CN206768219U - 刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种刀具。该刀具包括刀身，刀身包括第一刀体部、第二刀体部以及刃口，第二刀体部设置在第一刀体部的一侧端面上，第二刀体部包括激光熔覆成型的多个激光熔覆段，多个激光熔覆段沿远离第一刀体部的方向依次设置，其中，每相邻两个激光熔覆段的颜色不同；刃口设置在距离第一刀体部最远的激光熔覆段的端缘上。通过激光熔覆成型在刀身的第一刀体部的一侧端面上制出包含多个激光熔覆段的第二刀体部，通过控制各个激光熔覆段在熔覆成型时颜色不同，进而通过打磨即可得到显示出不同颜色的纹路外观的刀具。此外，该刀具在激光熔覆成型过程中刀身几乎无变形，也不改变刀身基材的材质或厚度，后续生产工艺简单，制作成本低。

Description

刀具

技术领域

本实用新型涉及生活用具领域，具体而言，涉及一种刀具。

背景技术

现有技术中，带花纹纹路的刀具普遍采用大马士革钢来制作，这种通过炼钢形成类似木纹的花纹外观结构的刀具，成本非常高。

现有技术中还公开了一种两层软硬熔覆层的机械用刀，其通过先熔覆硬质涂层，再熔覆润滑涂层，这样能够达到耐磨、高硬度、韧性好及自润滑的目的，但既不能解决厨房用刀持久锋利的问题，也难以实现刀具花纹可视的问题。

此外，普通的单层熔覆或者双层熔覆方形成的刀具不具有花纹结构外观。因而，如何使提供成本低廉且具有花纹结构的刀具，目前还没有很好的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种刀具，以解决现有技术中难以提供成本低廉的具有花纹结构的刀具的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种刀具，该刀具包括刀身，刀身包括第一刀体部、第二刀体部以及刃口，第二刀体部设置在第一刀体部的一侧端面上，第二刀体部包括激光熔覆成型的多个激光熔覆段，多个激光熔覆段沿远离第一刀体部的方向依次设置，其中，每相邻两个激光熔覆段的颜色不同；刃口设置在距离第一刀体部最远的激光熔覆段的端缘上。

进一步地，激光熔覆段为两个，两个激光熔覆段分别为沿远离所第一刀体部依次设置的第一激光熔覆段和第二激光熔覆段，刃口设置在第二激光熔覆段的端缘上。

进一步地，第二激光熔覆段为硬质合金激光熔覆段，第一激光熔覆段为有色金属激光熔覆段。

进一步地，第二激光熔覆段为钨铁碳硬质合金激光熔覆段、铬铁碳硬质合金激光熔覆段、钛铁碳硬质合金激光熔覆段、钨铬铁碳硬质合金激光熔覆段、钛铬铁碳硬质合金激光熔覆段或钨铬钛铁碳硬质合金激光熔覆段。

进一步地，第一激光熔覆段为金激光熔覆段、铜激光熔覆段、金合金激光熔覆段、铜合金激光熔覆段或金铜合金激光熔覆段。

进一步地，第二刀体部沿刃口切割方向上的高度为2～20mm。

进一步地，每一激光熔覆段沿刃口切割方向上的高度不同。

进一步地，距离第一刀体部最远的激光熔覆段为硬质合金激光熔覆段。

进一步地，位于第一刀体部与硬质合金激光熔覆段之间的多个激光熔覆段由至少两种不同颜色的金属激光熔覆段交替设置而成。

进一步地，位于第一刀体部与距离第一刀体部最远的激光熔覆段之间的多个激光熔覆段包括有色金属激光熔覆段和硬质合金激光熔覆段。

应用本实用新型的技术方案，通过激光熔覆成型在刀身的第一刀体部的端缘制作出包含多个激光熔覆段的第二刀体部，通过控制各个激光熔覆段在熔覆成型时颜色不同，进而通过打磨即可得到显示出不同颜色的纹路外观的刀具。此外，该刀具在激光熔覆成型过程中刀身几乎无变形，也不改变刀身基材的材质或厚度，后续生产工艺简单，制作成本低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种优选的实施例所提供的刀具的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一刀体部；20、第二刀体部；21、第一激光熔覆段；22、第二激光熔覆段；30、刃口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要说明的是，本申请中的“端缘”是指与第一刀体部的后端(即刀身的刀背)相对的一端的边缘。

本申请中的“有色金属粉末”特指有色金属单质的粉末或有色金属合金的粉末，比如，金粉及其合金粉，铜粉及其合金粉等。

本申请中提到的“硬质合金金激光熔覆段”中的“硬质合金”的硬度在69～81HRC之间，且热态硬度大于60HRC。

如背景技术所提到的，现有技术中的厨房用的具有花纹结构的刀具存在成本高的问题，为提供一种成本低且具有花纹结构的刀具，在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种刀具，如图1所示，该刀具包括刀身，刀身包括第一刀体部10、第二刀体部20以及刃口30，第二刀体部20设置在第一刀体部10的一侧端面上，第二刀体部20包括激光熔覆成型的多个激光熔覆段，多个激光熔覆段沿远离第一刀体部10的方向依次设置，其中，每相邻两个激光熔覆段的颜色不同，刃口30设置在距离第一刀体部10最远的激光熔覆段的端缘上。

通过激光熔覆成型，在刀身的第一刀体部10的一侧端面上制作出包含多个激光熔覆段的第二刀体部20，通过控制各个激光熔覆段在熔覆成型时颜色不同，进而通过打磨即可得到显示出不同颜色的纹路外观的刀具。此外，该刀具在激光熔覆成型过程中刀身几乎无变形，也不改变刀身基材的材质或厚度，后续生产工艺简单，制作成本低，易于批量化生产，提高企业生产效益。

本申请的激光熔覆成型采用3D熔覆打印的方法，能够直接熔覆成型具有三维立体结构的第二刀体部，从而避免了通过炼钢来形成类似木纹的花纹外观结构的刀具的成本高、制作时间长的问题。而且，根据熔覆成型过程中所使用的金属粉末的物理和化学性质(比如颜色、硬度、韧性、耐磨性等)，能够很容易制作出具有不同颜色的第二刀体部，并且便于改善刃口硬度、韧性及耐磨性，进而提高了刃口锋利度和后期磨刀的持久锋利性。

需要注意的是，本申请中所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

上述刀具的第二刀体部20中，激光熔覆段的数目根据具体刀具专用用途的不同而定，比如可以为两个、三个、四个、六个或者更多个。在本申请一种优选的实施例中，激光熔覆段为两个，两个激光熔覆段分别为沿远离第一刀体部10的方向上依次设置的第一激光熔覆段21和第二激光熔覆段22，刃口30设置在第二激光熔覆段22的远离第一刀体部10的端缘上。

上述优选的实施例中，激光熔覆段的数目为两个时，两个激光熔覆段分别为沿远离第一刀体部10的方向依次相连的第一激光熔覆段21和第二激光熔覆段22，将刃口30设置在第二激光熔覆段22的远离第一刀体部10的端缘上，有利于根据刀具具体用途的不同，选择合适颜色的金属来形成第一激光熔覆段21，以及合适硬度的材质来形成第二激光熔覆段22，便于后续磨刀时保持刀具的锋利性。

在一种优选的实施例中，上述第一激光熔覆段21和第二激光熔覆段22的材质不同，第二激光熔覆段22为硬质合金激光熔覆段，第一激光熔覆段为有色金属激光熔覆段。

在激光熔覆成型形成两个激光熔覆段时，选择有色金属粉末，与第一刀体部10的一侧端面的基材通过熔覆成型的方式形成第一激光熔覆段21，而采用硬度较高的硬质合金粉末在形成了第一激光熔覆段21上再进行激光熔覆，得到硬度较高的第二激光熔覆段22，不仅获得具有不同颜色的第二刀体部20，而且使得刃口30的硬度较高，便于后续磨刀保持持久锋利。通过选择上述颜色和硬度性能的粉末以及多层熔覆成型的方式，获得具有不同颜色花纹结构的刀具，使得本申请的刀具具有成本低且持久锋利的特点。

当然，当激光熔覆段的数目大于两个时，在另一种优选的实施例中，距离第一刀体部10最远的激光熔覆段为硬质合金激光熔覆段，刃口30设置在该硬质合金激光熔覆段上，而其余激光熔覆段的具体材质和颜色无特殊限制，只要相邻两个激光熔覆段的颜色不同即可。比如，在另外的优选实施例中，位于第一刀体部10与设置有刃口30的硬质合金激光熔覆段之间的多个激光熔覆段，既可以由有色金属激光熔覆段与硬质合金激光熔覆段交替设置而成，也可以由至少两种不同颜色的金属激光熔覆段形成。需要说明的是，此处的金属激光熔覆段包括有色金属激光熔覆段和/或黑色金属激光熔覆段。

上述形成的具有多个激光熔覆段的刀具，在具有不同颜色的纹路外观的同时，能够根据不同刀具对后续磨刀性能的要求高低，选择合适硬度的合金粉末来形成硬质合金激光熔覆段，以便于后续磨刀及保持该刀具的持久锋利。而硬质合金激光熔覆段的具体硬度只要能够满足后续磨刀的耐磨性及刀具的持久锋利性即可，优选硬度和韧性兼具的合金粉末来形成。

刃口30在第二刀体部20的硬质合金激光熔覆段上开刃而成，而不是通过表面处理形成硬质金属膜层来提高刃口30的硬度，因此，本实用新型制备的刀具降低了后续磨刀的过程中损坏硬质金属膜层而降低刀具的锋利性的可能性，能够有效提高刀具的耐磨性和持久锋利性。

上述多个激光熔覆段形成不同颜色的纹路的具体实施方式，可以在现有的激光熔覆成型技术的基础上，通过选择不同颜色的金属粉末与刀身基材熔合形成具有不同颜色的激光熔覆段，从而经打磨显示出不同颜色的纹路。

上述优选实施例中，硬质合金激光熔覆段的具体硬质合金种类，可以根据实际硬度的需求，从现有的硬质合金类别中进行合理选择即可。具体地，本申请中，上述硬质合金激光熔覆段包括但不仅限于碳化钨硬质合金激光熔覆段、碳化铬硬质合金激光熔覆段、碳化钛硬质合金激光熔覆段、碳化钨铬硬质合金激光熔覆段、碳化钨钛硬质合金激光熔覆段、碳化钨铬钛硬质合金激光熔覆段、钨铁碳硬质合金激光熔覆段、铬铁碳硬质合金激光熔覆段、钛铁碳硬质合金激光熔覆段、钨铬铁碳硬质合金激光熔覆段、钛铬铁碳硬质合金激光熔覆段或钨铬钛铁碳硬质合金激光熔覆段。

上述硬质合金激光熔覆段在现有技术中的具体成型方法有多种，比如可以采用单一的硬质合金粉末(比如WC合金粉末、CrC合金粉末、钛合金粉末及不锈钢粉末中的任意一种)经激光熔覆成型，也可以采用多种合金的混合粉末(比如上述硬质合金粉末中的任意一种与铁基粉末的混合粉末)经激光熔覆成型。本申请优选采用合金的混合粉末经激光熔覆成型的成型方式。

上述第一激光熔覆段，只要采用有色金属激光熔覆段或有色金属合金激光熔覆段即可。具体所采用的有色的金属包括但不仅限于金和/或铜，有色金属合金可以为金合金或铜合金，具体的金合金可以是两元合金或者三元合金。相应地，铜合金也可以是两元合金或者三元合金。上述有色金属激光熔覆段或有色金属合金激光熔覆段的形成方法，采用现有技术中常用的有色金属粉末(如金粉和/或铜粉)或有色金属合金粉末(金合金粉和/或铜合金粉)经熔覆成型。

在一种优选的实施例中，第二刀体部20在沿刃口30切割方向上的高度为2～20mm。

在另一种优选的实施例中，如图1所示，每一激光熔覆段在沿刃口30切割方向上的高度相同或不同，具体高度可以根据实际需要进行合理设置。

上述刀具中，在第一刀体部10的一侧端面通过熔覆成型设置第二刀体部20时，金属粉末与第一刀体部10的表面熔合形成合金结合层，每个激光熔覆段在熔覆成型时与相邻激光熔覆段的材质不同时，同样也会形成合金结合层。合金结合层(即结合面的两种材料熔化后再次冷却形成冶金结构)的固定连接方式，结合力强，不易脱离，降低了后续使用或磨刀过程中出现脱落、断裂的风险。

第一刀体部10的成型方式采用现有的成型方式即可，在本申请中，包括但不仅限于通过充压成型。

为了便于刀具的使用与操作，刀具还可以包括刀柄，刀柄与刀身固定连接，具体与第一刀体部10的连接部相连，该连接部位于第一刀体部的后端处(即刀身的刀背处)，该连接部与第一刀体部10一体成型，均采用冲压的方式成型。刀柄可采用例如木材、ABS塑料、不锈钢等材料制成，并采用例如焊接、铆接、注塑等方式与第一刀体部10连接。

下面结合具体操作步骤详细说明本申请的刀具的制作方法。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

第一步：第一刀体部10冲压成型。

第二步：第一刀体部10进行热处理。具体热处理工艺条件为：淬火温度为1050～1080℃，加热50～60分钟，冷却70分钟；回火温度150～220℃，保温2～3小时。

第三步：在第一刀体部10的一侧端缘的表面上进行激光熔覆成型形成具有三维立体结构的第二刀体部20。激光熔覆成型的具体工艺条件为：采用连续型激光光源进行辐照，并同步输送粉末。激光光源的扫描速度为600～800mm/min，送粉量8～22g/min，激光光源功率为3000～5000W。控制成型的第二刀体部20的高度为2～20mm。

第四步：对刀具进行斜磨，镭射光，开刃，齐口处理，制得刀具。具体的，斜磨采用磨床进行处理，开刃采用砂轮或者砂带开刃的方式进行，齐口处理为牛皮带轮抛刃口。

本申请的上述刀具制作的原理为：采用高硬度高耐磨的合金粉末通过激光熔覆依次在刀身上形成一种全新的多层刃口，高硬度高耐磨熔覆层能大大提高刀刃的硬度和耐磨性能，使刀具持久锋利耐用。且多层熔覆采用不同颜色的金属粉末，因而形成不同颜色的花纹外观。

下面进一步结合具体实施例来进一步说明本申请的有益效果。

实施例1至3的刀具采用上述制作方法制得，对比例1至4的刀具通过现有的激光处理或者其他非激光方式处理制得。将实施例1至3和对比例1至4制得的刀具按照以下加速模拟测试方法进行测试，测试性能结果见附表1。

测试方法是通过实际消费者使用过程中，刀具刃口容易破坏的机理，增加机械模拟强化测试，对刀具持久锋利度进行评价，使用测试的测试循环次数作为评价标准。持久锋利度测试方法、锋利度等级评价方法具体如下：

1.持久锋利度测试方法

采用专用的试验机，在15N压力作用下，使实验刀对试验纸张进行往复切割，切割长度5㎝，实验纸张规格为120g黄色牛皮纸，循环切割一次以及一次锋利度等级评价，标志一个循环结束。

2.锋利度等级评价方法

每做完一个循环模拟测试后，将样品进行切割胶条测试，若无法切断评价物，则即为不合格，停止实验。记录循环模拟测试的循环次数，循环次数多表示持久锋利度好。

附表1

由附表1可以看出，现有技术采用二维薄层激光熔覆，具有常规产品磨刀后锋利度下降的特点，不仅难以获得具有花纹外观结构的刀具，而且所获得的刀具锋利度随使用时间的加长而下降，无法解决后续磨刀问题。

而采用本申请的技术方案得到的刀具，比常规刀具具有更持久的锋利寿命。从附表1中的数据对比可以看出，采用本申请的实施例1至3的技术方案，通过对合金粉末成分、成型工艺及熔覆厚度的合理优化设置，得到的刀具的持久锋利度大大优于采用对比例的技术方案得到的刀具。而且，还解决了现有方法制作的刀具前期锋利，但是后续无法磨刀的问题，表明本申请的刀具具有持久锋利及可磨刀功能的优势。其中，实施例2的刀具性能最佳，其他几种合金粉末的产品性能也比普通激光处理的刀具的性能好。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

1)本申请采用对刀体进行激光熔覆3D打印成型刀刃口和一部分刀身的方法，在刀身上熔覆形成一部分前端刃口，刃口具有高硬度、高耐磨，类似木纹结构的外观，有更好的持久锋利性。

2)本申请制得的刃口与刀身为冶金结合，结合力好，韧性好，耐磨而不会崩刃。

3)本申请制得的刃口为一个整体性的多层高性能材料，是三维的立体结构，因此后期可以多次磨刀而不会改变持久锋利度。

4)本申请通过激光熔覆成型技术，在基材上制作出多层熔覆层，各层硬度具有梯度分布，这样不仅结合能力强，方便熔覆层长的足够高，而不会出现崩裂的风险，并且层层之间，在后期打磨后，会出现纹路外观。

5)本申请采用连续光源、大功率、高走速的熔覆成型方式，成型过程中刀身几乎无变形，后续生产工艺简单，节省工艺成本。

6)本申请采用的熔覆粉末为硬质合金粉末，高硬度，高耐磨，通过食品卫生认证。尤其适合适合作为厨刀、餐刀、水果刀、剪刀等厨房用刀。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种刀具，所述刀具包括刀身，其特征在于，所述刀身包括：

第一刀体部(10)，

第二刀体部(20)，所述第二刀体部(20)设置在所述第一刀体部(10)的一侧端面上，所述第二刀体部(20)包括激光熔覆成型的多个激光熔覆段，多个所述激光熔覆段沿远离所述第一刀体部(10)的方向依次设置，其中，每相邻两个所述激光熔覆段的颜色不同；以及

刃口(30)，所述刃口(30)设置在距离所述第一刀体部(10)最远的所述激光熔覆段的端缘上。

2.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述激光熔覆段为两个，两个所述激光熔覆段分别为沿远离所第一刀体部(10)依次设置的第一激光熔覆段(21)和第二激光熔覆段(22)，所述刃口(30)设置在所述第二激光熔覆段(22)的端缘上。

3.根据权利要求2所述的刀具，其特征在于，所述第二激光熔覆段(22)为硬质合金激光熔覆段，所述第一激光熔覆段(21)为有色金属激光熔覆段。

4.根据权利要求2或3所述的刀具，其特征在于，所述第二激光熔覆段(22)为钨铁碳硬质合金激光熔覆段、铬铁碳硬质合金激光熔覆段、钛铁碳硬质合金激光熔覆段、钨铬铁碳硬质合金激光熔覆段、钛铬铁碳硬质合金激光熔覆段或钨铬钛铁碳硬质合金激光熔覆段。

5.根据权利要求2或3所述的刀具，其特征在于，所述第一激光熔覆段(21)为金激光熔覆段、铜激光熔覆段、金合金激光熔覆段、铜合金激光熔覆段或金铜合金激光熔覆段。

6.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述第二刀体部(20)沿所述刃口(30)切割方向上的高度为2～20mm。

7.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，每一所述激光熔覆段沿所述刃口(30)切割方向上的高度不同。

8.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，距离所述第一刀体部(10)最远的所述激光熔覆段为硬质合金激光熔覆段。

9.根据权利要求8所述的刀具，其特征在于，位于所述第一刀体部(10)与所述硬质合金激光熔覆段之间的多个所述激光熔覆段由至少两种不同颜色的金属激光熔覆段交替设置而成。

10.根据权利要求8所述的刀具，其特征在于，位于所述第一刀体部(10)与距离所述第一刀体部(10)最远的激光熔覆段之间的多个所述激光熔覆段包括有色金属激光熔覆段和硬质合金激光熔覆段。