TWI529019B - Method of making a quick heat - conducting pot - Google Patents

Description

快速導熱鍋體之製作方法

本發明係有關於一種快速導熱鍋體之製作方法，其係利用摩擦熔接或摩擦冲床將鍋體與一非平面之導熱盤結合成一體，使導熱盤與鍋體穩固連結，不會脫落。

按，一般傳統的炒鍋、湯鍋或茶壺可放置於瓦斯爐上，並藉由火源加熱鍋體底部，以烹煮鍋內的食材或水，而市面上的鍋具多為金屬(不銹鋼)製品，所以導熱效率較差且不均勻，所以需消耗大量的瓦斯及烹煮的時間，才能將食材煮熟或將水煮滾，使用效率較差。

因此，為加速鍋體10之導熱性以降低瓦斯的用量，請參閱第1圖所示，而有一種在鍋體底部設置有加熱板101，其係為多層異材金屬組合而成，主要係因鋁為導熱極佳之金屬但無法直接與鍋體(不銹鋼)直接結合，所以該加熱板之外層為不銹鋼材質，而內層則包覆鋁板，雖然中間層的鋁板具極佳的導熱效果(約為不銹鋼的10倍)，但火源係先對底層的不銹鋼加熱，再經過鋁板後繼續傳導至頂層的不銹鋼，一旦加熱板101經過不銹鋼、鋁、不銹鋼的層層傳導後，該加熱板101的效能已經大打折扣，使得傳導效能不佳，使用上相當不理想。此外，該加熱板101為平板狀，其表面為光滑平面，所以無法將加熱板101掣固在摩擦熔接機之模具上，因此，不能藉由摩擦熔接方式與鍋體10結合。

另外，市售有一種快速加溫之鍋體1，請參閱第2圖所示，係習知加熱裝置之示意圖，其係於鍋體1底部設置有增溫盤11，而該增溫盤11為一圓盤槽狀，並將平整面與鍋體1底面連接，該增溫盤11為雙面平整狀時，係可藉由摩擦冲床與鍋體1進行結合，但該增溫盤11底面平整時的傳導效果較差。因而改良將增溫盤11上設置複數條由中心向 外擴散之不同長度的金屬片111，其係呈放射狀排列，為防止末端之間隙過大，該間隙內分別設置有不同長度之金屬片112及113，再利用釺焊或高週波將金屬片111、112及113進行固定，使得外環側邊形成有數通孔110，此改良之增溫盤11具有複數條金屬片111、112及113，而無法利用摩擦冲床製作。

其次，該增溫盤11之製作須先將每一金屬片111、112及113進行排列，並利用釺焊或高週波使金屬片111、112及113與盤底接合以組成增溫盤11，然後同樣藉由釺焊或高週波進行增溫盤11與鍋體1底部的結合，所以製作程序非常耗時費力，不僅產量低且整體經濟效益不佳，尤其該鍋體1與增溫盤11僅係利用釺焊或高週波連結，因此強度較差，只要些微碰撞就會脫落，就會造成增溫盤11與鍋體1底部脫離而損壞，導致損壞率極高，而當加熱至一定溫度時，該金屬片111、112及113容易產生扭曲變形，導致增溫盤11凹凸不平而無法使用，使用壽命短且實用性不佳。

本發明係有關於一種快速導熱鍋體之製作方法，其主要係藉由摩擦熔接或摩擦冲床技術將鍋體底部與導熱盤結合成一體。其中，該鍋體係為金屬(不銹鋼)，而導熱盤則為鋁製材質，當使用摩擦熔接(Friction Welding)結合時，係在導熱盤上先行預鑄有數凸柱或凹槽，以便將導熱盤夾固在模具上，而鍋體亦夾掣固定在對應模具上，然後控制導熱盤旋轉，並將其推向鍋體藉由摩擦產生高溫而熱熔(約攝氏600~700度)，此時鍋體底部(不銹鋼)並未達熔點，但利用該高溫可使鍋體底部表面軟化並令毛細孔擴張，此時控制導熱盤停止轉動並退離鍋體底部，使導熱盤與鍋體底部產生一段距離，再將導熱盤瞬間高速冲壓鍋體底部以進行鍛造，使導熱盤與鍋體底部結合成一體，達到瞬間熔合且永遠不會脫落；此外，亦可利用摩擦冲床方式進行一體成形，其係先利用點焊將鍋體底部與鋁板定位，防止位移，接著進行釺焊(Solder bonding)或高週波將鍋體底部與鋁板預熱至400℃以上使其軟化，再將軟化的鍋體及鋁板移至機台之下模上，即能藉由瞬間螺旋式加壓使鍋體底部與鋁板摩擦結合，同時將模具內預先設置的凸柱或 凸條直接成形在鋁板上而為一非平面之導熱盤。

本發明係將導熱盤預鑄成形而具有數凸柱或凹槽，因此能將導熱盤夾掣固定在摩擦熔接機的模具上，以便進行鍋體與導熱盤的一體結合；亦可利用摩擦冲床將鍋體快速與鋁板冲壓成一體，且使鋁板上直接成形有預先設置的凸柱或凸條，而為一導熱盤，確實改善傳統鍋體底部之增溫盤容易脫落或變形的缺失，使鍋體與導熱盤合成一體，所以強度甚佳，不會因碰撞而脫離，使用壽命極長。

〔習知者〕

1‧‧‧鍋體

10‧‧‧鍋體

101‧‧‧加熱板

11‧‧‧增溫盤

110‧‧‧通孔

111‧‧‧金屬片

112‧‧‧金屬片

113‧‧‧金屬片

〔本發明〕

3‧‧‧鍋體

30‧‧‧鍋體底部

31‧‧‧導熱盤

310‧‧‧鋁板

311‧‧‧加熱環柱

312‧‧‧環形槽

4‧‧‧摩擦熔接機

40‧‧‧模具

41‧‧‧模具

410‧‧‧點焊

42‧‧‧旋轉座

420‧‧‧夾爪

43‧‧‧釺焊或高週波

44‧‧‧高速冲壓

5‧‧‧一體成形

50‧‧‧高速旋轉

51‧‧‧鍛造

52‧‧‧成品

第1圖係習知加熱裝置之示意圖。

第2圖係習知另一加熱裝置之示意圖。

第3圖係本發明摩擦熔接製程之流程圖。

第4圖係本發明另一實施例利用摩擦冲床製程之流程圖。

第5圖係本發明利用摩擦熔接機結合之示意圖。

第6圖係本發明利用摩擦熔接機結合之固定圖。

第7圖係本發明利用摩擦熔接機結合之動作圖。

第8圖係本發明導熱盤之示意圖。

首先，請參閱第3圖所示，係本發明摩擦熔接製程之流程圖，該鍋體係為金屬(不銹鋼)之炒鍋、湯鍋或茶壺，而導熱盤31則為鋁製材質，並先行預鑄成形，使導熱盤31上具有數凸條或凹槽，並能供放置於爐火(瓦斯爐)上快速加熱，有效提升鍋體之導熱，當進行鍋體底部30與導熱盤31的摩擦熔接時，係先將鍋體底部30與導熱盤31分別夾掣固定在摩擦熔接機之模具41上，且該導熱盤31預先形成有數凸條或凹槽，而非平面狀並能穩固將導熱盤31夾固在模具41上，接著控制導熱盤31高速旋轉50，再將其推向鍋體底部30，藉由摩擦產生高溫而熱熔(約攝氏600~700度)，此時鍋體底部30(不銹鋼)並未達熔點，但利用該高溫可使鍋體底部30表面軟化並令毛細孔擴張，接著將導熱盤31之模具41停止轉動並退離鍋體底部30，使導熱盤31與鍋體底部30產 生一段距離，再控制導熱盤31高速冲壓移向鍋體底部30，使導熱盤31瞬間滲入鍋體底部30使其以鍛造51方式結合，而能將鍋體底部30與導熱盤31一體成形5，確實將鍋體底部30與導熱盤31熔合成一體且永遠不會脫落。

其次，請繼續參閱第4圖所示，係本發明另一實施例利用摩擦冲床製程之流程圖，該鍋體係為金屬(不銹鋼)，可為炒鍋、湯鍋或茶壺，而鋁板310，可供用於爐火(瓦斯爐)上加熱，藉以加速鍋體之導熱性，其製程係先將鍋體底部30及鋁板310點焊410使其定位不會位移，再利用釺焊或高週波43進行鍋體底部30及鋁板310的預熱，使溫度達到400℃以上，促使鍋體底部30及鋁板310表面軟化，再將其置入摩擦冲床機台上之模具40，並藉由模具40以螺旋式之高速冲壓44產生瞬間擴張摩擦，將鍋體底部30與鋁板310結合成一體，利用模具40預設之造型使鋁板310上直接成形有預先設置的凸柱或凸條，而形成一導熱盤，即能藉由摩擦冲床將鍋體與導熱盤快速結合成一體之成品52，且其強度極佳，即使受衝擊也不會脫落，使用壽命極長，而該導熱盤上的凸柱或凸條係可預先設置造型，而能於摩擦冲床時一併成形。

接著，有關鍋體3與導熱盤31利用摩擦熔接之結合方式，請再參閱第5圖所示，該摩擦熔接機4的機台上之模具41係將鍋體3夾掣固定，對應端之旋轉座42上則利用夾爪420將導熱盤31夾掣定位(配合參閱第6圖所示)，而該導熱盤31上具有數凸條或凹槽，使夾爪420能外張掣固，並使導熱盤31與鍋體3產生間距，然後控制導熱盤31高速旋轉，再將其推向鍋體底部30，藉由摩擦產生高溫而熱熔(約攝氏600~700度)，此時鍋體底部30(不銹鋼)並未達熔點，但利用該高溫可使鍋體底部30表面軟化並令毛細孔擴張，接著將導熱盤31之模具41停止轉動並退離鍋體底部30，使導熱盤31與鍋體底部30產生一段距離，再控制導熱盤31高速冲壓移向鍋體底部30(如第7圖所示)，使其以鍛造方式將導熱盤31瞬間滲入鍋體底部30結合，而能將鍋體底部30與導熱盤31猶如一體成型製成，完全不會有脫落之虞。

關於導熱盤31之結構，請再參閱第8圖所示，係本發明導 熱盤之示意圖，該導熱盤31為鋁製材質，且該導熱盤31上之凸柱造型係能預先設定，再進行預鑄或利用模具冲壓直接成形在導熱盤31上，並與鍋體3結合成一體狀，而本發明之實施方式係將導熱盤31預鑄或冲壓有數加熱環柱311，因此該導熱盤31的強度極佳不易受碰撞而脫落或加熱變形，使用壽命極長，位於各層加熱環柱311間形成數環形槽312，且於最外層為封閉狀，亦可不將外層封閉，皆能提升導熱盤31之快速導熱，並將導熱盤31利用摩擦熔接或摩擦冲床的方式與鍋體一體結合即為成品，尤其該導熱盤31並非平面狀，而能設置各種不同的造型，不僅節省繁複的工序流程，更有效節省時間並提升產能，非常實用且具進步性者。

綜上所述，本發明藉由預鑄有凸柱或凹槽的導熱盤以進行摩擦熔接，而能與鍋體一體製成，或利用模具將鋁板以摩擦冲床方式與鍋體結合，都確實簡化傳統繁複的釺焊或高週波步驟，且品質更佳而能延長其使用壽命，使不良率近乎零，有效降低成本顯具實用及進步功效，理已符合發明之專利要件，爰依法提出專利申請。

30‧‧‧鍋體底部

31‧‧‧導熱盤

41‧‧‧模具

50‧‧‧高速旋轉

51‧‧‧鍛造

5‧‧‧一體成形

Claims (2)

1. 一種快速導熱鍋體之製作方法，主要係由金屬之鍋體及鋁製之導熱盤所組成，該導熱盤係藉由預鑄技術製成，其特徵在於：該導熱盤係為非平面狀並先行預鑄成形具有數凸柱或凹槽，供用於爐火上加熱，主要係利用摩擦熔接將鍋體底部與導熱盤分別夾掣固定在摩擦熔接機的模具上，同時控制導熱盤旋轉，再將導熱盤推向鍋體底部，藉由摩擦將非平面狀之導熱盤與鍋體底部熱熔結合成一體。
2. 一種快速導熱鍋體之製作方法，主要係由金屬之鍋體及鋁製之導熱盤所組成，其特徵在於：該鍋體底部與鋁板先藉由點焊定位，再利用釺焊或高週波進行預熱，並將加熱軟化的鍋體底部及鋁板置於摩擦冲床機台之模具上，然後藉由螺旋式之高速冲壓產生瞬間擴張摩擦，將鍋體底部與鋁板結合成一體，使鋁板直接成形為一非平面狀的導熱盤，並具有預先設置的凸柱或凸條。