专利名称：包括涂覆金属板的设备和制造这样的设备的方法
技术领域：
本发明涉及一种包括金属板和用于支撑金属板的单元的设备以及一种制造这样 的设备的方法，其中金属板涂覆有溶胶-凝胶涂层。
背景技术：
非柔性涂层如溶胶-凝胶涂层和陶瓷涂层广泛地使用于各种设备上，这些设备 包括比如熨斗这样的家用器具和比如卷发器这样的个人护理装置。在熨斗领域中，涂层 涂敷于熨斗的底板上以便赋予功能性质。例如，可以通过在底板上具有涂层来提高熨斗 的可滑动性。另外，出于装饰目的而涂敷涂层。底板的常见材料由于它们的良好传热性 质而包括铝和铝合金。不锈钢由于它的怡人外观而也可以适当地加以使用。出于这一原 因，通常没有涂覆不锈钢底板。然而，这样的底板具有较差的防刮擦性以及特别是在聚 酯织物上的不良滑动性。
目前存在熨斗底板的各种实施例。在已知实施例之一中，底板仅有模铸铝块。 在另一已知实施例中，除了铝块之外还提供附接到铝块的薄金属板。如下文将阐明的那 样，存在将薄金属板附接到铝块的各种方式，其中薄金属板称为熨烫板。
首先，普遍做法是具有借助铆钉和/或膏来附接到铝块的铝熨烫板。在附接过 程中，熨烫板保持平坦并且没有经历任何机械变形。其次，熨烫板可以是不锈钢板。在 该情况下，优选为熨烫板具有弯曲边，这些弯曲边用于通过在底板周围机械地按压和卷 起弯曲边来将熨烫板附接到铝块。换而言之，不锈钢熨烫板缠绕于铝块周围。
如前文所言，在应用不锈钢时通常没有涂层。然而，在本领域中已知具有涂层 的实施例。例如，WO 98/13544公开了一种具有由铝块构成的底板的熨斗，其中薄不 锈钢板固接到底板。就这一点而言，提到卷边、胶合在一起以及应用机械紧固装置如螺 丝、铆钉等作为可以实现将薄不锈钢板附接到铝块的可行方式。已知熨斗的一种制造过 程涉及到以下步骤提供在一侧上具有抗摩擦层的薄不锈钢板并且将具有未涂覆侧的薄 不锈钢板固接到铝块。
就提到的抗摩擦层而言，WO 98/13544公开了一种溶胶-凝胶过程可以用来涂 敷该层。另外，WO 98/13544公开了该层可以制成厚度范围从10微米到25微米并且厚 度应当在实践中小于20微米，因为如其中所言，在厚度更大时可能出现该层中所不希望 的破裂形成。
WO 02/066728公开了一种具有涂敷的熨烫板的熨斗，其中溶胶_凝胶涂层可以 具有更大厚度，即范围从35微米到90微米的厚度。根据从WO 98/13544已知的公开内 容，在这一熨斗中，底板包括铝。另外，提供氧化铝的多孔层以便提高溶胶-凝胶涂层 到底板的粘合性，从而没有溶胶-凝胶涂层剥落的风险。具体而言，当溶胶-凝胶涂层 涂敷于氧化铝的多孔层之上时，涂层穿透到氧化铝的孔中，由此产生某种互穿网络。
US 6,895,700公开了一种直接具有溶胶_凝胶涂层的底板，其中涂层涂敷到的表 面被硬化并且省略对熨烫板的涂敷。层的厚度保持在10微米以下。US 6,895,700公开了3通过这样做，将施加到涂层的冲击传送到底板的硬化金属，这可以安全地抵抗大量级的 冲击，从而防止涂层的断裂或者变形。
US 2003/074814公开了一种包括铝底板的熨斗，该铝底板具有借助溶胶_凝胶 过程来提供的涂层。具体而言，溶胶-凝胶涂层具有35微米到90微米的厚度。
DE 44 11 790公开了一种包括铝底板的熨斗，该铝底板附接到由含硅铝铸件构成 的块。通过耐热粘合剂来实现附接。另外，有可能另外以机械方式，即借助如下锡片来 实现附接，这些锡片是底板的一部分并且在熨斗的制造过程中在块周围弯曲。
EP 0 206 121公开了可以在用于涂覆家用器皿的过程之前进行比如喷砂这样的过 程以便保证涂层的充分固着。
EP 0 640 714公开了一种包括金属底板的熨斗，该金属底板具有借助溶胶_凝胶 过程来提供的无机聚合物耐磨层。发明内容
本发明的一个目的在于提供一种一方面在金属板上具有相对厚的溶胶-凝胶涂 层而另一方面排他地基于涂覆的金属板的至少一部分的机械变形过程将金属板附接到支 撑单元的方式。
根据本发明，提供一种包括金属板和用于支撑金属板的单元的设备，其中金属 板的一部分缠绕于支撑单元周围，其中金属板涂覆有溶胶-凝胶涂层，并且其中涂层的 厚度范围为25微米到60微米。按照对现有技术的描述，这样的设备由于如下原因而被认 为不可行认为会在金属板上引起应力，从而在涂层中造成如下破裂(微观破裂和/或宏 观破裂)，这些破裂可能紧接在制造过程之后出现并且从板的弯曲部分传播到其它区域。 然而，在本发明的背景中进行的并且与用于在熨斗中使用的铝底板和涂敷不锈钢熨烫板 的组件的制造过程有关的测试证实，没有出现预期的破裂形成并且可以获得无破裂的成 品。这一令人惊讶的结果构成一种重要的成果，因为组合了基于部分机械变形来附接金 属板的优点和涂敷厚度相对大的溶胶-凝胶涂层的优点而没有引入任何新问题。在应用 本发明时，有可能省略涉及到相对高成本的将使用于熨斗中的部件的各种制造过程，比 如其中铝板进行高成本电化学处理的过程。
优选地，涂层的厚度小于50微米。因此，涂层厚度的优选范围是25微米到50 微米这一范围。
在一个可行实施例中，根据本发明的设备构成熨斗的至少一部分，其中涂覆的 金属板将要用于接触将经历熨烫过程的物体并且向这些物体传热。通常在这样的情况 下，如前文已经所述，支撑单元由可以由模铸铝制造的熨斗底板构成。熨斗可以是包括 蒸汽熨斗和系统熨斗的任何已知类型。
在希望在根据本发明的设备的操作过程中将涂覆的金属板暴露于高温的情况 下，如果导热材料存在于金属板和支撑单元之间则是有利的。
在本发明的范围内，金属板的金属类型可以是任何适当类型，比如铝或者不锈 钢。然而，优选应用不锈钢。这一点的原因在于，在实践中铝在涂敷涂层之前进行喷砂 过程并且常常出现喷砂粒子留存在铝上。当存在残留粒子时，影响涂层的外观，从而造 成高废品率。来自溶胶-凝胶涂覆过程的废品可以进行如下返工过程，在该返工过程中4在另一喷砂过程中去除涂层并且对铝进行退火和人工清洁，但是这导致高成本。
通过使用不锈钢作为涂层的载体，可以解决上述高废品率问题。在实践中，不 锈钢板在涂敷涂层之前也进行喷砂过程。然而，由于不锈钢是比铝更硬的材料这一事 实，可以在更少存留残留粒子的情况下实现载体的更低粗糙度，从而实现更清洁的载体 和溶胶-凝胶过程的更低废品率。因此，节约了成本。另外，可以简单地再利用不锈钢 板废品(即通过重新熔化板)以形成新的不锈钢板，由此使返工成本最小。
为求完整，注意溶胶-凝胶涂层和涂敷这些涂层的方法在本领域中众所周知， 因此这里没有给出进一步阐明。
本发明还涉及一种制造前述设备的方法，其中提供金属板和用于支撑金属板的 单元，其中通过使金属板的至少一部分经历机械变形过程将金属板附接到支撑单元，并 且其中在金属板附接到支撑单元之前将厚度范围为25微米到60微米，优选为25微米到 50微米，的溶胶-凝胶涂层涂敷到金属板。
一般而言，机械变形过程可以是缠绕过程，比如按压和/或卷起过程。有利 地，金属板具有缠绕于支撑单元周围的弯曲边缘。具有弯曲边缘的一个优点在于有助于 缠绕过程。
在实现根据本发明的方法的一种实用方式中，在将溶胶-凝胶涂层涂敷到金属 板之前，金属板可以经历至少一种预处理，比如喷砂或者退火。喷砂的一个有利效果在 于获得粗糙表面，从而可以增强涂层粘合性。通过进行退火过程，可以释放由喷砂和片 成形引起的应力。
在本的范围内，涂敷溶胶-凝胶涂层的过程可以用任何适当方式，例如通过执 行喷涂过程来进行。
根据对将要使用于熨斗中的根据本发明的底板和熨烫板组件的制造过程的以下 描述中将清楚本发明的上述和其它方面并且参照该描述来阐明本发明的这些方面。
现在参照以下附图更具体地说明本发明附图中相似的标号表示相同或者相似部 分，附图中
图1示出了底板的透视图2示出了将要附接到图1中所示底板的熨烫板的透视图；以及
图3示出了图1中所示底板和图2中所示熨烫板的组件。
具体实施方式
现在将在制造适合于应用于熨斗(未示出)中的底板2和熨烫板3的组件1的背 景中描述本发明。然而，这并不意味着无法在其它组件和装置的背景中应用本发明。
在图1中示出了底板2的示例，并且在图2中示出了熨烫板3的示例。在一个 实用实施例中，底板2形成为包括各种功能结构的模铸铝块。例如，底板2可以包括用 于接纳熨斗的加热单元的空间、可以作为用于生成蒸汽的室来使用的空间以及用于以本 身已知的方式向这一空间供水的系统。熨烫板3包括可以例如是不锈钢板的金属板4。 另外在所示示例中，熨烫板3具有用于让蒸汽通向待熨烫的物体的孔。在任何情况下，5熨烫板3将要用于接触这样的物体并且向物体传热。
在本发明的背景中进行的测试中，通过进行以下步骤来制造熨烫板3:提供不 锈钢板4;通过使板4的一面经历适当的预处理如喷砂来准备板4的这一面以便由溶 胶-凝胶涂层覆盖；以及执行用于实际涂敷涂层的溶胶-凝胶过程。具体而言，不锈钢板 4经历喷砂和退火过程，此后溶胶-凝胶系统喷涂到预处理过的不锈钢板4上并且固化。 涂覆过程以获得范围为25微米到60微米的涂层层厚度为目标。
在熨烫板3的大规模生产情况下，如果一旦完成熨烫板3的制造过程就进行检验 以便发现涂层是否满足要求则是有利的。如果是这种情况，则熨烫板3准备好附接到底 板2。如果不是这种情况，则可以重新熔化熨烫板3，从而可以形成新板。
优选地，作为熨烫板3的一部分的金属板4的边缘5如图2中所示地弯曲。以 这一方式实现有助于熨烫板3向底板2的预期附接，该附接涉及到在底板2周围缠绕金属 板4的边缘5。在所示示例中，边缘5沿着金属板4的整个周边弯曲。另外，熨烫板3 具有基本上平面外观，并且这可以同样适用于底板2的将由熨烫板3覆盖的一面。
在测试过程中，为了制作底板2和熨烫板3的组件1的目的，将导热硅膏涂敷到 底板2的将由熨烫板3覆盖的一面，而在底板2上将熨烫板3放置就位。随后，进行熨 烫板3的机械按压和卷起，其中熨烫板3缠绕于底板2周围，因为熨烫板3的不锈钢板4 的边缘5在底板2周围卷起。
当完成上述所有过程之后，检查底板2和熨烫板3的最终组件1的破裂和缺陷。 在熨烫板3的涂层中没有发现可视缺陷或者破裂。通过将熨烫板3着色(staining)并且将 破裂线可视化来完成对微观破裂的检查。用肉眼观察不到破裂，而当借助显微镜检查熨 烫板3时也没有发现破裂。
测试已经表明，有可能通过在底板2周围缠绕熨烫板3来制造包括底板2和熨烫 板3的组件1而又避免涂层中形成破裂，其中熨烫板3包括不锈钢板4和厚度范围为25 微米到60微米的溶胶-凝胶涂层。具体而言，看起来很有可能实现范围为25微米到50 微米的厚度。由于在熨斗领域中普遍使用的溶胶-凝胶涂层具有易碎、类似于玻璃的性 质，所以这是基于公知常识完全无法预期的结果。相关现有领域的知识也看来脱离本发 明而不是使之显而易见。
在金属板4是不锈钢板的情况下，获得涂层的良好粘合性，并且废品率相对 低，因为相对硬的不锈钢不易受到粒子污染的影响。
本领域技术人员将清楚本发明的范围不限于前文讨论的示例，但是其若干改进 和修改在不脱离如所附权利要求书中限定的本发明范围情况下是可能的。尽管已经在附 图和说明书中具体地图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述将被认为是仅为示例 或者举例而不是限制。本发明不限于公开的实施例。
本领域技术人员可以在实施要求保护的本发明时根据附图、说明书和权利要求 书来理解和实现对公开的实施例的变化。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其它 步骤或者单元，而不定冠词“一个”或“一种”并不排除多个或多种。在互不相同的 从属权利要求中记载某些措施的事实并不表明无法有利地利用这些措施的组合。权利要 求书中的任何标记还不应理解为限制本发明的范围。
注意根据本发明的设备可以是包括金属板的任一类设备，该金属板具有附接到6金属板的溶胶-凝胶涂层。根据本发明的设备的可行示例是比如熨斗、烤架、电饭锅或 者壶和锅这样的家用器具以及比如卷发器、直发器、脱毛器或者剃须刀这样的个人护理直ο
本发明可以概括如下。一种设备包括金属板4和用于支撑金属板4的单元2，其 中金属板4的一部分5缠绕于支撑单元2周围，并且金属板4涂覆有厚度范围为25微米 到60微米的溶胶-凝胶涂层。在设备的制造过程中，金属板4通过使金属板4的至少一 部分5经历机械变形过程来附接到支撑单元2，其中溶胶-凝胶涂层在将金属板4附接到 支撑单元2之前涂敷到此板4。测试已经证实，有可能既有相对厚的涂层也有涂层被涂敷 到的金属板4的至少一部分5的机械变形，而涂层中没有形成破裂。
权利要求
1.一种包括金属板(4)和用于支撑所述金属板(4)的单元( 的设备，其中所述金属 板(4)涂覆有溶胶-凝胶涂层，并且其中所述涂层的厚度范围为25微米到60微米，其特 征在于，所述金属板的一部分( 缠绕于所述支撑单元( 周围。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述涂层的厚度小于50微米。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述金属板(4)的边缘( 缠绕于所述支撑单元 (2)周围。
4.根据权利要求1所述的设备，构成熨斗的至少一部分，其中涂敷有涂层的所述金属 板(4)用于接触将经历熨烫过程的物体并且向这些物体传热。
5.根据权利要求1所述的设备，其中导热材料存在于所述金属板(4)与所述支撑单元 (2)之间。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述金属板0)由不锈钢制造。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述支撑单元O)由模铸铝制造。
8.—种制造根据权利要求1所述的设备的方法，其中提供金属板(4)和用于支撑所 述金属板的单元0)，其中通过使所述金属板的至少一部分( 进行机械变形过 程，将所述金属板附接到所述支撑单元0)，并且其中在将所述金属板(4)附接到所 述支撑单元( 之前，将厚度范围为25微米到60微米的溶胶-凝胶涂层涂敷到所述金属 板⑷。
9.根据权利要求8所述的方法，其中涂敷厚度小于50微米的所述涂层。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述金属板(4)具有弯曲边缘(5)，并且其中所 述弯曲边缘( 缠绕于所述支撑单元( 周围。
11.根据权利要求8所述的方法，其中在将所述溶胶-凝胶涂层涂敷到所述金属板(4) 之前，使所述金属板(4)进行至少一种预处理，比如喷砂或者退火。
12.根据权利要求8所述的方法，其中在将所述金属板附接到所述支撑单元(2) 之前，将导热材料涂敷到所述支撑单元( 将由所述金属板(4)覆盖的表面。
13.根据权利要求8所述的方法，其中以不锈钢板的形式提供所述金属板(4)。
14.根据权利要求8所述的方法，其中以模铸铝块的形式提供所述支撑单元(2)。
全文摘要
一种设备包括金属板(4)和用于支撑该板(4)的单元(2)，其中板(4)的一部分(5)缠绕于支撑单元(2)周围，其中板(4)涂覆有厚度范围为25微米到60微米的溶胶-凝胶涂层。在设备的制造过程中，通过使金属板(4)的至少一部分(5)经历机械变形过程，将金属板(4)附接到支撑单元(2)，其中在将板(4)附接到支撑单元(2)之前将溶胶-凝胶涂层涂敷到板(4)。测试已经证实，有可能既有相对厚的涂层也有涂层被涂敷到的板(4)的至少一部分(5)的机械变形，而涂层中没有形成破裂。
文档编号D06F75/38GK102027166SQ200980117513
公开日2011年4月20日 申请日期2009年5月8日 优先权日2008年5月16日
发明者M·范登布加德, Y·L·李, 徐凌格 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司