专利名称：无铅高锡青铜餐具及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种餐具及其制作方法，尤其涉及一种无铅高锡青铜餐具及其制作方法，属于日常用品加工领域。
背景技术：
餐具与人的健康息息相关，因为它们与食物接触最密切。也许会有人说锅碗瓢盆涮干净些不就行了，其实餐具内在的品质也很重要，选择不好会给我们的健康带来负面的影响。现在的餐具从材料一般分为陶瓷、搪瓷、木、竹、塑料、玻璃、铁、铝、铜、不锈钢等。陶瓷餐具的制作方法分为釉上彩、釉下彩、釉中彩，这种餐具用过一段时间后会发生图案剥落的现象，而且釉上颜料中含有有害金属铅、镉等，特别是煮酸性食物时这些有害元素容易溶解出来，有害健康；搪瓷餐具是用铁制品烧上珐琅制成，珐琅质中含有硅酸铅之类的化合物对人体有害；木制餐具易被污染且不易清洗且浪费木材；竹制餐具易发霉；塑料餐具不仅污染环境易造成白色污染，而且其聚氯乙烯材料中单体去除不净，会危害人体健康；玻璃餐具易碎；铁制餐具易生锈可引起恶心、呕吐、腹泻、心烦、食欲不佳等病症；铝制餐具烧煮酸性和碱性食物时，铝会大量溶出，铝在人体内积累过多，会加速人体衰老；铜制餐具溶解出微量铜元素，对人体是有利的；但是其生锈后可生“铜绿”和蓝矾，可使人恶心，呕吐甚至中毒；不锈钢餐具的不锈钢材料是由铁铬合金再渗入镍、铂、钛、镉、锰等微量金属元素而制成的。这些元素的化合物对人体健康也是有着不同性质，不同程度的危害。
针对上述餐具所存在的缺点，中国专利申请96116852.8提供了一种具有保健作用的餐具材料制作方法，该制作方法将30％锌、60％电解铜、0.3％镁、6％硅铁、1％钼铁、0.7％锰铁、2％锡及微量元素按一定顺序熔炼即得餐具材料。该材料虽然较上述的餐具对人体危害有些改变，但是其含有的硅铁、钼铁、锰铁仍然易生锈，溶出有害物质，而且会加速铜的生锈，仍然对人体健康会有不同程度的损害作用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有餐具对人体健康存在危害的技术问题，提出一种无铅高锡青铜餐具及其制作方法，(；)使该餐具外观华美、能发出悦耳的声音，不仅对人体健康不存在危害作用，而且摄入人体内的铜、锡能提高人体自身免疫能力，该餐具也起到抗菌杀菌作用。
本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的一种无铅高锡青铜餐具，其特征在于该餐具基本上由以下材料按下述的重量百分比制成铜65％～85％；锡15％～35％。
本发明的餐具基本上由铜和锡材料制成，其它是人体所必须的微量元素如锌、铁等约占1％。铜元素是生物体内一种极好的催化剂，在人体内的主要作用是进行氧化还原反应，在生物系统中起到独特的催化作用；此外铜促进造血机能，维持毛发正常结构，还是人体内电流的有效导体，当机体消化功能失调时，就会发生缺铜从而导致大脑皮质萎缩，神经原减少，内分泌失常等疾病。锡为人体的必须元素，适量的锡能明显地产生促进生长的效应，促进蛋白质及核酸的合成，促进组织生长，使创伤愈合，并参与能量代谢，还是肾血红素氧化酶的诱导剂；锡进入机体中形成化合物可以起到抗肿瘤的作用特别是对肺肿瘤、乳腺肿瘤和结肠肿瘤具有很好的作用；此外锡在餐具表面形成防护层不仅会防止铜生锈、发霉，而且具有杀菌消毒作用；特别是对霉菌、真菌具有很好的效果。本发明采用锡元素和铜元素的上述重量百分比所制作的餐具除了有上述功能外，本发明的材料俗称“钟铜”，轻轻击打时，会发出悦耳的声音；此外用上述两种材料制成的餐具外观华美大方，富有美感。
在上述的无铅高锡青铜餐具中，该餐具基本上所用材料的优选重量百分比为铜77％～83％；锡17％～23％。
采用上述重量百分比的材料是对本发明的进一步优化和限制。
在上述的无铅高锡青铜餐具中，所述的铜为电解铜。铜的种类有黄铜、电解铜等；其中电解铜中铜的纯度较高，其纯度达到99.9％以上。
此外本发明还提供了该无铅高锡青铜餐具的制作方法，该方法包括以下步骤A、选材，称量选择的材料为铜和锡，并按照铜80％；锡20％的重量百分比进行称量；B、熔解将坩锅的温度加热至150～200℃，将铜放入坩锅中，待坩锅的温度至600～700℃铜熔解成半液体半固体状态时，将锡放入坩锅中并进行搅拌1～3分钟，继续加温至800～1000℃进行保温15～45分钟；C、浇注将上述熔解的铜锡合金液体浇注到按餐具形状制作的沙铸模型中，待模型中的半成品餐具冷却至室温后，将其清沙；D、表面处理将上述清沙后的半成品餐具经过表面处理后即得成品。
在上述的无铅高锡青铜餐具的制作方法中，在步骤B中加温至800～1000℃时待铜和锡完全熔解成液体后进行除渣，除渣后进行保温。本发明采用的除渣方法是当加温至800～1000℃时待铜和锡完全熔解成液体时在坩锅中加入玻璃瓶优选采用啤酒瓶进行除渣，其除渣的具体过程为用钳子夹着瓶子放入坩埚中，让其在高温中熔解。
在上述的无铅高锡青铜餐具的制作方法中，在步骤B中保温过程在保温炉中进行。本发明的保温过程是熔解过程的关键步骤，如果保温温度或保温时间不当，材料铜和锡未充分熔解或熔解的时间过长，制作出来的餐具品质都较差。
在上述的无铅高锡青铜餐具的制作方法中，在步骤C中浇注的过程是首先采用胶水将砂轮粉从沙铸模型口部位置到沙铸模型中底部位置粘上，进水口放置于沙铸模型口部两端，且要对称，合金液体顺着沙铸模型口部往底部流，水路宽度为3～4厘米之间，沙铸模型的浇冒口要高于产品的高度2～5厘米，而人体所必须的微量元素如锌、铁、镁等元素必须存放于水路系统，当铜锡合金液体流经水路时，会将这些微量元素直接带入产品中。
在上述的无铅高锡青铜餐具的制作方法中，在步骤C中清沙后半成品进行抛丸，抛丸后将半成品在150℃～200℃的条件下烘烤8～15个小时。对半成品进行烘烤主要是为了消除其应力。
在上述的无铅高锡青铜餐具的制作方法中，在步骤D中表面处理的过程为将清沙后的半成品在车床上进行机加工处理，然后进行表面抛光处理，抛光处理后放入超声波清洗机中清洗1～5分钟后在室温下晾干即得成品。
因此本发明具有以下优点1、本发明的无铅高锡青铜餐具不含铅元素不仅对人体的健康没有危害作用，而且能补充人体内必需的铜、锡元素，能提高人体自身免疫能力，此外锡在餐具表面形成防护层不仅会防止铜生锈、发霉，起到杀菌抗菌作用；2、本发明的无铅高锡青铜餐具由于采用铜和锡元素作为材料，轻轻击打，会发出悦耳的声音，能提高市场竞争能力；3、本发明的无铅高锡青铜餐具的制作方法制作工艺简单，成本较低适合大规模的生产和应用；4、本发明的制作方法制作的无铅高锡青铜餐具外观华丽、美观；既可以用来当餐具，又可以作为室内摆设，具有很好的收藏价值。
图1是本发明无铅高锡青铜餐具制作方法的工艺流程图。
具体实施例方式以下使本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例实施例1制作无铅高锡青铜汤碗选择电解铜和精锡作为制作无铅高锡青铜汤碗材料，并按照电解铜80％；精锡20％的重量百分比进行称量；在坩锅底放入木炭、稻草灰等物质将坩锅的温度加热至200℃，将重量百分比为80％电解铜放入坩锅中，待坩锅的的温度至700℃时，电解铜熔解成半液体半固体状态，将重量百分比为20％的精锡放入坩锅中并进行搅拌1～2分钟，继续加温至1000℃，在坩锅用钳子夹着2～3个啤酒瓶轻轻滑入坩埚中，让其在高温中熔解用于除渣；采用电炉中的保温炉对坩锅在1000℃的条件下进行保温15分钟；在按无铅高锡青铜汤碗形状制作的沙铸模型的浇注过程是，采用502胶水将砂轮粉从沙铸模型口部位置到沙铸模型中底部位置粘上，进水口放置于沙铸模型口部两端，且要对称，合金液体顺着沙铸模型口部往底部流，水路宽度为3～4厘米之间，沙铸模型的浇冒口要高于产品的高度2～5厘米，而人体所必须的微量元素如锌、铁、镁等元素必须存放于水路系统，当铜锡合金液体流经水路时，会将这些微量元素直接带入产品中；然后将上述熔解的铜锡合金浇注到沙铸模具中，待模具中的汤碗半成品冷却至室温将汤碗半产品表面的细沙清除；细沙清除后将半成品放在抛丸器上进行抛丸，进一步的清除半成品表面残留的细沙以及去除氧化皮，将抛丸后的半成品放入烤箱中，在温度200℃的条件下烘烤8小时，使其应力消失；将上述经过烘烤后的汤碗半成品放在机床上进行机加工，机加工结束后放在抛光机中抛光，最后放入超声波清洗机中清洗1分钟后，即得外观精美的无铅高锡青铜汤碗；其制作工艺流程图如图1所示。
实施例2制作无铅高锡青铜饭碗选择电解铜和精锡作为制作无铅高锡青铜饭碗材料，并按照电解铜70％；精锡30％的重量百分比进行称量；在坩锅底放入木炭、稻草灰等物质将坩锅的温度加热至180℃，将电解铜放入坩锅中，待坩锅的的温度至650℃电解铜熔解成半液体半固体状态时，将精锡放入坩锅中并进行搅拌1～2分钟，继续加温至950℃，用钳子夹着2～3个啤酒瓶轻轻滑入坩埚中，让其在高温中熔解用于除渣；采用电炉中的保温炉对坩锅在950℃的条件下进行保温30分钟；在按无铅高锡青铜饭碗形状制作的沙铸模型的浇注过程是，采用502胶水将砂轮粉从沙铸模型口部位置到沙铸模型中底部位置粘上，进水口放置于沙铸模型口部两端，且要对称，合金液体顺着沙铸模型口部往底部流，水路宽度为3～4厘米之间，沙铸模型浇冒口要高于产品的高度2～5厘米，而人体所必须的微量元素如锌、铁、镁等元素必须存放于水路系统，当铜锡合金液体流经水路时，会将这些微量元素直接带入产品中，然后将上述熔解的铜锡合金浇注到沙铸模具中，待模具中的饭碗半成品冷却至室温将饭碗半产品表面的细沙清除；细沙清楚后将半成品放在抛丸器上进行抛丸，进一步的清除半成品表面残留的细沙以及去除氧化皮，将抛丸后的半成品放入烤箱中，在温度180的条件下烘烤10小时，使其应力消失；将上述经过烘烤后的饭碗半成品放在机床上进行机加工，机加工结束后放在抛光机中抛光，最后放入超声波清洗机中清洗2分钟，即得外观精美的无铅高锡青铜饭碗；其制作工艺流程图如图1所示。
实施例3制作无铅高锡青铜碗盖选择电解铜和精锡作为制作无铅高锡青铜碗盖材料，并按照电解铜77％；精锡23％的重量百分比进行称量；在坩锅底放入木炭、稻草灰等物质将坩锅的温度加热至170℃，将电解铜放入坩锅中，待坩锅的的温度至650℃电解铜熔解成半液体半固体状态时，将重量百分比为23％的精锡放入坩锅中并进行搅拌1～2分钟，继续加温至900℃，用钳子夹着2～3个啤酒瓶轻轻滑入坩埚中，让其在高温中熔解用于除渣；采用电炉中的保温炉对坩锅在900℃的条件下进行保温30分钟；在按无铅高锡青铜碗盖形状制作的沙铸模型的浇注过程是，采用502胶水将砂轮粉从沙铸模型口部位置到沙铸模型中底部位置粘上，进水口放置于沙铸模型口部两端，且要对称，合金液体顺着沙铸模型口部往底部流，水路宽度为3～4厘米之间，沙铸模型浇冒口要高于产品的高度2～5厘米，而人体所必须的微量元素如锌、铁、镁等元素必须存放于水路系统，当铜锡合金液体流经水路时，会将这些微量元素直接带入产品中；然后将上述熔解的铜锡合金浇注到沙铸模具中，待模具中的碗盖半成品冷却至室温将碗盖半产品表面的细沙清除；细沙清除后将半成品放在抛丸器上进行抛丸，进一步的清除半成品表面残留的细沙以及去除氧化皮，将抛丸后的半成品放入烤箱中，在温度160的条件下烘烤12小时，使其应力消失；将上述经过烘烤后的碗盖半成品放在机床上进行机加工，机加工结束后放在抛光机中抛光，最后放入超声波清洗机中清洗3分钟，即得外观精美的无铅高锡青铜碗盖；其制作工艺流程图如图1所示。
实施例4制作无铅高锡青铜汤勺选择电解铜和精锡作为制作无铅高锡青铜汤勺材料，并按照电解铜83％；精锡17％的重量百分比进行称量；在坩锅底放入木炭、稻草灰等物质将坩锅的温度加热至160℃，将电解铜放入坩锅中，待坩锅的的温度至600℃电解铜熔解成半液体半固体状态时，将精锡放入坩锅中并进行搅拌1～2分钟，继续加温至850℃，用钳子夹着2～3个啤酒瓶轻轻滑入坩埚中，让其在高温中熔解用于除渣；采用电炉中的保温炉对坩锅在850℃的条件下进行保温40分钟；在按无铅高锡青铜碗盖形状制作的沙铸模型的浇注系统中，采用502胶水将砂轮粉从口部位置到中底部位置粘上，进水口放置于口部两端，且要对称，合金液体顺着口部往底部流，水路宽度为3～4厘米之间，浇冒口要高于产品的高度2～5厘米，而人体所必须的微量元素如锌、铁、镁等元素必须存放于水路系统，当铜锡合金液体流经水路时，会将这些微量元素直接带入产品中；然后将上述熔解的铜锡合金浇注到沙铸模具中，待模具中的汤勺半成品冷却至室温将汤勺半产品表面的细沙清除；细沙清除后将半成品放在抛丸器上进行抛丸，进一步的清除半成品表面残留的细沙以及去除氧化皮，将抛丸后的半成品放入烤箱中，在温度150的条件下烘烤12小时，使其应力消失；将上述经过烘烤后的汤勺半成品放在机床上进行机加工，机加工结束后放在抛光机中抛光，最后放入超声波清洗机中清洗4分钟，即得外观精美的无铅高锡青铜汤勺；其制作工艺流程图如图1所示。
实施例5制作无铅高锡青铜筷子选择电解铜和精锡作为制作无铅高锡青铜筷子材料，并按照电解铜85％；精锡15％的重量百分比进行称量；在坩锅底放入木炭、稻草灰等物质将坩锅的温度加热至150℃，将占重量百分比为83％电解铜放入坩锅中，待坩锅的的温度至650℃电解铜熔解成半液体半固体状态时，将占重量百分比为17％的精锡放入坩锅中并进行搅拌1～2分钟，继续加温至800℃，用钳子夹着2～3个啤酒瓶轻轻滑入坩埚中，让其在高温中熔解用于除渣；采用电炉中的保温炉对坩锅在800℃的条件下进行保温45分钟；在按无铅高锡青铜筷子形状制作的沙铸模型的浇注过程是，采用502胶水将砂轮粉从沙铸模型口部位置到沙铸模型中底部位置粘上，进水口放置于沙铸模型口部两端，且要对称，合金液体顺着沙铸模型口部往底部流，水路宽度为3-4厘米之间，沙铸模型浇冒口要高于产品的高度2～5厘米，而人体所必须的微量元素如锌、铁、镁等元素必须存放于水路系统，当铜锡合金液体流经水路时，会将这些微量元素直接带入产品中；然后将上述熔解的铜锡合金浇注到沙铸模具中，待模具中的筷子半成品冷却至室温将筷子半产品表面的细沙清除；细沙清除后将半成品放在抛丸器上进行抛丸，进一步的清除半成品表面残留的细沙以及去除氧化皮，将抛丸后的半成品放入烤箱中，在温度150的条件下烘烤15小时，使其应力消失；将上述经过烘烤后的筷子半成品放在机床上进行机加工，机加工结束后放在抛光机中抛光，最后放入超声波清洗机中清洗5分钟，即得外观精美的无铅高锡青铜筷子；其制作工艺流程图如图1所示。
将上述制作的无铅高锡青铜餐具和现有餐具在感官上进行比较，所比较的结果如表1所示表1几种餐具的感官比较
*感官评定为10人评定小组评定结果从表1可以看出本发明的无铅高锡青铜餐具外观华美、大方；感官效果较好，轻轻击打，可发出悦耳的声音。
本发明中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
权利要求
1.一种无铅高锡青铜餐具，其特征在于该餐具基本上由以下材料按下述的重量百分比制成铜65％～85％；锡15％～35％。
2.根据权利要求1所述的无铅高锡青铜餐具，其特征在于，所述的餐具基本上所用材料的重量百分比为铜77％～83％；锡17％～23％。
3.根据权利要求1或2所述的无铅高锡青铜餐具，其特征在于所述的铜为电解铜。
4.一种无铅高锡青铜餐具的制作方法，该方法包括以下步骤A、选材，称量选择的材料为铜和锡，并按照铜80％；锡20％的重量百分比进行称量；B、熔解将坩锅的温度加热至150～200℃，将铜放入坩锅中，待坩锅的温度至600～700℃铜熔解成半液体半固体状态时，将锡放入坩锅中并进行搅拌1～3分钟，继续加温至800～1000℃进行保温15～45分钟；C、浇注将上述熔解的铜锡合金液体浇注到按餐具形状制作的沙铸模型中，待模型中的半成品餐具冷却至室温后，将其清沙；D、表面处理将上述清沙后的半成品餐具经过表面处理后即得成品。
5.根据权利要求4所述的无铅高锡青铜餐具的制作方法，其特征在于，所述的步骤B中加温至800～1000℃时待铜和锡完全熔解成液体后进行除渣，除渣后进行保温。
6.根据权利要求4或5所述的无铅高锡青铜餐具的制作方法，其特征在于，所述的步骤B中保温过程在保温炉中进行。
7.根据权利要求4所述的无铅高锡青铜餐具的制作方法，其特征在于，所述的步骤C中浇注的过程是首先采用胶水将砂轮粉从沙铸模型口部位置到沙铸模型中底部位置粘上，进水口放置于沙铸模型口部两端，且要对称，合金液体顺着沙铸模型口部往底部流，水路宽度为3～4厘米之间，沙铸模型的浇冒口要高于产品的高度2～5厘米，而人体所必须的微量元素如锌、铁、镁等元素必须存放于水路系统，当铜锡合金液体流经水路时，会将这些微量元素直接带入产品中。
8.根据权利要求4所述的无铅高锡青铜餐具的制作方法，其特征在于，所述的步骤C中清沙后半成品进行抛丸，抛丸后将半成品在150℃～200℃的条件下烘烤8～15个小时。
9.根据权利要求4所述的无铅高锡青铜餐具的制作方法，其特征在于，所述的步骤D中表面处理的过程为将清沙后的半成品在车床上进行机加工处理，然后进行表面抛光处理，抛光处理后放入超声波清洗机中清洗1～5分钟后在室温下晾干即得成品。
全文摘要
本发明提供了一种无铅高锡青铜餐具及其制作方法，属于日常用品加工领域。它解决了现有的餐具对人体健康会有不同程度的损害的问题。本无铅高锡青铜餐具基本上由占重量百分比为 65％～85％铜和占重量百分比为15％～35％锡制成。此外本发明还提供了该无铅高锡青铜餐具的制作方法，该方法包括以下步骤A.选材，称量、B.熔解、C.浇注、D.表面处理后得到成品。使用该方法制作的餐具外观华美，能发出悦耳的声音，不仅对人体健康不存在危害作用，而且摄入人体内的铜、锡能提高人体自身免疫能力，该餐具也起到抗菌杀菌作用。
文档编号C22F1/08GK1924050SQ20061003022
公开日2007年3月7日 申请日期2006年8月21日 优先权日2006年8月21日
发明者周强 申请人:玉环华诺金属制品有限公司