一种双层包覆的刀柄及其制造方法与流程

1.本发明涉及刀具技术领域，尤其涉及一种双层包覆的刀柄及其制造方法。


背景技术：

2.目前市面上的刀具为了美观和精致，常常采用双层包胶的刀柄，通常是将外柄材料包胶到内柄材料上。一般采用的加工方法有双色注塑机一次成型，或者用一般的注塑机，采用包胶模具，分二次注塑成型。此种方式容易在外柄和内柄之间形成间隙，水容易从间隙处流入，影响正常使用，滋生细菌。而且，二次注塑成型工艺使得内柄和外柄整体包覆胶合在一起，无法从外观察到内柄上的印花和商标，不够美观，产品特性不强，另外包胶后的外柄表面在使用一段时间后会出现开裂的问题。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种双层包覆的刀柄的制造方法，其流程简单，可操作性强，超声波焊接质量高。
4.本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种双层包覆的刀柄，其产品美观度高，密封性强，焊接强度高，使用寿命长。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双层包覆的刀柄的制造方法，所述双层包覆的刀柄包括内柄和外柄，所述制造方法包括以下步骤：
6.制造内柄，所述内柄上设有第一导能筋和第一焊接面；
7.制造外柄，所述外柄上设有第二导能筋和第二焊接面；
8.在所述内柄的外表面上印刷图案；
9.将所述外柄套在所述内柄外，将所述第一导能筋和所述第二焊接面、所述第二导能筋和所述第一焊接面分别通过超声波焊接在一起，形成所述双层包覆的刀柄。
10.优选地，所述第一导能筋和第二导能筋为三角齿，所述三角形齿为向外凸起；
11.所述第一焊接面和第二焊接面为向内凹陷的凹槽，所述凹槽的截面形状为三角形。
12.优选地，所述三角齿的顶角角度为30～90
°
；
13.所述凹槽的顶角角度为60～150
°
；
14.所述三角齿与所述凹槽搭接后所述凹槽两侧留有空隙。
15.优选地，所述三角齿的底边长度为0.3～1mm，高度为0.5～1.5mm；
16.所述凹槽的底边长度为0.5～1.5mm，高度为0.3～1mm。
17.优选地，所述超声波焊接的工艺参数为：
18.超声波的频率为15～25khz，超声波震动持续时间为0.4～1s。
19.优选地，所述内柄由以下方法制造：
20.准备内柄原料，充分混合均匀后放入烘料设备中进行烘干处理，得到第一原料；
21.将内柄模具安装在注塑机上并对所述内柄模具进行预热；
22.对所述注塑机的料筒进行预热，随后将所述第一原料投入所述料筒中，再对所述料筒进行加热至所述第一原料呈熔融状态，得到第一混合液；
23.将所述第一混合液注射到预热后的所述内柄模具中，注塑完成后，得到成品。
24.优选地，所述烘干处理中的烘干温度为60～90℃，烘干时间为2～4小时；
25.所述料筒的预热温度为150～200℃；
26.所述内柄模具的预热温度为30～80℃；
27.所述第一混合液的注射工艺为：注射压力为80～100mpa、注射速度为100～130g/s、注射时间为0.5～1.5s。
28.优选地，所述外柄由以下方法制造：
29.准备外柄原料，充分混合均匀后放入烘料设备中进行干燥处理，得到第二原料；
30.将外柄模具安装在注塑机上并对所述外柄模具进行预热；
31.对所述注塑机的料筒进行预热，随后将所述第二原料投入所述料筒中，再对所述料筒进行加热至所述第二原料呈熔融状态，得到第二混合液；
32.将所述第二混合液注射到预热后的所述外柄模具中，注塑完成后，得到成品。
33.优选地，外柄原料为透明材质原料；
34.所述干燥处理中的干燥温度为70～90℃，干燥时间为2～4小时；
35.所述料筒的预热温度为160～210℃；
36.所述外柄模具的预热温度为50～80℃；
37.所述第二混合液的注射工艺为：注射压力为90～110mpa、注射速度为110～130g/s、注射时间为0.5～1.5s。
38.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双层包覆的刀柄，所述双层包覆的刀柄采用上述双层包覆的刀柄的制造方法制得；
39.实施本发明，具有如下有益效果：
40.本发明提供的双层包覆的刀柄的制造方法，其流程简单，可操作性强，所述内柄的外表面上设有印刷图案；所述内柄外套有所述外柄，将所述外柄套在所述内柄外，将所述第一导能筋和所述第二焊接面、所述第二导能筋和所述第一焊接面分别通过超声波焊接在一起，不仅能够实现所述内柄和外柄密封连接，而且不会刮伤破坏所述内柄上的印刷图案，所述外柄和内柄组合提升图案的美观度和层次感，制得的所述双层包覆的刀柄，产品美观度高，产品特性强，同时外柄和内柄的密封性和防水性强，而且所述双层包覆的刀柄的焊接质量高，使用寿命长。
附图说明
41.图1是本发明中第一导能筋和第二导能筋的结构示意图；
42.图2是本发明中第一焊接面和第二焊接面的结构示意图。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描述。
44.为了解决上述问题，本发明提供了一种双层包覆的刀柄的制造方法，所述双层包
覆的刀柄包括内柄和外柄，所述制造方法包括以下步骤：
45.制造内柄，所述内柄上设有第一导能筋和第一焊接面；
46.制造外柄，所述外柄上设有第二导能筋和第二焊接面；
47.在所述内柄的外表面上印刷图案；
48.将所述外柄套在所述内柄外，将所述第一导能筋和所述第二焊接面、所述第二导能筋和所述第一焊接面分别通过超声波焊接在一起，形成所述双层包覆的刀柄。
49.本发明提供的双层包覆的刀柄的制造方法，其流程简单，可操作性强，所述内柄的外表面上设有印刷图案；所述内柄外套有所述外柄，将所述外柄套在所述内柄外，将所述第一导能筋和所述第二焊接面、所述第二导能筋和所述第一焊接面分别通过超声波焊接在一起，不仅能够实现所述内柄和外柄密封连接，而且不会刮伤破坏所述内柄上的印刷图案，所述外柄和内柄组合提升图案的美观度和层次感，制得的所述双层包覆的刀柄，产品美观度高，产品特性强，同时外柄和内柄的密封性和防水性强，而且所述双层包覆的刀柄的焊接质量高，使用寿命长。
50.具体地，现有技术中，采用二次注塑包胶的工艺制造双层包覆的刀柄，这种方式容易在外柄和内柄之间形成间隙，水容易从间隙处流入，影响刀具的正常使用，滋生细菌。而且，在内柄注塑成型之后再进行二次注塑把外柄材料覆盖上去，由于内柄印花后会有一定的厚度差，导致内部应力不平衡，所以包胶后的外柄表面一段时间后会发生开裂的问题。本发明提出采用超声波焊接的方式快速对外柄和内柄交合处进行熔料粘合，减少出现漏水、渗水、水汽进入的现象。同时，超声波焊接技术也解决了上述包胶后外柄开裂的问题。
51.但是，在利用超声波焊接技术制造所述双层包覆的刀柄的过程中，由于焊接工艺选择错误也会出现漏水、渗水、水汽进入的问题。其中焊接面连接模式将直接影响焊接工艺，现有技术中，一般采用平面搭接是使焊接元件紧密接触，在焊接时，材料没有空间流涎形成部分应力区，影响焊接强度，导致焊材较为脆弱，容易开裂、氧化降低焊接质量。
52.如图1和图2所示，本发明提出在所述内柄上设有第一导能筋1和第一焊接面2，并所述外柄上设有第二导能筋和第二焊接面。优选地，所述第一导能筋和第二导能筋为三角齿，所述三角形齿为向外凸起；所述第一焊接面和第二焊接面为向内凹陷的凹槽，所述凹槽的截面形状为三角形。过所述第一导能筋和所述第二焊接面连接，所述第二导能筋和所述第一焊接面连接，以提高焊接质量。
53.需要说明的是，相比于其它形状的导能筋，三角形导能筋更适用于制造所述双层包覆的刀柄，因为三角形导能筋焊接强度大，而且密封性好，能够减少刀柄出现漏水、渗水、水汽进入的问题。另外，本发明还为所述第一导能筋和第二导能筋设置了具有特定结构的所述第二焊接面和第一焊接面，所述第一导能筋和第二导能筋焊接后熔融的液体能够流入所述第二焊接面和第一焊接面内，并填满所述第二焊接面和第一焊接面，最终实现焊接强度高的密封连接。
54.进一步地，为了进一步提高焊接质量，优选地，所述三角齿的顶角角度为30～90
°
；所述凹槽的顶角角度为60～150
°
；所述三角齿与所述凹槽搭接后所述凹槽两侧留有空隙。优选地，所述三角齿的顶角角度小于所述凹槽的顶角角度，这样有利于所述三角齿熔融后的液体流向所述凹槽内，反之，则会造成所述三角齿熔融后的液体四溢，造成焊接接口凹凸不平，不仅影响焊接强度，而且还会影响产品外观美观程度。其次，所述三角齿的顶角角度
为30～90
°
时，相比于顶角角度小于30
°
或大于90
°
，超声波焊接时焊接温度较高，能够提高焊接质量。
55.优选地，所述三角齿的底边长度a为0.3～1mm，高度e为0.5～1.5mm；所述凹槽的底边长度c为0.5～1.5mm，高度d为0.3～1mm。更佳地，所述三角齿的面积与所述凹槽的面积相同。需要说明的是，所述第一导能筋和第二导能筋为三角齿，因此所述三角齿的尺寸将影响超声波焊接质量，所述三角齿的高度过小将造成焊接深度过深，造成焊接接口的平整性和强度降低；反之，所述三角齿的高度过高将造成焊接温度的传递，造成焊接接口的强度降低。
56.另外，超声波的频率和超声波震动持续时间将直接影响焊接强度，优选地，所述超声波焊接设备的工艺参数为：超声波的频率为15～25khz，超声波震动持续时间为0.4～1s。更佳地，所述超声波的频率为18～22khz，超声波震动持续时间为0.5～0.8s。最佳地，所述超声波的频率为20khz，超声波震动持续时间为0.6s。所述超声波的频率和超声波震动持续时间与所述三角齿和凹槽的形状相互协同以得到密封性好、外观美观、焊接强度高的双层包覆的刀柄。
57.进一步地，本发明通过单独制造所述内柄和外柄，通过一定的装配手法能够使得内柄上的印刷图案能够通过外柄直观看到，产品质感更高，图案层次鲜明。
58.优选地，所述内柄由以下方法制造：
59.准备内柄原料，充分混合均匀后放入烘料设备中进行烘干处理，得到第一原料；
60.将内柄模具安装在注塑机上并对所述内柄模具进行预热；
61.对所述注塑机的料筒进行预热，随后将所述第一原料投入所述料筒中，再对所述料筒进行加热至所述第一原料呈熔融状态，得到第一混合液；
62.将所述第一混合液注射到预热后的所述内柄模具中，注塑完成后，得到成品。
63.更佳地，所述烘干处理中的烘干温度为60～90℃，烘干时间为2～4小时；
64.所述料筒的预热温度为150～200℃；
65.所述内柄模具的预热温度为30～80℃；
66.所述第一混合液的注射工艺为：注射压力为80～100mpa、注射速度为100～130g/s、注射时间为0.5～1.5s。
67.最佳地，所述内柄由以下方法制造：
68.(1)将内柄原料充分混合均匀，然后放入烘料机中进行烘干，烘干温度为80度，烘干时间为3小时，得到第一原料；
69.(2)将内柄模具安装在注塑机台上，然后将内柄模具中的定模加热至60～70℃，动模加热至40～50℃；
70.(3)对所述注塑机的料筒进行预热，所述料筒的后端预热温度为160℃、中端预热温度为170℃、前端预热温度为190℃，再将所述第一原料投入所述料筒中，再对所述料筒进行加热至所述第一原料呈熔融状态，得到第一混合液；
71.(4)将所述第一混合液注射到预热后的所述内柄模具中，注射压力为90mpa、注射速度为117g/s、注射时间为1s，注塑完成后，得到成品。
72.在上述制造方法下能够得到尺寸稳定、毛边小、接口平整、无开裂的内柄。
73.优选地，所述外柄由以下方法制造：
74.准备外柄原料，充分混合均匀后放入烘料设备中进行干燥处理，得到第二原料；
75.将外柄模具安装在注塑机上并对所述外柄模具进行预热；
76.对所述注塑机的料筒进行预热，随后将所述第二原料投入所述料筒中，再对所述料筒进行加热至所述第二原料呈熔融状态，得到第二混合液；
77.将所述第二混合液注射到预热后的所述外柄模具中，注塑完成后，得到成品。
78.更佳地，外柄原料为透明材质原料，通过透明材质的外柄能够清晰地看到内柄上的印刷图案，产品外观质感更高，图案效果好，层次性佳；
79.所述干燥处理中的干燥温度为70～90℃，干燥时间为2～4小时；
80.所述料筒的预热温度为160～210℃；
81.所述外柄模具的预热温度为50～80℃；
82.所述第二混合液的注射工艺为：注射压力为90～110mpa、注射速度为110～130g/s、注射时间为0.5～1.5s。
83.最佳地，所述外柄由以下方法制造：
84.(a)将外柄原料充分混合均匀，然后放入烘料机中进行干燥处理，干燥温度为80℃，干燥时间为3小时，得到第二原料；
85.(b)将外柄模具安装在注塑机台上，然后将外柄模具中的定模加热至75℃，动模加热至60℃；
86.(c)对所述注塑机的料筒进行预热，所述料筒的后端预热温度为165℃、中端预热温度为180℃、前端预热温度为200℃，再将所述第二原料投入所述料筒中，再对所述料筒进行加热至所述第二原料呈熔融状态，得到第二混合液；
87.(d)将所述第二混合液注射到预热后的所述外柄模具中，注射压力为100mpa、注射速度为117g/s、注射时间为1s，注塑完成后，得到成品。
88.在上述制造方法下能够得到尺寸稳定、毛边小、接口平整、无开裂的外柄。
89.另外，优选地，通过转印工艺在所述内柄的外表面上印刷图案。
90.综上，本发明提供了一种双层包覆的刀柄的制造方法，其流程简单，可操作性强。相应地，本发明还提供了上述方法制得的所述双层包覆的刀柄，其产品美观度高，产品特性强，同时外柄和内柄的密封性和防水性强，而且焊接质量高，使用寿命长。
91.以下结合具体实施例来做进一步说明：
92.实施例1
93.一种双层包覆的刀柄的制造方法，包括以下步骤：
94.制造内柄，具体包括以下步骤：
95.(1)将内柄原料充分混合均匀，然后放入烘料机中进行烘干，烘干温度为80度，烘干时间为3小时，得到第一原料；
96.(2)将内柄模具安装在注塑机台上，然后将内柄模具中的定模加热至60～70℃，动模加热至40～50℃；
97.(3)对所述注塑机的料筒进行预热，所述料筒的后端预热温度为160℃、中端预热温度为170℃、前端预热温度为190℃，再将所述第一原料投入所述料筒中，再对所述料筒进行加热至所述第一原料呈熔融状态，得到第一混合液；
98.(4)将所述第一混合液注射到预热后的所述内柄模具中，注射压力为90mpa、注射
速度为117g/s、注射时间为1s，注塑完成后，得到成品。
99.制造得到的所述内柄上设有第一导能筋和第一焊接面，所述第一导能筋的形状为三角齿，所述三角齿的顶角角度为30～40
°
，所述三角齿的底边长度为0.5mm，高度为0.8mm。所述第一焊接面为凹槽，所述凹槽为三角形，所述凹槽的顶角角度为60～80
°
，所述凹槽的底边长度为0.8mm，高度为0.5mm。
100.制造外柄，具体包括以下步骤：
101.(a)将透明材质的外柄原料充分混合均匀，然后放入烘料机中进行干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为3小时，得到第二原料；
102.(b)将外柄模具安装在注塑机台上，然后将外柄模具中的定模加热至75℃，动模加热至60℃；
103.(c)对所述注塑机的料筒进行预热，所述料筒的后端预热温度为165℃、中端预热温度为180℃、前端预热温度为200℃，再将所述第二原料投入所述料筒中，再对所述料筒进行加热至所述第二原料呈熔融状态，得到第二混合液；
104.(d)将所述第二混合液注射到预热后的所述外柄模具中，注射压力为100mpa、注射速度为117g/s、注射时间为1s，注塑完成后，得到成品。
105.制造得到的所述外柄上设有第二导能筋和第二焊接面，所述第二导能筋的形状为三角齿，所述三角齿的顶角角度为30～40
°
，所述三角齿的底边长度为0.5mm，高度为0.8mm。所述第二焊接面为凹槽，所述凹槽为三角形，所述凹槽的顶角角度为60～80
°
，所述凹槽的底边长度为0.8mm，高度为0.5mm。
106.通过转印工艺在所述内柄的外表面上印刷图案；
107.将所述外柄套在所述内柄外，将所述外柄套在所述内柄外，将所述第一导能筋和所述第二焊接面、所述第二导能筋和所述第一焊接面分别通过超声波焊接在一起，形成所述双层包覆的刀柄。
108.所述超声波焊接的工艺参数为：超声波的频率为20khz，超声波震动持续时间为0.6s。
109.实施例2
110.一种双层包覆的刀柄的制造方法，包括以下步骤：
111.制造内柄，具体包括以下步骤：
112.(1)将内柄原料充分混合均匀，然后放入烘料机中进行烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为2小时，得到第一原料；
113.(2)将内柄模具安装在注塑机台上，然后将内柄模具中的定模加热至65℃，动模加热至45℃；
114.(3)对所述注塑机的料筒进行预热，所述料筒的后端预热温度为160℃、中端预热温度为170℃、前端预热温度为190℃，再将所述第一原料投入所述料筒中，再对所述料筒进行加热至所述第一原料呈熔融状态，得到第一混合液；
115.(4)将所述第一混合液注射到预热后的所述内柄模具中，注射压力为80mpa、注射速度为110g/s、注射时间为1.5s，注塑完成后，得到成品。
116.制造得到的所述内柄上设有第一导能筋和第一焊接面，所述第一导能筋的形状为三角齿，所述三角齿的顶角角度为40～50
°
，所述三角齿的底边长度为1mm，高度为1.2mm。所
述第一焊接面为凹槽，所述凹槽为三角形，所述凹槽的顶角角度为60～70
°
，所述凹槽的底边长度为1.2mm，高度为1mm。
117.制造外柄，具体包括以下步骤：
118.(a)将透明材质的外柄原料充分混合均匀，然后放入烘料机中进行干燥，干燥温度为70℃，干燥时间为3小时，得到第二原料；
119.(b)将外柄模具安装在注塑机台上，然后将外柄模具中的定模加热至80℃，动模加热至70℃；
120.(c)对所述注塑机的料筒进行预热，所述料筒的后端预热温度为170℃、中端预热温度为190℃、前端预热温度为210℃，再将所述第二原料投入所述料筒中，再对所述料筒进行加热至所述第二原料呈熔融状态，得到第二混合液；
121.(d)将所述第二混合液注射到预热后的所述外柄模具中，注射压力为110mpa、注射速度为130g/s、注射时间为1s，注塑完成后，得到成品。
122.制造得到的所述外柄上设有第二导能筋和第二焊接面，所述第二导能筋的形状为三角齿，所述三角齿的顶角角度为40～50
°
，所述三角齿的底边长度为1mm，高度为1.2mm。所述第二焊接面为凹槽，所述凹槽为三角形，所述凹槽的顶角角度为60～70
°
，所述凹槽的底边长度为1.2mm，高度为1mm。
123.通过转印工艺在所述内柄的外表面上印刷图案；
124.将所述外柄套在所述内柄外，将所述外柄套在所述内柄外，将所述第一导能筋和所述第二焊接面、所述第二导能筋和所述第一焊接面分别通过超声波焊接在一起，形成所述双层包覆的刀柄。
125.所述超声波焊接的工艺参数为：超声波的频率为15khz，超声波震动持续时间为1s。
126.实施例3
127.一种双层包覆的刀柄的制造方法，与实施例1不同之处在于：
128.所述超声波焊接的工艺参数为：超声波的频率为25khz，超声波震动持续时间为0.4s。
129.对比例1
130.采用二次注塑包胶的工艺制造双层包覆的刀柄。
131.对比例2
132.与实施例不同之处在于，所述内柄上不设有第一导能筋和第一焊接面；所述外柄上不设有第二导能筋和第二焊接面，其余与实施例1相同。
133.将实施例1～3和对比例1～2制得的双层包覆的刀柄进行性能测试，测试结果如表1所示。
134.表1为实施例1～3和对比例1～2制得的双层包覆的刀柄的性能测试结果
[0135][0136][0137]
由表1结果可知，本发明提供的制造方法制得的所述双层包覆的刀柄，其产品美观度更高，产品特性强，同时外柄和内柄的密封性和防水性强，而且焊接质量好，使用寿命长。
[0138]
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。