经涂覆的拉断切割器刀片及其制造方法
经涂覆的拉断切割器刀片及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有边缘增强涂层的"拉断"或"折断"型切割器刀片，和用于制造此 类刀片的方法。
【背景技术】
[0002] 许多形式的美工刀为人们所熟知。片段刀片的使用为人们所熟知，片段从该片段 刀片（有时称为"拉断"或"折断"刀片）连续折断以连续呈现取代磨损片段的尖锐点或刀 头。该刀片由日本爱利华公司（Olfa Corporation)采用在美国专利4, 063,356(赫普沃斯 (Hepworth))和4, 170,062(町田（Machida))中公开的例示性实例引入。
[0003] 片段或拉断刀片传统上由在具有标准长度、厚度、折断线沟和宽度的构形中的不 锈钢制成。
[0004] 虽然在其它应用中的不锈钢刀片例如剪刀、常规刀片等通常采用边缘增强涂层例 如钛涂层制造，以赋予高的切割能力、耐磨性和改善的边缘维护。例如，用于刀片表面的涂 层在日本专利特开平10-146702中有所描述。该参考公开了用于形成表面硬化层的表面刀 片的涂层。
[0005] 在本发明之前，出于若干性能原因，具有此类涂层的拉断刀片还没被接受。通常， 在使用期间并且当片段折断时涂层受到破碎。在许多实例下，涂层可妨碍该片段可被折断 的期望的容易程度。另外，用于涂覆涂层到刀片所采用的工艺以这种方式降解基体材料，以 妨碍刀片的性能，例如导致基体材料的软化，使得锋利的边缘在使用期间不会被保持。
[0006] 存在对具有增强涂层的改善的拉断切割器刀片及其制造方法的需求。
【发明内容】
[0007] 本发明提供具有边缘增强涂层的改善的拉断切割器刀片和用于制造此类刀片的 方法。
[0008] 在
【发明内容】
中，本发明的拉断切割器刀片包括芯和在所述芯上的增强涂层，在所 述拉断切割器刀片中：
[0009] (a)刀片是具有由第一边缘和第二边缘连接的两个主表面以及第一端部和第二端 部的细长主体，所述第一边缘和第二边缘各自从第一端部延伸到第二端部；
[0010] (b)刀片的至少一个边缘是具有切削刀头的切割刃，所述切削刀头具有两个侧面， 第一侧面对应于刀片的第一主表面，并且第二侧面对应于刀片的第二主表面；以及 [0011] (c)刀片具有两个或更多个弱化分离线，该弱化分离线彼此平行并且以纵向间隔 定位，从而限定刀片片段；
[0012] 其中增强涂层至少覆盖切削刀头的第一侧面和第二侧面两者，并且弱化分离线的 深度与切割器刀片厚度的比率是从约0. 10至约0. 60。
[0013] 简要概述，用于制造本发明拉断切割器刀片的方法包括：
[0014] (a)提供刀片芯，其中：
[0015] (1)刀片芯是具有由第一边缘和第二边缘连接的两个主表面以及第一端部和第二 端部的细长主体，第一边缘和第二边缘各自从第一端部延伸到第二端部；
[0016] (2)刀片芯的至少一个边缘是具有切削刀头的切割刃，所述切削刀头具有两个侧 面，第一侧面对应于刀片芯的第一主表面，并且第二侧面对应于刀片芯的第二主表面；以及
[0017] (3)刀片芯具有一个或多个弱化分离线，弱化分离线彼此平行并且以纵向间隔定 位，从而限定刀片芯片段；以及
[0018] (b)通过涂覆涂层组合物到切削刀头的两个侧面来在所述两个侧面上形成边缘增 强涂层，以产生拉断切割器刀片。
[0019] 本发明的拉断切割器刀片提供优异的性能，包括优异的柔韧性、耐磨损性、耐腐蚀 性、耐破碎性和硬度。此外，刀片片段可容易被折断以呈现新鲜的切割刃和切割刀头。
【附图说明】
[0020] 结合附图对本发明进行进一步说明，其中：
[0021] 图1为本发明的切割器刀片的例证性实施例的平面图；
[0022] 图2为本发明的切割器刀片的另一个例证性实施例的平面图；
[0023] 图3(a)是描述刀片折断线的深度的切割器刀片的剖面图；
[0024] 图3(b)是从描述切割刃角度的纵向方向看到的切割器刀片的示图；
[0025] 图4(a)是示出在刀片折叠力量测试中切割器刀片测量的透视图；
[0026] 图4(b)是示出在刀片折叠力量测试中切割器刀片的测量点的顶视图；
[0027] 图5(a)是示出在柔韧性测试中切割器刀片测量的示图；
[0028] 图5(b)是描述切割器刀片的可允许弯曲角度的示图；
[0029] 图6(a)是示出其中在刀片破损测试中出自点中的第二刀片折断线从夹持器顶端 暴露的状况的不图；
[0030] 图6(b)是示出其中在刀片破损测试中刀片由钳子保持以在第一刀片折断线上方 从顶端拉伸的示图；
[0031] 图7(a)是示出其中在刀片破损测试中刀片在第二折断线处从点破损的示图；
[0032] 图7(b)是示出当刀片在除了刀片折断线之外的位置处破损时的实例的示图；
[0033] 图8(a)是示出当在破碎刀片测试中的点形状中没有变化时的示图；
[0034] 图8(b)示出当以点的形式存在变化时的实例的示图；以及
[0035] 图9是示出在实施例和比较例中切割数量和切割深度之间关系的曲线图。
[0036] 这些图未按比例绘制，它们仅是用于展示，并且是非限制性的。
【具体实施方式】
[0037] 下面将参考附图详细描述本发明的适当的实施例。在示图中，以下参考字符被使 用：
[0038]
【主权项】
1. 一种包括芯和在所述芯上的增强涂层的拉断切割器刀片，其中： (a) 所述刀片是具有由第一边缘和第二边缘连接的两个主表面以及第一端部和第二端 部的细长主体，所述第一边缘和所述第二边缘各自从所述第一端部延伸到所述第二端部； (b) 所述刀片的至少一个边缘是具有切削刀头的切割刃，所述切削刀头具有两个侧面， 第一侧面对应于所述刀片的第一主表面，并且第二侧面对应于所述刀片的第二主表面；并 且 (c) 所述刀片具有一个或多个弱化分离线，所述弱化分离线彼此平行并且以纵向间隔 定位，从而限定所述刀片的片段； 其中所述增强涂层至少覆盖所述切削刀头的第一侧面和第二侧面两者。
2. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述弱化分离线的深度与所述切割器刀片厚度的 比率为从约〇. 10至约0.60。
3. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述增强涂层基本上覆盖所述刀片的全部两个主 表面。
4. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述切割器刀片的可允许弯曲角度为至少45°。
5. 根据权利要求1所述的刀片，其中折断所述切割器刀片的片段所需的力为从约8N至 约 25N。
6. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述切割器刀片的维氏硬度（Hv)为至少约240或 更大。
7. 根据权利要求1至4中任一项所述的刀片，其中所述表面改性涂层的涂覆材料选自 氮化钛、氮化锌、碳化的氮化钛或氮化钛铝中的一种。
8. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述切削刀头的夹角为从约10°至约25°。
9. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述增强涂层的平均厚度为从约0.1 ym至约 2. 5 u m〇
10. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述表面增强涂层在从约40°c至约400°C的温度 下被提供。
11. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述第二边缘是具有切削刀头的切割刃，所述切 削刀头具有两个侧面，第一侧面对应于所述刀片的第一主表面，并且第二侧面对应于所述 刀片的第二主表面。
12. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述第一边缘和所述第二边缘中的至少一个是 直线。
13. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述芯是金属。
14. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述芯是碳钢。
15. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述芯是合金钢。
16. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述第二端部是所述第一边缘和所述第二边缘 彼此相交处的点。
17. -种工具，包括根据权利要求1所述的拉断切割器刀片。
18. -种用于制造拉断切割器刀片的方法，包括以下步骤： (a)提供刀片芯，其中： (1)所述刀片芯是具有由第一边缘和第二边缘连接的两个主表面以及第一端部和第 二端部的细长主体，所述第一边缘和所述第二边缘各自从所述第一端部延伸到所述第二端 部； (2) 所述刀片芯的至少一个边缘是具有切削刀头的切割刃，所述切削刀头具有两个侧 面，第一侧面对应于所述刀片芯的第一主表面，并且第二侧面对应于所述刀片芯的第二主 表面；并且 (3) 所述刀片芯具有一个或多个弱化分离线，所述弱化分离线彼此平行并且以纵向间 隔定位，从而限定所述刀片芯的片段；以及 (b)通过涂覆涂层组合物到所述切削刀头的两个侧面来在所述两个侧面上形成边缘增 强涂层，以产生拉断切割器刀片。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述弱化分离线的深度与所述刀片芯厚度的比 率为从约0. 10至约0. 60。
20. 根据权利要求18所述的方法，其中所得的拉断切割器刀片的维氏硬度（Hv)为至少 约240或更大。
21. 根据权利要求18所述的方法，其中所述边缘增强涂层基本上覆盖所述刀片的全部 两个主表面。
【专利摘要】一种包括芯和其上的增强涂层的拉断切割器刀片10，其中增强涂层至少覆盖切削刀头11a的第一侧面和第二侧面两者。还公开一种用于制造此类拉断切割器刀片的方法。
【IPC分类】B21D53-64, B26B9-00
【公开号】CN104812538
【申请号】CN201380058534
【发明人】钉宫理友
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年11月8日
【公告号】EP2917003A1, US20150273705, WO2014074838A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有边缘增强涂层的"拉断"或"折断"型切割器刀片，和用于制造此 类刀片的方法。
【背景技术】
[0002] 许多形式的美工刀为人们所熟知。片段刀片的使用为人们所熟知，片段从该片段 刀片（有时称为"拉断"或"折断"刀片）连续折断以连续呈现取代磨损片段的尖锐点或刀 头。该刀片由日本爱利华公司（Olfa Corporation)采用在美国专利4, 063,356(赫普沃斯 (Hepworth))和4, 170,062(町田（Machida))中公开的例示性实例引入。
[0003] 片段或拉断刀片传统上由在具有标准长度、厚度、折断线沟和宽度的构形中的不 锈钢制成。
[0004] 虽然在其它应用中的不锈钢刀片例如剪刀、常规刀片等通常采用边缘增强涂层例 如钛涂层制造，以赋予高的切割能力、耐磨性和改善的边缘维护。例如，用于刀片表面的涂 层在日本专利特开平10-146702中有所描述。该参考公开了用于形成表面硬化层的表面刀 片的涂层。
[0005] 在本发明之前，出于若干性能原因，具有此类涂层的拉断刀片还没被接受。通常， 在使用期间并且当片段折断时涂层受到破碎。在许多实例下，涂层可妨碍该片段可被折断 的期望的容易程度。另外，用于涂覆涂层到刀片所采用的工艺以这种方式降解基体材料，以 妨碍刀片的性能，例如导致基体材料的软化，使得锋利的边缘在使用期间不会被保持。
[0006] 存在对具有增强涂层的改善的拉断切割器刀片及其制造方法的需求。
【发明内容】
[0007] 本发明提供具有边缘增强涂层的改善的拉断切割器刀片和用于制造此类刀片的 方法。
[0008] 在
【发明内容】
中，本发明的拉断切割器刀片包括芯和在所述芯上的增强涂层，在所 述拉断切割器刀片中：
[0009] (a)刀片是具有由第一边缘和第二边缘连接的两个主表面以及第一端部和第二端 部的细长主体，所述第一边缘和第二边缘各自从第一端部延伸到第二端部；
[0010] (b)刀片的至少一个边缘是具有切削刀头的切割刃，所述切削刀头具有两个侧面， 第一侧面对应于刀片的第一主表面，并且第二侧面对应于刀片的第二主表面；以及 [0011] (c)刀片具有两个或更多个弱化分离线，该弱化分离线彼此平行并且以纵向间隔 定位，从而限定刀片片段；
[0012] 其中增强涂层至少覆盖切削刀头的第一侧面和第二侧面两者，并且弱化分离线的 深度与切割器刀片厚度的比率是从约0. 10至约0. 60。
[0013] 简要概述，用于制造本发明拉断切割器刀片的方法包括：
[0014] (a)提供刀片芯，其中：
[0015] (1)刀片芯是具有由第一边缘和第二边缘连接的两个主表面以及第一端部和第二 端部的细长主体，第一边缘和第二边缘各自从第一端部延伸到第二端部；
[0016] (2)刀片芯的至少一个边缘是具有切削刀头的切割刃，所述切削刀头具有两个侧 面，第一侧面对应于刀片芯的第一主表面，并且第二侧面对应于刀片芯的第二主表面；以及
[0017] (3)刀片芯具有一个或多个弱化分离线，弱化分离线彼此平行并且以纵向间隔定 位，从而限定刀片芯片段；以及
[0018] (b)通过涂覆涂层组合物到切削刀头的两个侧面来在所述两个侧面上形成边缘增 强涂层，以产生拉断切割器刀片。
[0019] 本发明的拉断切割器刀片提供优异的性能，包括优异的柔韧性、耐磨损性、耐腐蚀 性、耐破碎性和硬度。此外，刀片片段可容易被折断以呈现新鲜的切割刃和切割刀头。
【附图说明】
[0020] 结合附图对本发明进行进一步说明，其中：
[0021] 图1为本发明的切割器刀片的例证性实施例的平面图；
[0022] 图2为本发明的切割器刀片的另一个例证性实施例的平面图；
[0023] 图3(a)是描述刀片折断线的深度的切割器刀片的剖面图；
[0024] 图3(b)是从描述切割刃角度的纵向方向看到的切割器刀片的示图；
[0025] 图4(a)是示出在刀片折叠力量测试中切割器刀片测量的透视图；
[0026] 图4(b)是示出在刀片折叠力量测试中切割器刀片的测量点的顶视图；
[0027] 图5(a)是示出在柔韧性测试中切割器刀片测量的示图；
[0028] 图5(b)是描述切割器刀片的可允许弯曲角度的示图；
[0029] 图6(a)是示出其中在刀片破损测试中出自点中的第二刀片折断线从夹持器顶端 暴露的状况的不图；
[0030] 图6(b)是示出其中在刀片破损测试中刀片由钳子保持以在第一刀片折断线上方 从顶端拉伸的示图；
[0031] 图7(a)是示出其中在刀片破损测试中刀片在第二折断线处从点破损的示图；
[0032] 图7(b)是示出当刀片在除了刀片折断线之外的位置处破损时的实例的示图；
[0033] 图8(a)是示出当在破碎刀片测试中的点形状中没有变化时的示图；
[0034] 图8(b)示出当以点的形式存在变化时的实例的示图；以及
[0035] 图9是示出在实施例和比较例中切割数量和切割深度之间关系的曲线图。
[0036] 这些图未按比例绘制，它们仅是用于展示，并且是非限制性的。
【具体实施方式】
[0037] 下面将参考附图详细描述本发明的适当的实施例。在示图中，以下参考字符被使 用：
[0038]
【主权项】
1. 一种包括芯和在所述芯上的增强涂层的拉断切割器刀片，其中： (a) 所述刀片是具有由第一边缘和第二边缘连接的两个主表面以及第一端部和第二端 部的细长主体，所述第一边缘和所述第二边缘各自从所述第一端部延伸到所述第二端部； (b) 所述刀片的至少一个边缘是具有切削刀头的切割刃，所述切削刀头具有两个侧面， 第一侧面对应于所述刀片的第一主表面，并且第二侧面对应于所述刀片的第二主表面；并 且 (c) 所述刀片具有一个或多个弱化分离线，所述弱化分离线彼此平行并且以纵向间隔 定位，从而限定所述刀片的片段； 其中所述增强涂层至少覆盖所述切削刀头的第一侧面和第二侧面两者。
2. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述弱化分离线的深度与所述切割器刀片厚度的 比率为从约〇. 10至约0.60。
3. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述增强涂层基本上覆盖所述刀片的全部两个主 表面。
4. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述切割器刀片的可允许弯曲角度为至少45°。
5. 根据权利要求1所述的刀片，其中折断所述切割器刀片的片段所需的力为从约8N至 约 25N。
6. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述切割器刀片的维氏硬度（Hv)为至少约240或 更大。
7. 根据权利要求1至4中任一项所述的刀片，其中所述表面改性涂层的涂覆材料选自 氮化钛、氮化锌、碳化的氮化钛或氮化钛铝中的一种。
8. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述切削刀头的夹角为从约10°至约25°。
9. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述增强涂层的平均厚度为从约0.1 ym至约 2. 5 u m〇
10. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述表面增强涂层在从约40°c至约400°C的温度 下被提供。
11. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述第二边缘是具有切削刀头的切割刃，所述切 削刀头具有两个侧面，第一侧面对应于所述刀片的第一主表面，并且第二侧面对应于所述 刀片的第二主表面。
12. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述第一边缘和所述第二边缘中的至少一个是 直线。
13. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述芯是金属。
14. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述芯是碳钢。
15. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述芯是合金钢。
16. 根据权利要求1所述的刀片，其中所述第二端部是所述第一边缘和所述第二边缘 彼此相交处的点。
17. -种工具，包括根据权利要求1所述的拉断切割器刀片。
18. -种用于制造拉断切割器刀片的方法，包括以下步骤： (a)提供刀片芯，其中： (1)所述刀片芯是具有由第一边缘和第二边缘连接的两个主表面以及第一端部和第 二端部的细长主体，所述第一边缘和所述第二边缘各自从所述第一端部延伸到所述第二端 部； (2) 所述刀片芯的至少一个边缘是具有切削刀头的切割刃，所述切削刀头具有两个侧 面，第一侧面对应于所述刀片芯的第一主表面，并且第二侧面对应于所述刀片芯的第二主 表面；并且 (3) 所述刀片芯具有一个或多个弱化分离线，所述弱化分离线彼此平行并且以纵向间 隔定位，从而限定所述刀片芯的片段；以及 (b)通过涂覆涂层组合物到所述切削刀头的两个侧面来在所述两个侧面上形成边缘增 强涂层，以产生拉断切割器刀片。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述弱化分离线的深度与所述刀片芯厚度的比 率为从约0. 10至约0. 60。
20. 根据权利要求18所述的方法，其中所得的拉断切割器刀片的维氏硬度（Hv)为至少 约240或更大。
21. 根据权利要求18所述的方法，其中所述边缘增强涂层基本上覆盖所述刀片的全部 两个主表面。
【专利摘要】一种包括芯和其上的增强涂层的拉断切割器刀片10，其中增强涂层至少覆盖切削刀头11a的第一侧面和第二侧面两者。还公开一种用于制造此类拉断切割器刀片的方法。
【IPC分类】B21D53-64, B26B9-00
【公开号】CN104812538
【申请号】CN201380058534
【发明人】钉宫理友
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年11月8日
【公告号】EP2917003A1, US20150273705, WO2014074838A1
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