[发明专利]一种氮氧化铬和类金刚石膜复合涂层挂面刀辊的制备工艺

说明书

本发明公开了一种氮氧化铬+类金刚石膜（DLC）复合涂层挂面刀辊或棒的工艺，包括如下步骤：清洗干燥、预处理、涂层NO₂Cr膜层作为过渡层（打底层）、涂层DLC外膜层。利用本发明工艺在挂面刀辊或棒涂层类金刚石膜，可以提高挂面刀杆的硬度、韧性、耐磨性能、耐腐蚀性能、抗菌性能、润滑性能从而提高使用寿命8‑10倍。本发明也可以广泛应用于其它食品机械。

技术领域

本发明涉及食品加工机械，具体的是涉及一种用高科技的NO₂Cr-DLC复合涂层技术在45﹟钢制作的挂面刀杆（又名：刀辊、刀棒）表面沉积NO₂Cr-DLC（氮氧化铬+类金刚石膜）复合涂层的工艺。

背景技术

中国是世界上最大的面制品生产国，挂面是老百姓日常生活不可缺少的主要食品。目前挂面品种和制作方式正在趋向于机械化、专业化、标准化。单刀切面机、多刀切面机、挂面生产线等食品机械已经实现专业化生产。

所有的面条加工机械都离不了刀杆（又名：刀辊、刀棒），刀杆是将压面机擀制好的面皮切成各种形状、各种规格的“条”的主要工具。刀杆（又名：刀辊、刀棒）的加工是用45﹟钢管调质至HB200-220°然后车外圆、切槽的工艺制作的。这种刀杆使用寿命短，其原因如下：45﹟钢管虽然经过调质，仍然经受不了长期刀辊表面大凹槽和小凹槽两两对应连续的切割挤压产生的摩擦力和挤压力，很难避免槽齿磨损、崩裂报废；面皮参有盐和碱，这些盐和碱对刀辊起腐蚀作用，使用不久就因锈蚀而报废；45﹟钢管制造的刀辊表面密布大凹槽和小凹槽，因为45﹟钢管的摩擦系数＞1，在使用中要经常用食用油润滑，不然就粘刀；此外，之前的刀杆（又名：刀辊、刀棒）很容易滋生细菌，产生霉变，因为其刀杆不具备抑制霉菌生长的功能。如果外表面镀锌、镀镍其脱落的金属颗粒对人体有害，因为其镀层不具备与人体的亲和性。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的目的是提供一种附着力强、硬度高、摩擦系数小，耐酸、耐碱、耐高温，能抑制霉菌生长，无菌、耐腐蚀、不锈蚀的类金刚石膜涂层刀杆（又名：刀辊、刀棒），本发明也可以广泛应用于其它食品机械。本发明完全可以消除以上存在的各种弊端。因为本发明的NO₂Cr -DLC复合涂层具有涂层附着力强、硬度高、摩擦系数小，耐酸、耐碱、耐高温，能抑制霉菌生长等特性。

类金刚石膜（DLC）----种非晶碳的亚稳定形态.碳是一种独特的元素，它提供所有植物和动物组织的基本框架。碳生物已经被使用了几十年。热解碳仍然是常用的瓣膜假体以及医疗假肢和手术器械最广泛使用的生物工程材料，因为其具有优异的机械性能和良好的生物相容性。

DLC共享了石墨和金刚石的性能，如：高硬度和弹性模量、化学惰性、良好的电阻率、红外透明、高析射率和卓越的平滑性。这些性能在没有晶界的各向异性无序的薄膜中获得，因此使得DLC与金刚石相比更适用于食品机械刀具。

本发明就是利用类金刚石膜（DLC）的高硬度和弹性模量提高面刀（刀辊、刀棒）的使用寿命和耐摩擦性能；利用其化学惰性承受耐酸、耐碱、耐高温的环境适应性；以及抑制细菌生长等特性和涂层类金刚石膜的工艺技术，制备了本发明产品。

上述目的通过以下技术方案实现：

本发明使用DLC复合涂层设备，该设备是近年来发展起来的一种较先进的设备，在有关论文和杂志上有介绍。DLC复合涂层设备设置有多个弧靶位，本发明工艺中采用10个多弧靶位，其中8个布置磁过滤弧源用于沉积DLC涂层，另外2个布置多弧靶用于沉积氮化铬过渡层；该10个靶位分5列均布于真空室侧壁及大门，各靶位具有互换性，方便功能扩展及沉积工艺调整；本设备真空系统配置分子泵为主抽泵，避免真空泵油在镀膜过程中的污染现象；采用PLC+工控机手、自动一体的控制方式，人机界面触摸屏操作模式。