一种指甲剪锉刀及其制作方法
专利汇可以提供一种指甲剪锉刀及其制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种指甲剪锉刀，包含：基材；及涂层，由导入热源使至少一原料成为熔融或半熔融状态，然后以 热 喷涂 法将该原料喷涂于基材上所形成，该涂层具有多个圆顶与尖峰形式的耐磨耗颗粒，且该涂层的表面粗糙度为4~250μm。本发明以 热喷涂 法直接在指甲剪的锉刀基材上制作涂层，其工艺非常简单、快速，能有效掌握锉刀的粗糙度、表面形态，且基材种类应用也非常广泛；还可同时兼顾锉刀的耐磨耗性，另一方面，本发明工艺中不需作 热处理 ，并且易于成型为最终成品形状，在产品设计上易于掌握外观及品质要求。，下面是一种指甲剪锉刀及其制作方法专利的具体信息内容。
1、一种指甲剪锉刀，其特征在于，包含：
一基材；及
一涂层，由导入一热源使至少一原料成为熔融或半熔融状态，然后以热喷 涂法将所述原料喷涂于所述基材上所形成，所述涂层具有多个圆顶与尖峰形式 的耐磨耗颗粒，且所述涂层的表面粗糙度为4-250μm。
2、根据权利要求1所述的指甲剪锉刀，其特征在于，所述原料的样式选 自粉末、线材与棒材所组成群组之一。
3、根据权利要求1所述的指甲剪锉刀，其特征在于，所述热源的来源不 同，所述热喷涂法选自融熔火焰熔射法、粉末火焰熔射法、线材火焰熔射法、 棒材火焰熔射法、爆炸火焰熔射法、高速火焰熔射法、冷熔射法、非穿透式等 离子电弧熔射法、线材及电子式电弧熔射法、高频大气等离子熔射法、直流大 气等离子熔射法与真空等离子熔射法所组成群组之一。
4、根据权利要求1所述的指甲剪锉刀，其特征在于，还包含一薄膜于所 述涂层上。
5、一种指甲剪锉刀的制作方法，其特征在于，包含下列步骤：
提供一基材与至少一原料；
导入一热源，使所述原料受热后形成熔融或半熔融状态；及
以热喷涂法将所述原料喷涂于所述基材上，以形成具有多个圆顶与尖峰形 式的耐磨耗颗粒的一涂层，且所述涂层的表面粗糙度为4-250μm，而完成一 指甲剪锉刀。
6、根据权利要求5所述的指甲剪锉刀的制作方法，其特征在于，所述原 料的样式选自粉末、线材与棒材所组成群组之一。
7、根据权利要求5所述的指甲剪锉刀的制作方法，其特征在于，根据所 述热源的来源不同，所述热喷涂法选自融熔火焰熔射法、粉末火焰熔射法、线 材火焰熔射法、棒材火焰熔射法、爆炸火焰熔射法、高速火焰熔射法、冷熔射 法、非穿透式等离子电弧熔射法、线材及电子式电弧熔射法、高频大气等离子 熔射法、直流大气等离子熔射法与真空等离子熔射法所组成群组之一。
8、根据权利要求7所述的指甲剪锉刀的制作方法，其特征在于，还包含 形成一薄膜于所述涂层上。
9、一种指甲剪锉刀，其特征在于，包含：
一基材；及
一涂层，通过一电弧熔射系统引发电弧所产生的热源使至少一原料成为熔 融状态，并以高压空气将所述原料喷涂于所述基材上所形成，所述涂层具有多 个圆顶与尖峰型式的耐磨耗颗粒，且所述涂层的表面粗糙度为4~250μm。
10、根据权利要求9所述的指甲剪锉刀，其特征在于，所述电弧熔射系统 的操作条件，其操作电流在90~300Am之间、操作电压在10~80V之间、气压在 68950~620550Kpa之间。
11、根据权利要求9所述的指甲剪锉刀，其特征在于，所述基材的组成为： 碳含量为0.8％以下，硅含量为1％以下，锰含量为2.00％以下，磷含量为0.040％ 以下，硫含量0.030％以下，镍含量为8.00~11.00％，铬含量为18~20.00％，其 余为铁。
12、根据权利要求9所述的指甲剪锉刀，其特征在于，所述原料的样式为 线材。
13、根据权利要求12所述的指甲剪锉刀，其特征在于，所述原料的组成 为：铬含量为30％以下，钼含量为10％以下，钨含量为15％以下，碳含量为7％ 以下，锰含量为10％以下，硅含量为7％，硼含量为10％，其余为铁。
14、一种指甲剪锉刀的制作方法，其特征在于，包含下列步骤：
提供一电弧熔射系统；
提供一基材与至少一原料于所述电弧熔射系统中，且所述原料为导电材 料；及
通过所述电弧熔射系统引发电弧，以产生热源使所述原料形成熔融状态， 并以高压空气将所述原料喷涂于所述基材上，以形成具有多个圆顶与尖峰形式 的耐磨耗颗粒的一涂层，且所述涂层的表面粗糙度为4~250μm，而完成一指 甲剪锉刀。
15、根据权利要求14所述的指甲剪锉刀的制作方法，其特征在于，所述 电弧熔射系统的操作条件中，其操作电流在90~300Amp之间、操作电压在 10~80Volt之间、气压在68950~620550KPa之间。
16、根据权利要求14所述的指甲剪锉刀的制作方法，其特征在于，所述 基材的组成为：碳含量为0.8％以下，硅含量为1％以下，锰含量为2.00％以下， 磷含量为0.040％以下，硫含量0.030％以下，镍含量为8.00~11.00％，铬含量 为18~20.00％，其余为铁。
17、根据权利要求14所述的指甲剪锉刀的制作方法，其特征在于，所述 该原料的样式为线材。
18、根据权利要求17所述的指甲剪锉刀的制作方法，其特征在于，所述 原料的组成为：铬含量为30％以下，钼含量为10％以下，钨含量为15％以下， 碳含量为7％以下，锰含量为10％以下，硅含量为7％，硼含量为10％，其余为铁。
技术领域
本发明涉及一种指甲剪锉刀及其制作方法，特别是涉及一种利用热喷涂法 制作的指甲剪锉刀及其制作方法。
背景技术
例如，在美国专利号6488034 B1公开一种以玻璃基材当指甲剪锉刀的方 法，其锉刀设计上，在制作过程中使用到氢氟酸(HF)化学药剂来蚀刻玻璃基 材，使表面具有一定粗糙度，此处说明适用指甲剪锉刀粗糙度在10~100μm(微 米)之间，而此方法只适用于玻璃基材上；在其专利内容也公开一般金属加工 制作过程的指甲剪锉刀，及前述的直接在基材表面进行粗化、或加工成一小段 连续凹凸型的指甲剪锉刀制作方式，缺点是受到机械加工方式的限制难以顾及 一定粗糙度的加工要求，如果基材本身具有耐磨耗特性，则相对硬度有所要求， 其均需经过热处理加工来达到此耐磨耗特性，这样的制作过程非常复杂。
另外，在美国专利号6145512公开一种具审美观的指甲剪锉刀，为多层式 压印工艺(printing process)，工艺过程中需使用具粘性的胶(如环氧基、PVC 醋酸纤维、丙烯酸、聚氨酯)，来固定基材与装饰面或耐磨耗面，因而耐磨耗 粒子的嵌入又使用了其所谓的静电工艺(electrostatic process)，并且压印 工艺中还需同时控制一定的加热温度、加热时间，使粘结剂或染料加热熟化而 固化，其工艺非常复杂。
而在美国专利号6062967则公开一种可挠性的指甲剪锉刀，也为压印工艺 (printing ink)之一，其指甲剪上下表面层为易固化的墨水，其中粘结剂、耐 磨耗粒子及含萤光的指示剂(indicia)，沉积在具可挠性的泡沫式合成橡胶基 材上，以凸显出有萤光图案的指甲剪锉刀。而其耐磨耗粒子在软性墨水中，两 者硬度相差过大易造成耐磨耗粒子剥落，而使该指甲剪锉刀研磨寿命降低，因 此该工艺的复杂度也是极高的。
美国专利号6027402则公开了以化学湿式法制作指甲剪锉刀的方法，其将 具有耐磨耗颗粒、芳香水、抗菌的溶剂(如树脂)、调节剂等，以喷雾或涂刷的 方式镀于酯类或泡沫式合成橡胶等基材上，工艺中使用含有酚、氨基钾酸酯及 环氧树酯等挥发性化学材料，所以在材料选用上并不合乎环保概念，且工艺十 分复杂。
此外，在美国专利号4927483则公开了压挤的方法，将铝合金基材、粘结 层及金刚砂纸制的耐磨耗层等多层设计在其辊轮的配置间，同时送料并承受一 适当温度、压力，而拉挤出三明治结构的指甲剪样品，其中粘结层属于化工纤 维材料，包含有乙烯及丙烯酸等药剂在里头，并不合乎环保，并且挤压后的指 甲剪锉刀半成品，还需要控制一定的加热温度、加热时间，使粘结剂加热熟化 而固化，因此工艺极为繁琐。
由上可知，一般在基材表面进行粗化或机械加工成一小段连续凹凸方式的 指甲剪锉刀的制作方式，难以兼顾粗糙度与耐磨耗特性，所以形成的粗糙表面 通常会过于粗糙，除磨损力度不易控制，也不易磨出兼具美观的特定形态的指 甲，更因过于粗糙而易让使用者产生不舒服感。而以镀层制作的方式，则以压 印或网印(或兼化学湿式)或挤压(或兼化学湿式)法，依靠粘结层结合含耐磨耗 颗粒的表层与底座基材，其中粘结层通常以化学湿式工艺制作，并不合乎环保， 而压印或网印、挤压后的半成品，有的还需再通过控制加热温度与加热时间， 使化学挥发性粘结剂加热熟化而固化。总体而言，以压印或网印或挤压法在其 材料选用上及其工艺上都极为复杂，并不易单纯控制指甲剪锉刀品质。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种指甲剪锉刀，其特点在于，包含： 一基材；及一涂层，由导入一热源使至少一原料成为熔融或半熔融状态，然后 以热喷涂法将所述原料喷涂于所述基材上所形成，所述涂层具有多个圆顶与尖 峰形式的耐磨耗颗粒，且所述涂层的表面粗糙度为4~250μm。
上述指甲剪锉刀，其特点在于，所述原料的样式选自粉末、线材与棒材所 组成群组之一。
上述指甲剪锉刀，其特点在于，所述热源的来源不同，所述热喷涂法选自 融熔火焰熔射法、粉末火焰熔射法、线材火焰熔射法、棒材火焰熔射法、爆炸 火焰熔射法、高速火焰熔射法、冷熔射法、非穿透式等离子电弧熔射法、线材 及电子式电弧熔射法、高频大气等离子熔射法、直流大气等离子熔射法与真空 等离子熔射法所组成群组之一。
上述指甲剪锉刀，其特点在于，还包含一薄膜于所述涂层上。
本发明还提供一种指甲剪锉刀的制作方法，其特点在于，包含下列步骤： 提供一基材与至少一原料；导入一热源，使所述原料受热后形成熔融或半熔融 状态；及以热喷涂法将所述原料喷涂于所述基材上，以形成具有多个圆顶与尖 峰型式的耐磨耗颗粒的一涂层，且所述涂层的表面粗糙度为4~250μm，而完 成一指甲剪锉刀。
上述指甲剪锉刀的制作方法，其特点在于，所述原料的样式选自粉末、线 材与棒材所组成群组之一。
上述指甲剪锉刀的制作方法，其特点在于，根据所述热源的来源不同，所 述热喷涂法选自融熔火焰熔射法、粉末火焰熔射法、线材火焰熔射法、棒材火 焰熔射法、爆炸火焰熔射法、高速火焰熔射法、冷熔射法、非穿透式等离子电 弧熔射法、线材及电子式电弧熔射法、高频大气等离子熔射法、直流大气等离 子熔射法与真空等离子熔射法所组成群组之一。
上述指甲剪锉刀的制作方法，其特点在于，还包含形成一薄膜于所述涂层 上。
本发明还提供一种指甲剪锉刀，其特点在于，包含：一基材；及一涂层， 通过一电弧熔射系统引发电弧所产生的热源使至少一原料成为熔融状态，并以 高压空气将所述原料喷涂于所述基材上所形成，所述涂层具有多个圆顶与尖峰 型式的耐磨耗颗粒，且所述涂层的表面粗糙度为4~250μm。
上述指甲剪锉刀，其特点在于，所述电弧熔射系统的操作条件，其操作电 流在90~300Amp之间、操作电压在10~80Volt之间、气压在68950~620550KPa 之间。
上述指甲剪锉刀，其特点在于，所述基材的组成为：碳含量为0.8％以下， 硅含量为1％以下，锰含量为2.00％以下，磷含量为0.040％以下，硫含量0.030％ 以下，镍含量为8.00~11.00％，铬含量为18~20.00％，其余为铁。
上述指甲剪锉刀，其特点在于，所述原料的样式为线材。
上述指甲剪锉刀，其特点在于，所述原料的组成为：铬含量为30％以下， 钼含量为10％以下，钨含量为15％以下，碳含量为7％以下，锰含量为10％以下， 硅含量为7％，硼含量为10％，其余为铁。
本发明还提供一种指甲剪锉刀的制作方法，其特点在于，包含下列步骤： 提供一电弧熔射系统；提供一基材与至少一原料于所述电弧熔射系统中，且所 述原料为导电材料；及通过所述电弧熔射系统引发电弧，以产生热源使所述原 料形成熔融状态，并以高压空气将所述原料喷涂于所述基材上，以形成具有多 个圆顶与尖峰形式的耐磨耗颗粒的一涂层，且所述涂层的表面粗糙度为 4~250μm，而完成一指甲剪锉刀。
上述指甲剪锉刀的制作方法，其特点在于，所述电弧熔射系统的操作条件 中，其操作电流在90~300Amp之间、操作电压在10~80Volt之间、气压在 10~90Psi(68950~620550Kpa)之间。
上述指甲剪锉刀的制作方法，其特点在于，所述基材的组成为：碳含量为 0.8％以下，硅含量为1％以下，锰含量为2.00％以下，磷含量为0.040％以下， 硫含量0.030％以下，镍含量为8.00~11.00％，铬含量为18~20.00％，其余为铁。
上述指甲剪锉刀的制作方法，其特点在于，所述该原料的样式为线材。
上述指甲剪锉刀的制作方法，其特点在于，所述原料的组成为：铬含量为 30％以下，钼含量为10％以下，钨(W)含量为15％以下，碳含量为7％以下，锰 含量为10％以下，硅含量为7％，硼含量为10％，其余为铁。
本发明的功效，在于以热喷涂法直接在指甲剪的锉刀基材上制作涂层，其 工艺非常简单、快速，能有效掌握锉刀的粗糙度、表面形态，且基材种类应用 也非常广泛；还可同时兼顾锉刀的耐磨耗性，另一方面，本发明工艺中不需作 热处理，并且易于成型为最终成品形状，在产品设计上易于掌握外观及品质要 求。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
附图说明
图2为图1中剖面线A-A的截面示意图；
图3为本发明指甲剪锉刀的制作方法的流程图；
图4为本发明实施例的指甲剪锉刀的涂层部分的剖面金相照片；
图5为本发明实施例的涂层表面的Ra曲线图；及
图6为通过传统机械加工的指甲剪锉刀与经本发明制作的指甲剪锉刀修 磨后的指甲外观。
其中，附图标记：
10-指甲剪锉刀，12-基材
14-涂层，16-尖峰，18-圆角
20-区域，22-区域
A-A-剖面线
步骤100-提供基材与原料
步骤120-加热原料
步骤140-进行喷涂以完成指甲剪锉刀
具体实施方式
本发明所提供的指甲剪锉刀10包含基材12与利用热喷涂法将原料喷涂于 基材12上所制成的涂层14，此涂层14具有粗糙表面。
请参照图3，为本发明指甲剪锉刀的制作方法的流程图，主要包括下列步 骤：步骤100，提供基材与原料，此原料端视所欲喷覆的涂层材料；然后，步 骤200，加热原料，使原料受热成熔融或半熔融状态；接着，步骤140，进行 喷涂以完成指甲剪锉刀，就是将原料以热喷涂法喷涂在基材特定部位上，以形 成具有圆顶与尖峰形式的耐磨耗颗粒的涂层，喷涂结束随即施工完毕，而制成 指甲剪锉刀。
以下将详细介绍本发明的基础理论，并通过一实施例说明本发明如何以热 喷涂法制作指甲剪锉刀。
基本上，热喷涂法是将所欲喷覆至基材表面的原料送到既定热源中，如等 离子/电弧或燃烧/爆炸等方式提供热源，此时，原料受到高温会成为熔融或半 熔融状态的颗粒，再利用高压气流(如高压空气/燃烧气流等方式)雾化/输送 颗粒至基材表面，颗粒高速撞击基材表面形成扁平的颗粒(splat)，扁平的 颗粒逐层堆栈形成热喷涂涂层，涂层厚度依制作步骤及堆栈次数而异，一般在 5~5000μm之间。
其中，基材的材质可以是金属、陶瓷、高分子、木头、或复合等易加工的 软性材料。而涂层的原料材质也可采用金属、陶瓷、高分子、或复合材料。且 原料的样式可选自粉末、线材或棒材。
而依照能源施加方式与原料样式的不同，热喷涂法包含有融熔火焰熔射 法、粉末火焰熔射法、线材火焰熔射法、棒材火焰熔射法、爆炸火焰熔射法、 高速火焰熔射法、冷熔射法、非穿透式等离子电弧熔射法、线材及电子式电弧 熔射法、高频大气等离子熔射法、直流大气等离子熔射法与真空等离子熔射法。
本发明所提供的实施例中，使用一电弧熔射系统来制作涂层，并采用不锈 钢合金为基材(基材的成份为：碳(C)含量为0.8％以下，硅(Si)含量为1％ 以下，锰(Mn)含量为2.00％以下，磷(P)含量为0.040％以下，硫(S)含量 0.030％以下，镍(Ni)含量为8.00~11.00％，铬(Cr)含量为18~20.00％，其 余为铁(Fe)，将所选的基材12加以清洁后，并选定一金属线材(成份：铬 (Cr)含量为30％以下，钼(Mo)含量为10％以下，钨(W)含量为15％以下， 碳(C)含量为7％以下，锰(Mn)含量为10％以下，硅(Si)含量为7％，硼(B) 含量为10％，其余为铁(Fe)作为涂层14的原料。上述成份均为重量百分比。
接着，将欲喷涂的原料作成正、负两极，并将其和基材12配置于电弧熔 射法喷涂系统中，在电流90~300Amp、电压10~80Volt、及高压空气流10~90Psi (68950~620550Kpa)的作业条件下进行喷涂。其中，当两电极线材在一定电 压下互相接近时，会在其区间产生电弧，电弧会产生高热将电极顶端熔化，同 时借着高压空气将熔融的原料喷至基材12上形成涂层14。此时，即完成指甲 剪锉刀10的制作。
在本实施例，使用一电弧熔射系统，其原理是利用电弧枪产生电弧加热所 送入的导电线材原料，此时导电线材原料受到高温会成为熔融状态的颗粒，再 利用高压空气方式雾化/输送颗粒至基材表面，颗粒高速撞击基材表面形成扁 平的颗粒(splat)，扁平的颗粒逐层堆栈形成热喷涂涂层。电弧熔射系统中 的原料可以是纯金属也可以是合金。两个电极可以是相同的材料以形成单一金 属的涂层，或是不同的金属以形成合金的涂层，或是直接采用合金材料，如纯 铝、铝铜合金(90Cu-10Al)、镍铝合金(95Ni/5Al)等。
此外，请参照图4所示，为本实施例的指甲剪锉刀的涂层部分的剖面金相 照片。其显示出在指甲剪锉刀基材12上的涂层14具有粗糙表面，而此粗糙表 面上包含了尖峰16与圆角18等型式的耐磨耗颗粒，且颗粒与颗粒之间相距距 离约700μm，尖峰16型式的耐磨耗颗粒可以针对所接触到的依个人指甲部分 的欲修磨表面进行粗磨，而圆角形式的相邻耐磨耗颗粒再给予进一步磨平成平 滑表面，因此无一般传统指甲剪机械加工的锉刀修磨成齿状的缺点。
另外如图5所示，为本实施例的涂层表面的粗糙度Ra(中心线平均粗糙 度)型态图。我们利用一表面粗度仪，测量本实施例涂层的粗糙表面的表面粗 糙度，并求得其Ra平均值为19μm。此粗糙度在一般通用许可范围内(粗糙 度约在4~250μm间较适合应用于指甲剪锉刀)。
而图6则显示通过传统机械加工的指甲剪锉刀与经本发明制作的指甲剪 锉刀修磨后的指甲外观。比较两者修磨前后的差异，其中，区域20的指甲为 经本发明制作的指甲剪锉刀修磨后的外观，区域22的指甲为经传统机械加工 的指甲剪锉刀修磨后的外观，两者比较可看出在相同研磨力道下，本发明制作 的指甲剪锉刀修磨后外观较为平整，并无齿状突出物。从图中可显示出本发明 制作的指甲剪锉刀，并无一般传统机械加工的指甲剪锉刀修磨后的指甲成齿状 的缺点。
另外，本实施例中，为使兼具抗菌、美观及抗腐蚀特性，也可在以热喷涂 工艺制作的涂层上，再加入薄膜工艺于涂层上制作薄膜。
由上所述，本发明针对先前技术的缺点，也即采取以热喷涂法直接在指 甲剪的锉刀基材上制作涂层，其工艺非常简单、快速，能有效掌握锉刀的粗糙 度、表面形态，且基材种类应用也非常广泛；还可同时兼顾锉刀的耐磨耗性， 另一方面，本发明工艺中不需作热处理，并且易于成型为最终成品形状，在产 品设计上易于掌握外观及品质要求。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这 些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
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