專(zhuān)利名稱(chēng)：制造具有一層輔助層的切削件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造切削件的方法，按照這種方法，借助于一種電化學(xué)加工裝置，上述切削件在其一面涂覆了一層輔助層，并且還有至少一條切削刃，上述切削件與上述電化學(xué)加工裝置的一個(gè)電極之間的位置是這樣布置的，即，上述輔助層背向上述電極。
本發(fā)明還涉及一種具有板狀承載件的切削件，這種承載件上設(shè)有一條切削刃，并且至少在靠近上述切削刃處具有一層輔助層。
本發(fā)明還涉及一種設(shè)有切削件的剃須頭，這種切削件有一個(gè)承載件和一條用于切削生長(zhǎng)在皮膚上的毛發(fā)的切削刃，以及一個(gè)操作器，借助于這些部件，使用剃須頭切削時(shí)，毛發(fā)就能沿著切削件的切削刃移動(dòng)，上述切削件的切削刃和上述操作器互相結(jié)合，并能在與切削刃平行的方向上互相相對(duì)地移動(dòng)。
本發(fā)明還涉及一種剃須器，它包括一個(gè)剃須頭，上述剃須頭上有一個(gè)切削件和一個(gè)操作器，在切削件上有一個(gè)承載件和一條用于切削生長(zhǎng)在皮膚上的毛發(fā)的切削刃，借助于這些部件，當(dāng)使用剃須器切削時(shí)，毛發(fā)就能沿著切削件的切削刃移動(dòng)，上述切削件的切削刃和上述操作器互相結(jié)合，并且上述剃須器上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，用于使上述剃須頭的切削件與操作器在與切削刃平行的方向上互相相對(duì)地移動(dòng)。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)WO 97/17158中揭示了上文中提到的這一類(lèi)方法。上述能用這種公知的方法制造的切削件是一種剃須薄片，它適用于電動(dòng)剃須器。按照這種公知的方法設(shè)置的輔助層是一種由有機(jī)碎片和無(wú)機(jī)碎片組合成的聚合物的網(wǎng)狀組織。在敷設(shè)了輔助層之后，使用電化學(xué)加工裝置在剃須薄片上形成待花樣的孔，上述剃須薄片與上述電化學(xué)加工裝置的電極之間的位置關(guān)系是這樣布置的，即，上述輔助層背向上述電極。在這些孔形成之后，去除這層輔助層。由于在剃須薄片的一面上在形成這些孔的過(guò)程中涂敷了輔助層，因此，在所形成的孔的以上提到的面上的邊緣的圓角半徑非常的小，以致這些邊緣可以與電動(dòng)剃須器的剃須構(gòu)件協(xié)同工作，用作切削刃。
這種公知方法的一個(gè)缺點(diǎn)是，在上述剃須薄片上設(shè)置輔助層相當(dāng)麻煩而且費(fèi)時(shí)。由于輔助層在上述剃須薄片上形成了孔之后就從剃須薄片上去除掉了，這種輔助層沒(méi)有很好的利用。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在本文開(kāi)頭所提到的方法，在這種方法中，上述輔助層得到了更好的利用。
為達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明的方法的特征在于，上述輔助層在上述切削件上是涂敷在切削刃的全長(zhǎng)上的，同時(shí)，在形成切削刃之后，上述輔助層被保存下來(lái)，作為上述切削件的一層功能性輔助層。如果輔助層是涂敷在切削件的金屬承載件上，則上述輔助層還可以用作，例如，上述承載件的防侵蝕層，并用適合于該目的的材料形成。由于輔助層涂覆在上述切削件的承載件上將要形成的切削刃全長(zhǎng)上，所以該輔助層在該承載件的切削刃位置上形成的一條邊緣可以用作附加的切削刃，或者，甚至可用作該切削件的主切削刃，并且可以用適用于這個(gè)目的的材料形成，并且它的厚度也應(yīng)該適合這個(gè)目的。這樣，由于上述輔助層不僅要完成切削件在制造過(guò)程中的功能，而且在制成之后還能更好地利用，所以涂覆上述輔助層的作用就更大了。
本發(fā)明的方法的一個(gè)特定的實(shí)施例的特征在于，上述輔助層由SiO2構(gòu)成。SiO2的硬度比絕大部分金屬和鋼材之類(lèi)的高。結(jié)果，在承載件的切削刃位置上形成的，主要含有SiO2并且具有適當(dāng)厚度的輔助層的上述邊緣就很適合于用作上述切削件的一條切削刃。此外，SiO2能很好地粘結(jié)在鋼上，所以主要是由SiO2所組成的輔助層很適合于和鋼承載件組合在一起。
本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，上述輔助層中還有ZrO2。由于設(shè)置了還含有ZrO2的輔助層，該輔助層的硬度進(jìn)一步提高了，因而也就使它更適合于作為該切削件的切削刃。又由于在本實(shí)施例中，上述輔助層仍含有大量的SiO2，所以能保證該輔助層能很好地與鋼承載件結(jié)合在一起。
本發(fā)明方法的又一個(gè)實(shí)施例的特征在于，上述輔助層的厚度小于200nm。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果輔助層是由上述材料，例如SiO2制成，并具有這樣的厚度，則這種在承載件的切削刃位置上形成的輔助層的邊緣很適合用作該切削件的切削刃。
本發(fā)明方法的又一個(gè)實(shí)施例的特征在于，上述輔助層的厚度小于100nm。具有這種厚度的輔助層，能進(jìn)一步提高其在承載件切削刃位置上形成的輔助層邊緣的切削性能。
本發(fā)明方法的又一個(gè)實(shí)施例的特征在于，上述切削件呈板狀，并且具有基本上呈直線(xiàn)的切削刃。本發(fā)明方法的這個(gè)實(shí)施例特別適用于制造濕式剃須器的刀片。這種刀片的金屬承載件只有很薄的厚度，例如0.1毫米。使用普通的方法很難在這種刀片的承載件上形成非常鋒利而且硬度很高的切削刃，或者，甚至是不可能的。由于按照本發(fā)明方法形成的輔助層的邊緣是在承載件的切削刃的位置上形成的，如果這種輔助層是用適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，并具有適當(dāng)?shù)暮穸?，它就具有?yōu)良的切削性能，因而就能夠用作刀片的切削刃，所以在承載件上形成的切削性能較差的切削刃并不能代表刀片的切削性能，該刀片的切削性能基本上是由輔助層上的邊緣的切削性能來(lái)確定的。
本發(fā)明方法的又一個(gè)實(shí)施例的特征在于，在切削件遠(yuǎn)離上述輔助層的一面上，用機(jī)械方式的材料去除裝置形成楔角比較小的第一楔形部分，該第一楔形部分的位置離開(kāi)上述切削刃一定距離，并且隨后在上述面上用電化學(xué)加工裝置形成一個(gè)楔角較大的第二楔形部分，該第二楔形部分在上述切削刃與第一楔形部分之間延伸。由于在切削件的承載件的遠(yuǎn)離輔助層的上述面上形成了上述兩種楔形部分，所以該承載件能在切削刃附近為上述輔助層提供剛性的而且穩(wěn)定的支承。用機(jī)械方式的材料去除裝置來(lái)去除材料要比用電化學(xué)加工裝置來(lái)去除材料來(lái)得快。由于只用電化學(xué)加工裝置來(lái)形成鄰近切削刃的第二楔形部分，所以制造切削件所需要的時(shí)間大大減少了。此外，由于上述第二楔形部分的尺寸可以減小到小于上述第一楔形部分的尺寸，所以能進(jìn)一步說(shuō)減少制造所需要的時(shí)間。
按照本發(fā)明方法的一個(gè)特定的實(shí)施例的特征在于，上述第一楔形部分的楔角在15～30度的范圍內(nèi)，而上述第二楔形部分的楔角在30～60度的范圍內(nèi)。結(jié)果，上述切削件的承載件就能以最佳方式支承靠近切削刃的輔助層。
專(zhuān)利文獻(xiàn)EP-B-0 591 339公開(kāi)了在本文的第一節(jié)中提到的切削件。這種公知的切削件是一塊用于濕式剃須器的板狀刀片。這種公知切削件的板狀承載件是用鋼制成的，并且借助于一系列去除金屬的工序形成了帶有切削刃的楔形邊緣部分。在承載件的兩個(gè)面上都覆蓋了類(lèi)似鉆石那樣的碳(DLC)的輔助層，其厚度大致為200nm。這種輔助層在承載件切削刃的全長(zhǎng)上延伸，并超過(guò)上述切削刃，匯合入圍繞著上述承載件的切削刃的頂尖。為了加強(qiáng)上述頂尖，上述兩層輔助層設(shè)置成靠近切削刃，其長(zhǎng)度大約超過(guò)250nm，其兩個(gè)小平面的夾角大約為80度。由于采用了輔助層，這種公知的切削件的切削刃就能防止磨損，結(jié)果，提高了切削刃的鋒利程度，因而也提高了切削件的使用壽命。由于采用了兩個(gè)小平面，限制了靠近切削刃的輔助層的損壞。
這種公知的切削件的一個(gè)缺點(diǎn)是，它的制造非常復(fù)雜而且費(fèi)時(shí)。在切削件的承載件的兩面上形成輔助層之后，然后還必須在輔助層上形成上述小平面。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在本文最初一節(jié)中提到的切削件，這種切削件的制造不太復(fù)雜，也不太費(fèi)時(shí)，而且它的切削性能和使用壽命都比公知的切削件高。
為達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明的切削件的特征在于，只在上述承載件的一個(gè)面上涂覆輔助層，并在切削刃的全長(zhǎng)上延伸。由于輔助層在承載件切削刃的全長(zhǎng)上延伸，所以在承載件的切削刃部位上有上述輔助層的一條邊緣。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果輔助層使用適當(dāng)?shù)牟牧希⑶揖哂羞m當(dāng)?shù)暮穸龋敲摧o助層的這一條邊緣就可以用作輔助切削刃，或者，甚至可以用作切削件的主切削刃。結(jié)果，這種切削件的切削性能和使用壽命主要是由該輔助層的切削性能和使用壽命來(lái)決定。由于為輔助層使用了適當(dāng)?shù)牟牧虾瓦m當(dāng)?shù)暮穸?，所以這種輔助層的切削性能和使用壽命要比公知的切削件優(yōu)越得多。由于按照本發(fā)明的切削件只在一個(gè)面上涂覆輔助層，并且該輔助層只在承載件切削刃的全長(zhǎng)上延伸，所以，制造按照本發(fā)明的切削件要比制造公知的切削件容易得多，所費(fèi)的時(shí)間也少得多。
按照本發(fā)明的切削件的一個(gè)具體實(shí)施例的特征在于，上述輔助層由SiO2構(gòu)成。SiO2的硬度比絕大部分金屬和鋼材之類(lèi)的硬度高。結(jié)果，在承載件的切削刃位置上形成的，主要含有SiO2，并且具有適當(dāng)厚度的上述輔助層的邊緣就很適合于用作上述切削件的一條耐用的切削刃。此外，SiO2能很好地粘結(jié)在鋼上，所以主要是由SiO2所組成的輔助層很適合于和鋼承載件組合在一起。
本發(fā)明的切削件的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，上述輔助層中還有ZrO2。由于設(shè)置了還含有ZrO2的輔助層，該輔助層的硬度進(jìn)一步提高了，因而也就使它更適合于作為該切削件的切削刃。又由于在本實(shí)施例中，上述輔助層仍含有大量的SiO2，所以能保證該輔助層能很好地與鋼承載件結(jié)合在一起。
本發(fā)明的切削件的又一個(gè)實(shí)施例的特征在于，上述輔助層的厚度小于200nm。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果在上述承載件切削刃部位的輔助層具有這樣的厚度，并且是由適當(dāng)?shù)牟牧?，例如SiO2制成，并且輔助層的邊緣適于用作切削件的切削刃，則這種切削件將具有極好的切削性能和很長(zhǎng)的使用壽命。
本發(fā)明切削件的又一個(gè)特定的實(shí)施例的特征在于，上述輔助層的厚度小于100nm。具有這種厚度的輔助層，能進(jìn)一步提高其在承載件切削刃位置上形成的輔助層邊緣的切削性能。
本發(fā)明的切削件的又一個(gè)特征在于，在上述切削件背向輔助層的一面上，形成了楔角比較小的第一楔形部分，該第一楔形部分的位置離開(kāi)上述切削刃一定距離，并且還形成了一個(gè)楔角較大的第二楔形部分，該第二楔形部分在上述切削刃與第一楔形部分之間延伸。由于在切削件的承載件的背向輔助層的上述面上形成了上述兩種楔形部分，所以該承載件能在切削刃附近為上述輔助層提供剛性的而且穩(wěn)定的支承。結(jié)果，在作用在切削刃上的切削力的影響下可能產(chǎn)生的切削刃的變形被大大限制了，所以能進(jìn)一步提高切削件的使用壽命，并且基本上消除了切削力對(duì)于切削件的切削性能的不良影響。
按照本發(fā)明的切削件的又一個(gè)實(shí)施例的特征在于，上述第一楔形部分的楔角在15～30度的范圍內(nèi)，而上述第二楔形部分的楔角在30～60度的范圍內(nèi)。結(jié)果，上述切削件的承載件就能以最佳方式支承靠近切削刃的輔助層。
專(zhuān)利文獻(xiàn)EP-A-0 855 256公開(kāi)了在本文開(kāi)始幾節(jié)中提到的剃須頭和剃須器。這種公知剃須頭和公知剃須器的切削件具有一塊設(shè)置了直線(xiàn)切削刃的板狀承載件。上述操作器上有許多布置在靠近該切削件的切削刃附近的齒。在工作時(shí)，當(dāng)剃須頭在皮膚上運(yùn)動(dòng)時(shí)，生長(zhǎng)在皮膚上的毛發(fā)便穿過(guò)操作件的這些齒之間的空隙，然后這些毛發(fā)到達(dá)切削件的切削刃。借助于剃須器的這種驅(qū)動(dòng)裝置，操作器就能在平行于切削刃的方向上，相對(duì)于切削件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，已經(jīng)穿過(guò)操作件的齒之間的空隙的毛發(fā)就能在切削過(guò)程中，借助于上述操作器，沿著切削件的切削刃作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，切削件的切削性能大大改善，并且所需要的切削力顯著減小。
為了使公知的剃須頭和剃須器能可靠地工作，并且為了預(yù)防皮膚的損傷，上述操作件相對(duì)于切削件的切削刃的位置必須十分精確，操作件與切削刃之間的間隙要盡可能的小。上述公知的剃須頭和剃須器的一個(gè)缺點(diǎn)就在于，上述有限的間隙打印裝置增加了上述操作件與切削刃之間的摩擦力，其結(jié)果是，操作件和切削刃受到了接觸侵蝕和摩擦侵蝕。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種基本文在開(kāi)始的幾節(jié)中提到的類(lèi)型的剃須頭和剃須器，它們沒(méi)有上面提到的公知剃須頭和剃須器所具有的缺點(diǎn)。
為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明的剃須頭的特征在于，在其中使用的上述切削件是按照本發(fā)明的切削件，其中，上述切削件的輔助層朝向上述操作器。
為達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明的剃須器的特征在于，其中所使用的剃須頭是按照本發(fā)明的剃須頭。
由于剃須頭中的切削件是按照本發(fā)明的切削件，其中，切削件的輔助層朝向上述操作器，所以，如果使用適當(dāng)?shù)牟牧?，且切削件的輔助層還用作防止接觸侵蝕和摩擦侵蝕的保護(hù)層，那么，這種剃須頭不僅具有優(yōu)良的切削性能，而且還具有很長(zhǎng)的使用壽命，因?yàn)椴捎蒙鲜鲚o助層還使得在操作件與切削件的切削刃之間所產(chǎn)生的摩擦力大大減小了。
下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，將使本發(fā)明的上述和其他方面的優(yōu)點(diǎn)更加清楚。附圖中

圖1是一個(gè)板狀承載件，采用本發(fā)明的方法，能將其制成本發(fā)明的切削件；圖2a到圖2e是圖1上的承載件沿Ⅱa-Ⅱa線(xiàn)的斷面圖，該承載件是在按照本發(fā)明的方法經(jīng)受一系列加工工步的過(guò)程中或其后的承載件；圖3是按照本發(fā)明的一種剃須器，這種剃須器上有按照本發(fā)明的剃須頭；圖4是圖3中所示的剃須器的斷面圖。
圖1表示一件鋼板形狀的承載件1，借助于本發(fā)明的方法，就能夠用上述承載件1制造出按照本發(fā)明的切削構(gòu)件3來(lái)。圖2a是上述承載件1的前部5的斷面圖，借助于本發(fā)明方法，在這一部分形成了一條直的切削刃7。圖2e是上述切削件3上帶有用上述方法制造的切削刃7的一個(gè)斷面圖，圖2e中的斷面圖可與圖2a中的斷面圖相比較。圖2b、2c和2d表示承載件1在上述方法的一系列工步之后或中間的斷面圖，這些斷面圖也可與圖2a中的斷面圖相比較。在所示的例子中，上述切削件3是一塊板狀的切削刀片，它很適用于濕式剃須器，例如可用于上面提到的公開(kāi)在EP-B-0591339中的濕式剃須器，或者用于將在下面描述的按照本發(fā)明的剃須頭和剃須器。為此目的，圖中所示的承載件1有幾厘米的長(zhǎng)度L，大約1cm的寬度B，以及大約0.1mm的厚度D。
如圖2b所示，按照本發(fā)明的方法的承載件1，首先在一個(gè)面9上設(shè)有輔助層11。在所示的例子中，上述輔助層11主要由SiO2組成，這種SiO2是借助于溶膠－凝膠法涂覆上去的。溶膠－凝膠法是公知的，以往一直用于涂覆陶瓷層。按照這種方法，在一種溶劑中(在所示的例子中是酒精)溶解了一種Si的化合物，在所示的例子中，這種化合物中有四乙基原硅酸酯(TEOS)，把這種化合物用離心鑄造、噴鍍或鑄造方法涂覆在承載件1上。在溶劑蒸發(fā)的過(guò)程中，發(fā)生了一種化學(xué)反應(yīng)，形成了一層SiO2，留在承載件1上。然后，把上述承載件1放置在一座爐子內(nèi)，停留若干時(shí)間，使殘余的溶劑從SiO2層上蒸發(fā)掉，并使得SiO2聚合。由于SiO2在鋼上粘結(jié)得很好，所以SiO2很適用于與鋼承載件1結(jié)合。涂覆上去的輔助層11的厚度在200nm以下，并且如圖2b所示，一直涂覆到承載件1的邊緣13，在該位置上要形成切削刃7。上述輔助層11可以涂覆在承載件1的整個(gè)面9上。然而，在所示的例子中，上述輔助層11主要是涂覆在承載件1的前部5上。
如圖2c所示，按照本發(fā)明的方法，在涂覆了輔助層11之后，在承載件11的前部5的背向輔助層11的一面15上形成了楔角α1比較小的第一楔形部分17。在圖示的例子中，上述第一楔形部分17是由一種機(jī)械的材料去除裝置形成的，例如公知的并且常用的磨床，并且，如圖2c所示，該楔形部分一直延伸到承載件1的邊緣13。如圖2e所示，上述第一楔形部分17位于最后的切削件3的上面，離開(kāi)上述切削刃7一定距離。
按照本發(fā)明的方法，接著在上述承載件1上靠近邊緣13處形成上述切削刃7。為此目的，使用了一種電化學(xué)加工裝置19，在涂覆2d中示意地表示了這種裝置，它設(shè)有一個(gè)電極21。在圖示的例子中，電極21有一個(gè)銅制的芯子23，和一層用電絕緣材料制成的覆蓋層25。上述電極21有一個(gè)楔形的端部27，在它的上面形成了一個(gè)比較大的楔角α2。如圖2d所示，電極21布置在承載件1的邊緣13的上方，而承載件1與電極21的相對(duì)位置是這樣布置的，即，上述輔助層11背向電極21。電極21和承載件1都浸入高離子化的電解溶液中，例如NaNO3溶液。在電極21與承載件1之間加上電壓，以電極21作為陰極，以承載件1作為陽(yáng)極。所施加的電壓的范圍為，例如，10～20V。圖2d中的箭頭29表示電解溶液的液流，在整個(gè)電化學(xué)加工過(guò)程中，在電極21與承載件1之間保持這種液流。液流29由上述電極21的覆蓋層25導(dǎo)向，并且上述覆蓋層還可以預(yù)防從電極21到承載件1的電流的分布范圍過(guò)寬。
在上述電化學(xué)加工過(guò)程中，承載件1在靠近邊緣13處，在背向輔助層11的一面15上形成一個(gè)第二楔形部分31，該第二楔形部分31示于圖2e，它在上述切削刃7與第一楔形部分17之間延伸。上述電極21是處在與承載件1相對(duì)固定的位置上?；蛘撸姌O21也可以如圖2d中的箭頭V所示，以一定的送進(jìn)速率向承載件1移動(dòng)。因此，第二楔形部分31的形狀是按照電極21的形狀來(lái)形成的，所以它的楔角α2比較大，與電極21的楔角相當(dāng)。電化學(xué)加工過(guò)程一直進(jìn)行到形成的第二楔形部分31與上述輔助層11的邊緣33接觸為止。結(jié)果，便在輔助層11的邊緣33的位置上形成了承載件1的切削邊緣7，以邊緣33作為第二楔形部分31的邊界，使得第二楔形部分31達(dá)到很高的尺寸精度。由于使用了對(duì)電化學(xué)加工過(guò)程呈惰性的輔助層11，就能預(yù)防第二楔形部分31在輔助層11的邊緣33附近由于電化學(xué)加工過(guò)程而呈圓角。結(jié)果，在輔助層11的邊緣33位置上形成的承載件1的切削刃7只有很小的圓角半徑，因而非常尖銳。
按照本發(fā)明的方法，在電化學(xué)加工過(guò)程之后，如圖2e所示，輔助層11仍保持在承載件1上，作為切削件3的功能性輔助層。在圖2e所示的例子中，輔助層11主要是SiO2，這種輔助層的厚度在200nm以下，并在承載件1的切削刃7的全長(zhǎng)上延伸。上述輔助層11在承載件1的切削刃7的位置上的邊緣33可用作一條附加的切削刃，或者，甚至可用作切削件3的主切削刃。由于SiO2的硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大部分金屬和鋼之類(lèi)的硬度，所以輔助層11的邊緣33具有很高的耐磨性能，使得切削件3具有很長(zhǎng)的使用壽命。在另一個(gè)實(shí)施例中，上述輔助層11主要是SiO2和ZrO2的混合物。這種輔助層11的邊緣33的硬度和耐磨性能，因而也就是切削件3的使用壽命就能進(jìn)一步增大，因?yàn)榇嬖谟谏鲜龌旌衔镏械腟iO2為輔助層11提供了粘結(jié)在上述鋼制的承載件1上的很好的粘結(jié)性。這種SiO2和ZrO2的輔助層可以用，例如，在溶膠－凝膠法中除了加入以上所述的四乙基原硅酸酯(TEOS)之外，再在溶解的溶液中加入，例如，四丁氧基鋯酸鹽(TBOZ)，結(jié)果，在溶解的溶液蒸發(fā)過(guò)程中，除了SiO2之外，還形成了ZrO2。不過(guò)，本發(fā)明還包括了輔助層11主要是ZrO2的實(shí)施例，結(jié)果輔助層11的邊緣33可以獲得非常高的硬度和耐磨性能。此外，本發(fā)明還包括了輔助層11是諸如Cr2O3那樣的不同類(lèi)型的陶瓷材料的實(shí)施例，結(jié)果也獲得了硬度和耐磨性能非常高的輔助層11。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果輔助層11的厚度小于200nm左右，則它的邊緣33就具有很好的切削性能。如果輔助層11的厚度為100nm或者更薄，則邊緣33的切削性能還能有顯著的改善。借助于溶膠－凝膠法就能使輔助層11達(dá)到這樣的厚度，而且厚度沒(méi)有超出容許誤差的變化。由于輔助層11不僅在切削件3的制造過(guò)程中能起作用，即，防止承載件1的切削刃7的圓角半徑過(guò)大，而且在切削件3制成之后，還可以用作一種功能性的輔助層11，它的邊緣33可用作切削件3的輔助切削刃，或者，甚至可以用作它的主切削刃，更好地利用上述輔助層11，所以切削件3的切削性能和使用壽命大大改進(jìn)了。
由于承載件1在背向輔助層11的面15上不僅形成了具有比較小的楔角α1的第一楔形部分17，而且還在切削刃7附近形成了具有比較大的楔角α2的第二楔形部分31，所以承載件1在切削刃7附近的平均厚度大大超過(guò)了常用的承載件在切削刃附近的平均厚度，因?yàn)檫@種帶有切削件的承載件，特別是切削刀片，只設(shè)置了單獨(dú)一個(gè)楔角比較小的，并在切削刃全長(zhǎng)上延伸的楔形部分。結(jié)果，承載件1為切削刃7附近的輔助層11提供了剛性好而且穩(wěn)定的支承，并且盡可能地防止了承載件1的變形，由于切削力的作用，承載件1可能在切削刃7附近產(chǎn)生這種變形，并且可能導(dǎo)致輔助層11的破裂。楔角α1的常用值大致在15～30度的范圍內(nèi)，這樣能使輔助層11獲得最佳支承，并且，如果楔角α2大致在30～60度的范圍內(nèi)的話(huà)，則的切削刃7和輔助層11的邊緣33的切削性能不會(huì)受到很大影響。在以上描述的按照本發(fā)明的方法中，由于承載件1的第一楔形部分17是借助于以機(jī)械的方式去除材料的裝置來(lái)形成的，而只在形成比第一楔形部分17小的第二楔形部分31的工序中，使用比較慢的點(diǎn)化學(xué)加工工藝，所以制造切削件3所必需的時(shí)間大大減少了。本發(fā)明的方法還包括了這樣的實(shí)施例，即，在這種方法中，第一楔形部分17也用電化學(xué)加工工藝形成，或者，在承載件1上只用電化學(xué)加工工藝形成單獨(dú)一個(gè)楔角比較小的，沿切削刃7的全長(zhǎng)延伸的楔形部分。然而，這種實(shí)施例將導(dǎo)致對(duì)電化學(xué)加工工藝的低效率使用，因?yàn)?，在這種情況下，在承載件1的遠(yuǎn)離切削刃7，不需要很高的尺寸精度和/或很小的圓角半徑的地方，也使用了電化學(xué)加工工藝。本發(fā)明的方法還包括了這樣的實(shí)施例，即，在這種方法中，上述第一楔形部分17是借助于不同類(lèi)型的機(jī)械方式的加工工藝來(lái)形成的，這些機(jī)械方式的加工工藝的速度比電化學(xué)加工工藝快。這種機(jī)械方式加工工藝的一個(gè)例子是塑性變形工藝方法，例如軋制工藝。
如上所述，具體地說(shuō)，本發(fā)明的方法很適用于制造本發(fā)明的切削件，例如以上所描述的切削件3。然而，本發(fā)明的切削件也可以不使用本發(fā)明的方法來(lái)制造，而使用其他方法來(lái)制造。例如，本發(fā)明切削件3的承載件1的切削刃7，可以借助于，例如，化學(xué)刻蝕工藝方法，或者機(jī)械方式的材料去除工藝方法來(lái)形成，而不是用上面所說(shuō)的電化學(xué)加工工藝。此外，本發(fā)明切削件3的輔助層11可以借助于，例如，濺鍍工藝方法來(lái)形成，而不是上面所說(shuō)的溶膠－凝膠法。由于本發(fā)明的切削件只在一面上形成輔助層，而且這一輔助層只延伸到切削件承載件的切削刃的全長(zhǎng)，所以可以用比較簡(jiǎn)單的方式和較短的時(shí)間制造出本發(fā)明的切削件來(lái)。
本發(fā)明的方法還能適用于制造各種各樣的切削件，而不是只適用于本發(fā)明的切削件。這種切削件的例子有，設(shè)有諸如楔形承載件而不是板狀承載件的切削件，或者設(shè)有一條以上切削刃的，或者設(shè)有不同形狀的幾條切削刃的，例如圓形的或者橢圓形的切削刃的。以上所說(shuō)的例子包括設(shè)有切削刃的具有各種形狀的孔的剃須薄片。
圖3和圖4分別表示一個(gè)按照本發(fā)明的剃須器35，和一個(gè)按照本發(fā)明的，形成上述剃須器35的一部分的剃須頭37。剃須器35有一個(gè)殼體39，上述剃須頭37借助于固定裝置以可拆卸的方式固定在該殼體39上。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖3和4中未表示固定裝置。殼體39中容納了一臺(tái)電動(dòng)機(jī)41，一個(gè)為電動(dòng)機(jī)41供電的電池43，以及一個(gè)用于控制上述電動(dòng)機(jī)41的電氣控制器45。電動(dòng)機(jī)41可借助于設(shè)置在殼體39上的開(kāi)關(guān)37來(lái)啟動(dòng)和停止。
剃須頭37包括一個(gè)本發(fā)明的切削件，例如上面描述的切削件3，在該切削件上設(shè)有板狀承載件1和切削刃7。上述切削件3在一個(gè)固定的位置上固定在剃須頭37的夾持器49上，其切削刃7與X方向平行，而X方向與剃須器35的剃須方向Y垂直。剃須頭37還包括一個(gè)操作器51，其上設(shè)有一個(gè)承載件53和梳形操作件55。承載件53有一個(gè)平坦的分界面57，該分界面鄰近切削件3的承載件1。梳形操作件55具有一排齒59，這些齒布置成與X方向平行，并且基本上在操作件55的整個(gè)寬度上延伸，并且，沿剃須方向Y看，布置成緊靠在切削件3的切削刃7的前方。應(yīng)該指出，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在圖4中只表示了操作件55的幾個(gè)齒59。從與X平行的方向看，操作器51的承載件53可以相對(duì)于剃須頭37的夾持器移動(dòng)，并且，為此目的，設(shè)置了導(dǎo)軌61，該導(dǎo)軌與X方向平行，并且與設(shè)置在剃須頭37的夾持器49中，也和X方向平行的兩條凹槽63、65協(xié)同工作。一根用于與設(shè)置在操作器51的承載件53上的凹槽71協(xié)同工作的偏心布置的銷(xiāo)子69設(shè)置在電動(dòng)機(jī)41的輸出軸67上。從與X平行的方向看，上述凹槽71的寬度與銷(xiāo)子69的直徑相當(dāng)，所以電動(dòng)機(jī)41輸出軸的旋轉(zhuǎn)可轉(zhuǎn)換成操作器51相對(duì)于剃須頭37的夾持器49的，在X方向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
使用時(shí)，使用者要讓剃須器35的剃須頭37沿著剃削方向Y，在要剃削的皮膚73上運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，生長(zhǎng)在皮膚73上的毛發(fā)75首先穿過(guò)操作件55的齒59之間的空隙，然后到達(dá)切削件3的切削刃7。結(jié)果，由于操作器51在平行于X方向上相對(duì)于切削刃7的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從平行于X方向看的毛發(fā)75，就正好在切削操作之前或切削操作的過(guò)程中，被操作器沿著切削刃7推動(dòng)著作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，切削件3的切削性能大大改善，并且所需要的切削力顯著減小。
為了使剃須器35和剃須頭37的工作可靠，特別是，為了預(yù)防皮膚受傷，操作件55應(yīng)該在與切削件3的切削刃7之間有精確的相對(duì)位置，在操作件55與切削刃7之間的間隔應(yīng)該盡可能的小，或者甚至沒(méi)有間隔。按照本發(fā)明，切削件3是這樣固定在剃須頭37的夾持器49上的，即，切削件3的輔助層11朝向操作器51。結(jié)果，剃須器35和剃須頭37中不僅輔助層11的邊緣33所具有的實(shí)際切削性能，和切削件3的使用壽命有明顯的提高，而且上述輔助層11還使得操作件55與切削刃7之間所產(chǎn)生的摩擦力大大降低了。上述輔助層11還能起阻止摩擦侵蝕和接觸侵蝕的作用，如果切削件3的承載件1與操作器51的承載件53是用不同的材料制成的，就會(huì)產(chǎn)生這種侵蝕作用。
按照本發(fā)明，在上述切削件3中，在上述切削件3制成之后保持在它上面的輔助層11的邊緣33能起切削件的附加切削刃，甚至主切削刃的作用。為此，這個(gè)輔助層11基本上是由SiO2或SiO2與ZrO2的混合物所組成，輔助層11的厚度要小于200nm，最好小于100nm。在按照本發(fā)明的剃須頭37中，輔助層11還附加地起保護(hù)摩擦和接觸侵蝕的保護(hù)層的作用，并且是減少摩擦的膜層。應(yīng)該指出，本發(fā)明還包括這樣的方法和切削件，在這種方法和切削件中，根據(jù)輔助層在切削件中的不同作用，所涂覆的輔助層是用其他材料制成，和/或具有不同的厚度。如果輔助層是只用來(lái)，例如，減少摩擦或者防止侵蝕，那么這種輔助層的厚度就可以大大加厚，例如，可以大于200nm，并采用，例如，硬度低得多的材料制作。
權(quán)利要求
1．一種制造切削件的方法，按照這種方法，借助于一種電化學(xué)加工裝置，上述切削件在其一面涂覆了一層輔助層，并且還有至少一條切削刃，上述切削件與上述電化學(xué)加工裝置的一個(gè)電極之間的位置是這樣布置的，即，上述輔助層背向上述電極，其特征在于，上述輔助層涂覆在上述切削件上所設(shè)置的切削刃的全長(zhǎng)上，并且，在形成了上述切削刃之后，仍在上述切削件上保存上述輔助層，以作為上述切削件的一層功能性輔助層。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上述輔助層由SiO2組成。
3．如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，上述輔助層還包括ZrO2。
4．如權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，上述輔助層的厚度小于200nm。
5．如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，上述輔助層的厚度小于100nm。
6．如權(quán)利要求1、2、3、4或5中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，上述切削件呈板狀，并且具有基本上呈直線(xiàn)的切削刃。
7．如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在切削件遠(yuǎn)離上述輔助層的一面上，用機(jī)械方式的材料去除裝置形成楔角比較小的第一楔形部分，該第一楔形部分的位置離開(kāi)上述切削刃一定距離，并且隨后在上述面上用電化學(xué)加工裝置形成一個(gè)楔角較大的第二楔形部分，該第二楔形部分在上述切削刃與第一楔形部分之間延伸。
8．如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，上述第一楔形部分的楔角在15～30度的范圍內(nèi)，而上述第二楔形部分的楔角在30～60度的范圍內(nèi)。
9．一種具有板狀承載件的切削件，在承載件上設(shè)有一條切削刃，并且至少在靠近上述切削刃處覆蓋了一層輔助層，其特征在于，上述輔助層只在承載件的一面上敷設(shè)，并在切削刃的全長(zhǎng)上延伸。
10．如權(quán)利要求9所述的切削件，其特征在于，上述輔助層由SiO2組成。
11．如權(quán)利要求10所述的切削件，其特征在于，上述輔助層還包括ZrO2。
12．如權(quán)利要求9或10或11所述的切削件，其特征在于，上述輔助層的厚度小于200nm。
13．如權(quán)利要求12所述的切削件，其特征在于，上述輔助層的厚度小于100nm。
14．如權(quán)利要求9、10、11、12或13中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在切削件遠(yuǎn)離上述輔助層的一面上形成楔角比較小的第一楔形部分，該第一楔形部分的位置離開(kāi)上述切削刃一定距離，并且還形成一個(gè)楔角較大的第二楔形部分，該第二楔形部分在上述切削刃與第一楔形部分之間延伸。
15．如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，上述第一楔形部分的楔角在15～30度的范圍內(nèi)，而上述第二楔形部分的楔角在30～60度的范圍內(nèi)。
16．一種剃須頭，它包括一個(gè)切削件，該切削件上設(shè)有一承載件和一條用于切削從皮膚上生長(zhǎng)出來(lái)的毛發(fā)的切削刃，以及一個(gè)操作器，使用時(shí)，借助于這些部件，能在切削的過(guò)程中去除沿著切削件的切削刃的毛發(fā)，上述切削件的切削刃與上述操作器相鄰，并且能在平行于切削刃的方向上作相對(duì)移動(dòng)，其特征在于，上述切削件是權(quán)利要求9、10、11、12、13、14或15中任何一項(xiàng)所述的切削件，上述切削件的輔助層朝向上述操作器。
17．一種包括一個(gè)具有切削件的剃須頭的剃須器，上述切削件上設(shè)有承載件和一條用于切削從皮膚上生長(zhǎng)出來(lái)的毛發(fā)的切削刃，以及一個(gè)操作器，使用時(shí)，借助于這些部件，能在切削的過(guò)程中去除沿著切削件的切削刃的毛發(fā)，上述切削件的切削刃與上述操作器相鄰，而且，在上述剃須器上設(shè)有使上述剃須頭的切削件和操作器在平行于切削刃的方向上作相對(duì)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，上述剃須頭是權(quán)利要求16中所述的剃須頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造切削件(3)的方法。按照這種方法,在切削件的承載件(1)的一個(gè)面(9)上設(shè)有一層輔助層(11)。借助于電化學(xué)加工裝置(19)在該承載件上設(shè)有切削刃(7),該電化學(xué)加工裝置的電極(21)布置在該承載件遠(yuǎn)離輔助層的一面(15)上。按照本發(fā)明,輔助層設(shè)置在切削刃的全長(zhǎng)上,并且在承載件上形成了切削刃之后,上述輔助層仍保持在承載件上,作為該切削件的功能層。這樣,輔助層能起雙重作用,能更好地利用。在一個(gè)實(shí)施例中,輔助層主要由SiO
文檔編號(hào)C25F3/00GK1297390SQ99805168
公開(kāi)日2001年5月30日 申請(qǐng)日期1999年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月24日
發(fā)明者H·S·J·阿爾特納, M·布魯瑟, F·克拉默, J·普拉格特 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司