CN101109079A - 铜表面热着色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铜表面热着色方法，该方法利用不同的化学原料配方，在不同温度和不同含量的铜表面，按设计者的愿望，把各种化学材料应用在加热后的铜的表面上以此产生化学变化，并根据加热时间的长短来控制铜表面现出所需的各种色彩，并构成各种图案形状。然后用清色封闭材料封闭着色好的铜表面。这种色彩与图案是从金属里面渗透出来的，所以晶莹闪亮，如碧似翡，色彩丰富自然，透明感强，大大提升了铜作品或铜雕塑的表现力、吸引力和收藏价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种现代铜表面的热着色技术，具体涉及对铜雕塑的表面进行热着色，使其呈现丰富、亮丽的色彩。
背景技术
传统或古代的青铜着色法大多是采用冷着色法或自然着色法。其办法是把铜件放到室外或埋在土里，加上一些配方，让其慢慢地在表面上起颜色变化。如中国发明专利中请号200510038256.2公开的一种采用水溶性涂料、水性色浆、颜料和填料与水混合对青铜器进行着色，以使其呈现古代青铜器的色泽。这样处理出来的铜件其颜色种类简单，表现色彩的大小范围不能如人所愿，色彩表面粗糙而且极不牢固。目前，人们对青铜的表面处理，特别是对青铜雕塑表面的着色也基本采用冷着色，其不能控制颜色的深浅和色的变化，为粗糙的单色处理，基本只能呈现简单的褐色、棕色、棕黑色或是平坦的简单的绿色，这种方法使处理过得青铜雕塑品其雕塑表面不能形成图案，颜色死板，不透明，看上去如出土文物，没有光泽和美感，不能同现代的家具和办公装饰相协调。近十几年来这种状况未有大的改变。因此这样的一种只能有一种单色的表现，并且表面粗糙的青铜作品也越来越不不能满足国内的市场及鉴赏家的需要。
发明内容
本发明的目的在于从本质上改变原来传统铜雕塑表面的效果和质量，提供一种铜表面热着色方法，以提高雕塑的美感和表现力，使铜雕塑与现代家居和办公的装饰环境相协调，从而提升室内、室外铜雕塑的价值，在中国形成一个巨大的室内雕塑和室外雕塑的市场。
本发明的基本原理是采用热着色法，利用不同的化学原料配方，在不同温度和不同含量的铜表面，按设计者的愿望，把各种化学材料应用在加热后的铜的表面上以此产生化学变化，并根据加热时间的长短来控制铜表面现出所需的各种色彩，并构成各种图案形状。
为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种铜表面热着色方法，包括以下步骤：
1)加热铜的表面以去除铜表面的湿气，加热到60℃～200℃；
2)在所述铜表面涂覆化学溶液对其进行着色，所述的化学溶液是由硝酸铁、硝酸铜、硝酸银、硫化铵、硫化钾、氧化铁红、钛白粉、铁黑粉中的一种或几种配成的水溶液。
具体实施方式
本发明的一种铜表面热着色方法所述的硝酸铁溶液的配比为7g～25g硝酸铁∶1L水；所述的硝酸铜溶液的溶液的配比为3g～60g硝酸铜∶1L水；所述的硫化铵溶液的配比为5g～20g硫化铵∶1L水；所述的硫化钾溶液的配比为5g～20g硫化钾∶1L水；所述的硝酸银溶液的配比为3g～14g硝酸银∶1L水；所述的氧化铁红溶液的配比为3g～10g氧化铁红∶1L水；所述的钛白粉溶液的配比为3g～14g钛白粉∶1L水；所述的铁黑粉溶液的配比为2g～10g铁黑粉∶1L水；所述的蓝颜料粉的溶液的配比为8.8g蓝颜料粉∶1L水。
本发明的一种铜表面热着色方法所述的加热和涂覆优选为交替进行，即是边涂覆，边加热直到铜的表面出现预想的效果。
本发明的一种铜表面热着色方法所述的涂覆化学溶液是采用喷壶、喷枪或毛笔进行涂覆。即通过“喷雾式”或“毛笔式”的技法把对色彩表现的形式加以发挥或控制，使色彩表现效果如设计者所愿而精美动人。其色彩种类无穷无尽，而且相对牢固。
本发明所述的一种铜表面热着色方法所采用的铜为硅青铜(其铜的纯度是95％)、锡青铜(其铜的纯度是85％)或黄铜(其铜的纯度是62-75％)。优选为硅青铜。因为现代青铜的表面处理着色是化学材料在加热后的铜表面所产生的反应，不同的金属所组成的铜的成分其反应也有区别，但在操作中这些区别基本都可以在溶液的配比范围内得以控制。在对青铜雕塑地表面进行着色时，铜雕塑的主体及其焊接部分成分要统一，否则色彩的反应会不同。
本发明所述的一种铜表面热着色方法还包括在所述铜表面涂覆化学溶液以后，在铜的表面涂铁黑粉的步骤，所述铁黑粉的重量为5g～15g。
本发明所述的一种铜表面热着色方法还包括在所述的铜表面完全冷却后，用清色封闭材料封闭所述的铜表面的步骤，其中所述的清色封闭材料包括清漆或蜡。对于室外的雕塑可用汽车透明清漆涂覆以封闭，然后打蜡，等其干后用布擦亮，再重复一次打蜡；对于室内的雕塑可以喷漆后打蜡，也可以直接打蜡。
本发明所述的一种铜表面热着色方法还包括在对铜表面加热前进行预处理的步骤，所述的预处理包括酸洗、清水压力清理、打磨或喷砂处理，或者其组合。优选进行喷砂处理。本发明所述的喷砂处理是在焊补铜表面所有的气孔后，打磨并进行喷砂处理。喷砂是着色前的一项重要工作，作用是把所有油污、焊接后留下来的氧化杂色清除掉。为了不对铜表面有损害，所以在着色前喷砂所选用的砂的型号应是150-180号的细砂，其刚好清洁了铜的表面有不造成铜表面的粗糙。本发明采用硅砂(石英砂)。喷砂时空压机的压力不宜过大，一般在60-70PSI(每磅砂对一平方英寸。注：1磅＝0.4536公斤，1英寸＝2.54厘米)。压力太大，砂就会过深地喷入铜的表面。
本发明所述的一种铜表面热着色方法还包括在预处理后进行精磨的步骤。所述的精磨一般是采用机械、手工两种。所述的机械精磨一般用汽车工业专用的各种磨片。所述的手工精磨则一般用220到320号的细砂纸或砂布。本发明优选用汽车磨片精磨以后，还应用细砂纸轻轻磨一下，去掉磨片留下的痕迹，或用1号到0号的无油、无皂的钢丝毛磨(最好是钢丝毛)。精磨的目的是按各种着色效果进行打磨，以实现不同的表现力。例如有些色彩效果要求铜表面不需要十分光滑，但要达到透明的色彩效果，则要求铜的表面打磨得镜面般光滑，这是着色质量的保证。又如如果原作要求是粗糙或机理效果的，则在表面高点轻轻磨点高光就可以了。
本发明所述的一种铜表面热着色方法与现有技术相比具有如下的优点：
1.本发明采用的化学着色的加热着色法，其色彩是从铜里透出来的，色彩有深度、晶莹透亮。
2.利用本发明的方法着色的铜产品或青铜雕塑品色彩丰富自然，透明感强，其是对传统雕塑表面处理的一场革命，并且利用本发明的方法进行着色，可以在同一个作品中展现多种颜色，大大提升了作品的表现力、吸引力和收藏价值。
本发明所采用的化学材料所对应的分子式及其物理特征：
1.硝酸铁FeNO3·9H2O棕黄、红
2.硝酸铜CuNO3·3H2O紫红色、绿色、蓝色
3.硝酸银含银63.5％银色、灰白色
4.氧化铁红Fe2O3(又称硝酸氧化红粉)红色
5.钛白粉TiO2白色
6.硫化铵(NH4)2S黑色、灰色(底色)
7.硫化钾K2S黑色、灰色(可作底色)
8.铁黑粉Fe3O4黑色
下面通过具体实施例来详细描述在铜表面热着色的方法。
实施例1棕褐色的着色方法
1、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为20g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。硫化钾或硫化铵溶液的浓度越大颜色越深。
2、一边用水冲，一边用一种塑料丝合成的擦片(下称手工擦片)擦去高处的灰黑色，这时高处恢复了光亮，暗色留在了低处，继续冲擦直到出现预期的立体层次。
3、逐渐均匀地加热铜表面，直到去掉铜表面的湿气，再稍加温到100℃～120℃，然后用气动喷雾式喷枪或毛笔涂上一层硝酸铁溶液(配比为13g～18g硝酸铁∶1L水)，再用慢火烤，然后喷涂或用毛笔涂覆所述硝酸铁溶液，同时注意颜色由浅至深所起的变化，直到达到满意的效果时停止。稍冷却后用零号铜或钢丝毛轻轻擦拭，使其色泽更具有层次感。
4、铜表面完全冷却后，用清漆或蜡进行封闭。对于室外的雕塑可用汽车透明清漆涂覆以封闭，然后打蜡，等其干后用布擦亮，再重复一次打蜡；对于室内的雕塑可以喷漆后打蜡，也可以直接打蜡。
实施例2棕红色的着色方法
1、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。
2、用手工擦冲。边冲水边把铜表面的底色基本磨掉，让铜表面尽量恢复明亮、光滑，根据作品的实际需要可以留少许暗色在所需部位；也可以轻轻擦拭铜表面，使擦拭的部位的颜色比其它部位具有更深的层次。
3、加热铜表面，直到铜表面出现象琥珀色的微变化，然后用喷枪将硝酸铁溶液(配比为7g～12g硝酸铁∶1L水)在均匀慢火下一层一层地喷在整个铜表面上，小心观察其变化。继续边加热边重复喷涂硝酸铁溶液直到皮肤出现棕黄色透红的透明效果。
4、按实施例1的方法用清漆或蜡进行表面封闭。
实施例3深棕色不平均色彩的着色方法
1、将铜表面打磨光滑
2、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为10g化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。
3、用冷水冲洗铜表面的同时用手工擦，把作品所要战线的结构层次擦出来。加热铜表面，待把铜表面的湿气全去掉后，铜的表面出现琥珀色时，用把蘸满硝酸铁溶液(配比为25g硝酸铁∶10g铁黑粉∶1L水的笔峰随意涂在铜的表面，让其留下笔触。同时，在铜表面达到所需温度时，把火调慢，火和笔交替使用，直到出现想要的效果。处理完后的铜的表面会在镜面般透明的深处露出深褐色的笔触变化，在单色里呈现色的丰富的细部。
4、按实施例1的方法用清漆或蜡进行表面封闭。
实施例4绿色的着色方法
1、对铜表面进行喷砂处理，喷细砂，然后用220号砂纸擦高处。
2、大火加热至100℃～120℃(在温度不很高的情况下，硝酸铜在铜表面的反应是很漂亮的紫红色)。不断地加热至170℃～200℃，然后用毛笔或喷壶把硝酸铜溶液(配比为26.4g硝酸铜∶1L水)涂在铜的表面，此时硝酸铜溶液与铜表面的接触处立即冒出青烟，吱吱有声，绿色同时出现。随后即把火放慢，边烤边继续用喷壶或毛笔把硝酸铜涂在铜表面直到整个表面全部涂覆完成。
3、冷却后喷清漆，然后上蜡两次。
实施例5绿色偏暗的着色方法
1、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。
2、A.加热同实施例4所述的加热过程。用毛笔把硝酸铜溶液(配比为39.6g硝酸铜∶1L水)涂在铜的表面，火要均匀。硝酸铜溶液的浓度越高，绿色越鲜。最后用笔尖沾5g铁黑粉不规则地涂在铜的表面。或
B.用同样方法加热后，用毛笔把硝酸铜溶液(配比为39.6g硝酸铜∶1L水)不均匀地涂在铜的表面，直到表面面积全部被覆盖。然后用硫化钾溶液(配比为5g硫化钾∶1L水)在绿色的上面轻轻喷1到2次。这时绿色即时变暗，在达到预想效果后再用清水把铜表面轻轻用水冲洗一下。
3、用钢丝毛轻轻擦表面，把突起的粉擦掉。
4、封闭。冷却后喷清漆，然后上两次蜡。
实施例6黛绿玉石色的着色方法
1、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。
2、A.加热同实施例4所述的加热过程。用毛笔把硝酸铜溶液(配比为40g硝酸铜∶1L水)涂在铜的表面，火要均匀。最后用笔尖沾10g铁黑粉不规则地涂在铜的表面。或
B.用同样方法加热后，用毛笔把硝酸铜溶液(配比为40g硝酸铜∶1L水)不均匀地涂在铜的表面，直到表面面积全部被覆盖。然后用硫化钾溶液(配比为6.6g硫化钾∶1L水)在绿色的上面轻轻喷1到2次。这时绿色即时变暗，在达到预想效果后再用清水把铜表面轻轻用水冲洗一下。
3、用钢丝毛轻轻擦表面，把突起的粉擦掉。
4、封闭。冷却后喷清漆，然后上两次蜡。
实施例7墨绿色的着色方法
1、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。
2、加热同实施例4所述的加热过程。用毛笔把硝酸铜溶液(配比为60g硝酸铜∶1L水)涂在铜的表面，火要均匀。最后用笔尖沾15g铁黑粉不规则地涂在铜的表面。
3、用钢丝毛轻轻擦表面，把突起的粉擦掉。
4、封闭。冷却后喷清漆，然后上两次蜡。
实施例8棕、黑、绿互相渗透的着色方法
绿色和棕红、棕黄是互相对抗的颜色。传统冷的自然着色法虽然也有棕绿相处，但只有古味，且互相对抗太利害，没有协调的色彩、和谐和透明的美感，色的分布也没有节奏和控制。采用本实施例的方法可以出现绿的不同效果，整个雕塑色彩即透明、和谐又丰富。
1、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。然后按需要擦出不同层次。
2、加热铜表面，在水气去掉后继续升温到100℃～120℃。然后在整个铜表面均匀地喷上硝酸铁溶液(配比为17.6g硝酸铁∶1L水)。火与喷枪交替使用。达到预想效果后在铜表面设想绿色的地方继续加热，到达绿色出现所需的温度170℃～200℃，用毛笔把硝酸铜溶液(配比为30.8g硝酸铜∶1L水)加在绿色所需的地方，当绿色的范围完成后，待铜温稍降后再在整个表面喷上2至3层硝酸铁溶液(配比为17.6硝酸铁∶1L水)。这时，铜的表面现出棕中透绿、绿中带黄、带黑。
3、表面封闭与上同。
实施例9褐红色的着色方法
1、将铜表面打磨光滑。
2、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。
3、加热所述的铜表面到120℃。用毛笔蘸上硝酸铁与硝酸铜、氧化铁红粉混合成的溶液(配比为13.2g硝酸铁∶3g硝酸铜晶粒∶3g氧化铁红粉∶1L水)，竖着毛笔轻轻拍打在铜的表面，造成一些不均匀的大小点图案。火要稍慢、均匀。待整个铜的表面被覆盖后，在硝酸铁溶液里面加入2g铁黑粉，用稍干的笔在高点处继续拍打，慢火烤。直到达到满意的效果。
3、表面封闭与上同。
实施例10灰白色(花岗岩色)的着色方法
1、将铜表面打磨光滑。
2、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。底色要加黑的话，如必要时，可用热处理底色，即加热铜表面后涂上硫化钾，使其变深黑。
3、加热铜表面。火要均匀，加热到150℃。然后用喷壶(离铜表面一定距离)向铜表面一下一下地轻轻喷洒钛白粉溶液(配比为14g钛白粉∶4g铁黑粉∶1L水)。不断用均火烤，被喷的白点会柔和地半溶化于黑色的底色中。继续喷色待整个铜表面被喷过后，铜表面会出现大小不等的灰白点，再用纯钛白溶液在表面轻轻再喷一次，这样黑白的层次就更好看。
4、表面封闭与上同。
实施例11 浅银灰色图案的着色方法
1、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。(或可以不用底色)
2、在黑底基础上加热，到80℃停一下，然后用钢丝毛在表面轻轻磨一下让它黑中现点灰；并把表面一浮层棕色去掉。继续加热，然后用笔蘸上硝酸银溶液(配比为3g硝酸银∶1L水)在铜表面上下地游动，构成不规则图案，然后在银色聚得太多的地方轻轻再用钢丝毛擦一下。
3、表面封闭与上同。
实施例12银、灰色图案的着色方法
1、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。(或可以不用底色)
2、在黑底基础上加热，到80℃停一下，然后用钢丝毛在表面轻轻磨一下让它黑中现点灰；并把表面一浮层棕色去掉。继续加热，然后用笔蘸上硝酸银溶液(配比为8.8g硝酸银∶1L水)在铜表面上下地游动，构成不规则图案，然后在银色聚得太多的地方轻轻再用钢丝毛擦一下。
3、表面封闭与上同。
实施例13深银灰带黑色图案的着色方法
1、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。(或可以不用底色)
2、在黑底基础上加热，到80℃停一下，然后用钢丝毛在表面轻轻磨一下让它黑中现点灰；并把表面一浮层棕色去掉。继续加热，然后用笔蘸上硝酸银溶液(配比为14g硝酸银∶1L水)在铜表面上下地游动，构成不规则图案，然后在银色聚得太多的地方轻轻再用钢丝毛擦一下。
3、表面封闭与上同。
实施例14红中透白的图案的着色方法
1、将铜表面打磨光滑。
2、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，使底色呈黑色。
3、加热铜表面，温度控制在能使溶液马上起泡烧干；用毛笔蘸上混合有硝酸铁、氧化铁红粉和钛白粉的溶液(配比为7g硝酸铁∶10g氧化铁红粉∶3g钛白粉∶1L水)，将蘸好所述溶液的毛笔按在铜的表面，待水份跑开形成图案后重复。这样黑、白、红互相掺杂会产生一种透明的效果。图案可互相重叠，大小不等。
2、表面封闭与上同。
实施例15蓝色小花图案的着色方法(铜表面打磨光滑)
1、将铜表面打磨光滑。
2、现将硫化钾或硫化铵溶液(配比为13.2g硫化钾或硫化铵∶1L水)用手动的喷壶从上而下喷在整个铜表面上作底色，铜的表面会随即反应出浓淡不等的灰或黑色。
3、A.铜表面加热到170℃～200℃后，用毛笔蘸透混合有硝酸铜、钛白粉和蓝颜料粉的溶液(配比为19.8g硝酸铜∶4.4g钛白粉∶8.8g蓝颜料粉∶1L水)，将蘸好所述溶液的毛笔放在铜的表面。待水份跑开形成图案后重复，图案可互相重叠使其形成大小不等的组合图形，直到小图案布满铜表面。或
B.不用底色，直接用手动喷壶装上同样的溶液，在加热的铜表面均匀地喷一遍。温度要使被喷的溶液在铜的表面马上被烘干为准。
2、表面封闭与上同。
Claims (19)
1.一种铜表面热着色方法，包括以下步骤：
1)加热铜的表面以去除铜表面的湿气，加热到60℃～200℃；
2)在所述铜表面涂覆化学溶液对所述铜表面进行着色，所述的化学溶液是由硝酸铁、硝酸铜、硝酸银、硫化铵、硫化钾、氧化铁红、钛白粉、铁黑粉、蓝粉中的一种或几种配成的水溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硝酸铁溶液的配比为7g～25g硝酸铁∶1L水。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硝酸铜溶液的溶液的配比为3g～60g硝酸铜∶1L水。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硫化铵溶液的配比为5g～20g硫化铵∶1L水。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硫化钾溶液的配比为5g～20g硫化钾∶1L水。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硝酸银溶液的配比为3g～14g硝酸银∶1L水。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氧化铁红溶液的配比为3g～10g氧化铁红∶1L水。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的钛白粉溶液的配比为3g～14g钛白粉∶1L水。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的铁黑粉溶液的配比为2g～10g铁黑粉∶1L。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的蓝颜料粉的溶液的配比为8.8g蓝颜料粉∶1L水。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的加热和涂覆步骤交替进行，即是边涂覆边加热，直到铜的表面出现预想的效果。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的涂覆化学溶液是采用喷壶、喷枪或毛笔进行涂覆。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的铜是硅青铜、锡青铜或黄铜。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，还包括在所述铜表面涂覆化学溶液以后，在铜的表面涂铁黑粉的步骤，所述铁黑粉的重量为5g～15g。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，还包括在所述的铜表面完全冷却后，用清色封闭材料封闭所述的铜表面的步骤。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述的清色封闭材料包括清漆或蜡。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括在对铜表面加热前进行预处理的步骤，所述的预处理包括酸洗、清水压力清理、打磨或喷砂处理，或者其组合。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述的预处理是进行喷砂处理。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括在预处理步骤后对所述的铜表面进行精磨的步骤，所述的精磨包括机械打磨和手工打磨。
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