CN1021623C - 制造空心珠宝饰物的方法及用其制造的空心珠宝饰物 - Google Patents

Abstract

制造空心珠宝饰物的方法，在非导电芯轴(10)一部分(18)上覆盖导电覆盖层；将已覆盖的芯轴浸入含贵金属如金离子的电解液中，以便在芯轴的一部分上经初始沉积进行覆盖；再从电解液中取出芯轴，并在再次浸入相同或不同电解液前对未覆盖区进行覆盖，以形成和前次浸入时形成的肋成一体的外壳。这样，空心珠宝饰物由内肋加强；而在另一实施例中，若浅浮雕中单独的凸起物和珠宝饰物的所需外轮廓一致，则可用其替代肋。本发明还包括用本方法制造的珠宝饰物。

Description

本发明涉及空心珠宝饰物及其制造方法。

人们佩带或用作装饰的珠宝和饰物通常是用诸如金、银等贵金属制成的，因此，它们非常昂贵。所以人们进行了大量的努力来制造适宜的空心饰物而不是实心饰物，以减少贵重金属的用量。空心珠宝饰物由于重量较轻，因而通常更容易被使用者接受，特别是在耳环和项链方面更是如此;相反，大的珠宝饰物如果做成空心的可以在重量上近似于较小的（实心金属）珠宝，那么，珠宝饰物的范围在与原物一样大小的空心饰物方面相应地有所扩展，例如，反迭叶或花可以用适合于佩带几小时的重量来制做。

然而，空心珠宝饰物需要一定的强度以保证它们在使用期间不会因不小心的碰撞而被损坏，例如，在跳舞和存放时，在和空心项链的平常接触中可能会发生这种情况。

一种已知的方法是通过电沉积制作空心珠宝饰物。本发明是关于已知电沉积方法和其产品的改进。

一个在先申请是Lechtzin的美国第4、343、684号专利，其中纯金电沉积包括形成一个易加工的基体，蜡制的基体比较合适，以得到所期望的形状的步骤，如果需要的话，在这之后可再进行导电性表面处理。在金属槽中，对经过处理并已成形的基体进行电镀，直到在基体上形成自支撑金属架，以铜制金属架为好。在已知的方法中，通过蒸除将基体去掉。接下来先将金属架洗净，再将其放入纯金电沉积槽中，通过控制电流强度和电镀时间，制成具有所期望的最终厚度和纯度的金制物件。纯金电沉积物件通过在高温下，对其进 行适当时间的热处理能够消除其应力，然后将其浸入酸溶液槽中以便（通过溶解）将金属架从该金制物件上移开，留下纯金的外壳。金的沉积厚度约为0.007英寸。

在另一个现有技术中，将内模（Lechtzin的金属架）就地移开，但结果是使珠宝饰物变重了。

还有一个建议，即Laukel的美国第1，792，542号专利，是通过在空心壳中填充相对轻的材料，例如密封蜡或虫胶制剂，对空心壳进行进一步加固。

一个空心电沉积金首饰制造商采用的典型公知技术，是以1.8分钟镀1微米的速率和三小时或三小时以上的沉积时间，制成了一些最小体壁厚度为100微米的18或14开的金首饰。

我们现在提出一种两步制作珠宝饰物的方法，第一步是通过电沉积形成一个或多个内支撑物，第二步是通过电沉积，在内支撑物上形成一个与支撑物成为一体的外壳。一个或多个支撑物以一个或多个面向内的加强肋为好，最好是把多个加强肋内接起来以提供一个基体。加强肋或基体为空心壳提供一个内支撑物，从而能够减小珠宝饰物的厚度。在制作期间，空心珠宝饰物被有效地电沉积到一个用可溶性材料如蜡制成的圆形芯轴或模子上，模子或芯轴外表面的形状与所需生产的电沉积物件的形状相一致。

本发明还提供了用上述方法制造的空心珠宝饰物。

下面将通过实例并结合附图对本发明作进一步描述。

图1表示的是加工成空心球（贵重金属的）的模子或芯轴，模子上装有排放管;

图2表示的是图1的模子，但是在它的外表面上蚀刻有内联接凹槽;

图3表示的是图2的模子，模子上的凹槽用导电材料覆盖，并具有有与导线相连的内联接点;

图4表示的是图2的模子，其上有在第一电沉积阶段完成时填充了电沉积材料（金）的凹槽;

图5是与图4相对应未标尺寸的示意图，但是在图4所示由导电材料覆盖的填金凹槽之间有模子;

图6是完成第二电沉积阶段后模子的外部示意图，该模子有覆盖整个表面的金覆盖层（除排放管区之外）;和

图7是按图1模子所形成的空心金球的截面示意图，外球（金的）由内部金基体支撑，其中，蜡已经溶掉并用金制塞子将排放孔封住。

图1所示的模子或芯轴10表示一个球体，它适合于形成一个球形的空心珠宝饰物，不过在其它实施例中，芯轴或模子也可以有诸如动物或叶子等其它表面形状。人们知道，模子的外表面可以具有任何所期望的图案或浅浮雕，设计者希望在制作完成珠宝饰物之后，能够再现这些图案或浅浮雕。

在该实施例中，模子10是蜡制的，不过也可以用其它可熔材料，当熔化时，这些材料从排放管12连续流出;在另一个变换的实施例中，模子可以用诸如锌合金，铝合金或塑料等可溶材料制成。制作珠宝饰物时，如果希望模子或芯轴能够留在原地，制成橡胶的比较方便。

如图2所示，与球形芯轴10的中心等间距的同心槽18的第一对同心槽14和第二对同心槽16被蚀刻到模子10的外表面上，两对同心槽相互垂直，在内联接点20处相交。在一个变换实施例中，凹槽是在外表面切削而成，而不是采用蚀刻制成;在目前的另一个实施例中，这些凹槽为多个相隔一定距离的凹陷部分。也可以用芯轴表面向 外的凸起物代替凹槽，所提供的凸起物要与制作完成后饰物所需的形状相一致，例如，如果要制作包含鸟的翅膀的饰物，则凸起物要有相应的羽毛线条;这样，对诸如鸟翅膀的上升部分这种更为复杂的设计来说有一个有利条件，即通过使用一个内部凸起的加强肋就可以使外壳达到所需的强度而不需要额外增加外壳厚度。

凹槽18用如图3阴影表示的象银或铜这样的导电材料覆盖。导线22与内联接点20相连，由此能使所有的凹槽18导电;在变换实施例中，凹槽18没有内部联接，这样将需要多根导线22。

在这之后，将被覆盖的模子或芯轴第一次浸入第一电解液，并通过导线22和电池的负极相连，以使凹槽18中的覆盖层成为负极。这样，电解液中的阳离子（此例中为金）在该覆盖层进行最初的沉积，电沉积连续进行直到凹槽被填至如图4所示的芯轴10的表面水平。

然后从电解液中取出模子或芯轴10，在模子第二次浸入电解液时，模子或芯轴再次通过导线22和电池负极联接，这样，模子10作为负极从电解液中吸收金离子，模子10的外表面最初末被覆盖的部分24（在前述凹槽18之间）也被覆盖。在这个实施例中，第二次浸入和第一次浸入的电解液浓度不同，但是如果需要的话，可将同样的电解液用于两次浸入。第二次浸入连续进行，直至外壳26除由排放管12遮住的部分以外的其它部分达到所需的厚度，在芯轴10整个外表面上覆盖上一层金覆盖层。在另一个实施例中，这点更容易理解，芯轴10通过排放管支撑在电解液中，正如下面更详细的叙述那样，这样做具有双重目的。但是如果在变换实施例中使用另一个支撑物，则会遮住芯轴外表面的一部分。

由于芯轴10是蜡作的，如果对从电解液中移出的成形的物体进 行加热，使蜡熔化，从排放管12流出，便会由此留下一个金的空心珠宝饰物，该珠宝饰物由内部一个金制加强肋28的整体（在凹槽18中形成的）进行抗压支撑。在排放管移开之后，留下的开口用塞子30塞上，在该实施例中，塞子是金制的。

通过第二次浸入，珠宝饰物外表面的沉积厚度均匀，饰物上的图案和由模子10表面图案决定的所要制成的图案相一致;它的内表面有按照凹槽18制在模子10内的加强肋28。这样，空心珠宝饰物能够通过电沉积方法形成厚度薄的表面，而且该表面抗碰撞。

最好使用单一的材料制作加强体（肋28）和外壳26，例如使用18开金，但也可以用不同的材料制作加强肋和外壳，所制作的肋和外壳应该相互适应。在一个典型的例子中，凹槽18最小径向深度是1微米，外壳26最小厚度也是1微米，这样，经过加强的交叉部分的金覆盖层厚度为2微米。

作为覆盖凹槽18的一种变换，模子10可以按照所需的凹槽图案通过金属箔的热锻或冷锻来浇铸。加强体也可以包括从芯轴的一面到另一面钻的孔，以与外围覆盖层相连;或改为与外壳26相连。在另一个变换实施例中，凹槽18的基体可通过制成金网或在蜡制的芯轴10上，把金属丝压到所要求的深度来实现。

上述方法可对单个饰物重复一次或多次;这样，按照前面所述的步骤，首次形成的外壳26由带有蚀刻凹槽的蜡覆盖，以形成附加和向外的壳体（未标出），在这个过程之后也许会再次重复，以求达到最终所需要的25微米或超过25微米的壳体厚度。

根据上面描述，本发明的优点是空心珠宝饰物可以仅在特殊点或线上用贵重金属加固，以满足珠宝设计者的要求。加固的点和线成为整 个外表面的一部分，因为金层或其它贵重金属层在珠宝饰物形成的同时便附着在加强线或点上。由于珠宝饰物是通过上述电沉积方法在简单的模子或芯轴上形成的，所以，可以进行工业化生产，制造出大量的同类珠宝饰物。

Claims (9)

1、一种制造空心珠宝饰物的方法，包括以下步骤：

(a)在一个芯轴(10)上提供一个第一覆盖层，该芯轴有一外表面，所述覆盖层仅覆盖住所述外表面的一部分，因而使芯轴具有已覆盖区(18)和未覆盖区(24)，所述第一覆盖层是由导电材料形成的，而所述芯轴是由绝缘材料制成的；

(b)将部分被覆盖住的芯轴第一次浸入第一电解液中，并且将上述第一覆盖层作为负极连接，以使第一电解液的正离子在第一覆盖层上形成第一沉积层；

(c)从上述第一电解液中取出所述芯轴；

(d)在所述芯轴的未覆盖区一部分上覆盖导电的第二覆盖层；

(e)将所述芯轴第二次浸入第二电解液中，同时将上述芯轴的第二覆盖层作为负极连接，以形成作为芯轴外壳(26)的第二沉积层。

2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的第一和第二电解液组成相同。

3、按照权利要求1所述的方法，其特征在于，第一电解液和第二电解液包含金离子，以便使空心珠宝饰物在经过第一次沉积和第二次沉积的地方金的厚度最大。

4、按照权利要求1所述的方法，其中芯轴（10）采用的是可溶性材料，该可熔性材料在第二次浸入后被熔化以从空心珠宝饰物中排出。

5、按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芯轴具有一些凹槽（18），这些凹槽被覆盖住，从而形成了所述的已覆盖区;并且，这些凹槽也是不间断的，从而使所述第一沉积层构成了内加强肋（28），以便支撑住所述外壳（26）。

6、按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述凹槽（18）是内部连接的，由此所说的加强肋形成一个基体，和单根导线（22）相连。

7、一种按照权利要求1所述方法制造的空心珠宝饰物，该珠宝饰物的外壳和芯轴（10）的外部轮廓相一致，并且在所述外壳内至少有一根加强肋（28），该加强肋即第一沉积层与所述外壳即第二沉积层形成一整体。

8、按照权利要求7所述的空心珠宝饰物，其特征在于，所述外壳的最小厚度为1微米。

9、按照权利要求7或8所述的空心珠宝饰物，其特征在于，所述加强肋（28）的最小厚度为1微米。