CN106945447A - 一种表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，浮雕金属工艺品的表面包括光面和砂面，生产工艺包括以下步骤：制作模具半成品和电极；对两套模具半成品进行淬火处理；在两套模具半成品上与所述浮雕金属工艺品的砂面对应的位置，使用电极配合电火花成型机进行砂面加工得到两套模具产品；将金属和黄金在不同的轧片机上分别碾压成片；将片状金属压制成型，将片状黄金压制成型；将黄金附着层压制在浮雕金属工艺品基体的表面并使二者的砂面和光面对应贴合；清理黄金附着层的边缘，浮雕金属工艺品。本发明生产的工艺品，其包金层厚薄均匀且极薄，与浮雕金属工艺品基体牢固粘贴，表面无气孔，使整个工艺品表面更加光洁美观。

Description

一种表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种浮雕金属工艺品的生产工艺，尤其涉及一种表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺。

背景技术

浮雕金属工艺品是一种具有浮雕图案立体效果的金属工艺品，随着生活水平的提高，表面附有黄金层的浮雕金属工艺品越来越受到消费者喜爱，但如何将黄金层牢固地附着于工艺品表面一直是一个比较困难的问题。

将黄金层牢固地附着于工艺品表面的现有技术有两种，一种是已有2500多年历史的鎏金（也称火镀金工艺），是将黄金层附着包裹在器具上（金属工艺品等）的装饰工艺；另一种是化学镀金工艺。

鎏金是将黄金材料与汞（水银）按1:6比例混合加热至600-800度，与汞发生反应，化学上称为齐化现象；生成的金汞齐泥状混合物，手工操作涂抹在其他材料金属工艺品等器具上。这种工艺的缺陷是手工涂抹金泥使金层厚薄不均；用火加热挥发析出汞，金层表面会留下气孔，影响金层表面质量；用头发制成发栓，蘸硝酸按压金层，附着力差，金层容易脱落。

化学镀金工艺的缺陷是镀金工艺品需要光亮度，其镀层很薄，容易擦拭脱落；若加长时间镀金，虽然表面镀层厚度会增加，但表面亮度不够，也不符合使用需求。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种厚度薄、厚度均匀且附着牢固的表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，所述浮雕金属工艺品的表面包括光面和砂面，所述生产工艺包括以下步骤；

（1）制作模具半成品和电极：模具半成品包括用于制作浮雕金属工艺品基体的模具半成品和用于制作黄金附着层的模具半成品；电极上雕刻有与所述浮雕金属工艺品的砂面一致的图案，电极用于在下述步骤（3）中与电火花成型机配合使用以加工模具的砂面；

（2）对两套模具半成品进行淬火处理；

（3）在两套模具半成品上与所述浮雕金属工艺品的砂面对应的位置，使用电极配合电火花成型机进行砂面加工，完成砂面加工后得到用于制作浮雕金属工艺品基体的模具和用于制作黄金附着层的模具；

（4）将浮雕金属工艺品采用的金属和黄金在不同的轧片机上分别碾压成片；

（5）利用油压机和用于制作浮雕金属工艺品基体的模具将片状金属压制成型，得到具有砂面和光面的浮雕金属工艺品基体；利用油压机和用于制作黄金附着层的模具将片状黄金压制成型，得到具有砂面和光面的黄金附着层；

（6）利用油压机将黄金附着层压制在浮雕金属工艺品基体的表面并使二者的砂面和光面对应贴合，利用砂面的凹凸结构使二者牢固地粘贴在一起；

（7）清理黄金附着层的边缘，得到表面附有黄金层的浮雕金属工艺品。

作为优选，所述模具为钢模具，所述电极为铜电极，所述步骤（1）的模具为未淬火的钢模具。

优选地，所述步骤（2）中，对淬火后的模具半成品的光面进行第一次抛光；所述步骤（3）中，对加工完砂面的模具的光面进行第二次抛光；然后对模具的上弧面采用气动抛光机装夹不同形状的羊毛毡轮抛光。

更优选地，第一次抛光时，先用240号油石粗抛，随后用320号、400号、600号、800号油石逐步抛光；第二次抛光时，用1500号油石抛光。

作为优选，所述步骤（5）中，将用于制作黄金附着层的模具安装在小吨位的油压机上，分二至三次油压，油压机吨位由50吨-100吨由小到大调整，第一次油压不将工艺品图案全部压制清晰，以免片状黄金在压力作用下冷硬化而发生裂纹、豁口、沙眼，将第一次油压的黄金半成品在电陶炉上回火一次，回火后再进行第二次油压成型，如果需要再进行第二次回火和第三次油压成型，直到工艺品图案清晰，再次回火完成黄金附着层的油压成型加工。

作为优选，所述步骤（5）中，将用于制作浮雕金属工艺品基体的模具安装在油压机上，对于长宽面积在6000-7000mm²的工艺品，选择500吨油压机进行冷挤压，其它尺寸的工艺品参照此标准；根据工艺品浮雕图案的深与浅，调整油压机上的压力，对于浮雕深度为0.8mm、金属片厚度为3mm的浮雕工艺品，调整油压机的压力为450吨，其它尺寸的工艺品参照此标准；如油压后出现图案不清晰的情况，则将其进行回火处理后再第二次油压成型，直至图案清晰。

作为优选，所述浮雕金属工艺品的表面中下凹的位置作为砂面，其它位置作为光面。

作为优选，所述步骤（1）包括以下步骤：

（1.1）根据浮雕金属工艺品的外形、浮雕高度等具体参数进行手工泥塑得到泥塑品；

（1.2）运用精密三维扫描仪扫描泥塑品，生成初始的虚拟浮雕可编程文件；

（1.3）根据初始的虚拟浮雕可编程文件，运用精密雕刻机分别对浮雕金属工艺品基体、黄金附着层和电极的外形、图案、浮雕的深浅进行进一步编程，生成最终的虚拟浮雕可编程文件；

（1.4）根据最终的虚拟浮雕可编程文件，运用精密雕刻机雕刻用于制作浮雕金属工艺品基体的模具半成品、用于制作黄金附着层的模具半成品和电极。

作为优选，所述步骤（1.3）中，首先运用电脑软件对泥塑扫描文件进行深度细化，使其在美观上达到产品要求；然后调整虚拟浮雕的各细节与刀具相配，直至可以进行模具雕刻；根据浮雕金属工艺品的造型坡度和浮雕的深度，在文件编辑时要考虑刀具与夹头不能撞击到模具表面；根据浮雕金属工艺品的造型层次、图案的大小、转角的半径，在编辑文件时要考虑刀具的型号和尺寸的选择：浮雕图案选择用锥刀，几何曲面选择球刀，平面选择平底刀，最小刀具的直径为1mm，因此转角半径不低于0.5mm；用于制作浮雕金属工艺品基体的模具的凹模砂面部分在设计时提高0.05-0.1mm；用于制作黄金附着层的模具的凹模具在设计时加上包金层厚度同比放大，同时将凹模砂面部分提高0.05-0.1mm；电极在设计时去掉非砂面部分即降低0.1mm以上。

作为优选，所述步骤（1.4）中，根据浮雕金属工艺品的大小、浮雕的高度，确定模具尺寸，选择未淬火的模具钢为模具材料；通过平面精磨加工，保证模具半成品的上下面平行度控制在0.01mm范围内，模具半成品上的一大一小两个定位芯、孔的同心度控制在0.03mm范围内；精密雕刻机雕刻模具时，下刀的最小深度控制在0.01mm。

本发明的有益效果在于：

本发明通过采用轧片工艺，形成的包金层厚薄均匀，并且片厚最薄可达0.01毫米，远比金泥涂抹还薄，用金料少；利用模具砂面压制金料，利用金属可塑变形的特性，将金片推动变形，嵌入模具砂面，与浮雕金属工艺品基体的金属牢固粘贴，从而解决了传统手工鎏金存在的厚薄不均的问题，也解决了传统镀金工艺存在金层太薄、易擦拭掉的问题；利用油压机压制包裹金层，表面无气孔，使整个工艺品表面更加光洁美观，解决了传统鎏金技术中蒸发汞导致的金层表面气孔问题；通过采用气动抛光工艺，将模具上根据设计需要的光面进行镜面抛光，在包裹粘贴薄金片时，利用黄金材料良好的可塑性，在压力作用下进行流动，模具上的光亮部分直接反应到黄金表面上，使整个工艺品表面更加美观。

另外，通过本发明工艺生产表面附有黄金层的浮雕金属工艺品，还具有如下社会效益和经济效益：

社会效益的体现：工艺的改进，避免了现有技术中用火加热挥发析出汞时，汞对操作者造成的伤害，污染环境，也避免化学镀金废液处理不当对环境造成污染，生产环境保护水平提高，改善了工人生产环境，减少了环境污染，为社会创造一个绿色环保的环境；经济效益的体现:工艺的改进，改变手工操作为模具化生产，提高了产品数量及质量，市场认可新工艺新产品，带动企业经济效益的提高。

附图说明

图1是本发明实施例中银熊猫工艺品的外形图；

图2是图1中的A-A剖视放大图；

图3是本发明实施例中钢模具的砂面的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：

实施例：

下面以薄黄金片包裹银熊猫制成如图1所示的银熊猫工艺品为例进行具体说明，其中银熊猫工艺品1的表面中下凹的位置3作为砂面，其它位置2作为光面，图2中示出了银熊猫工艺品1的砂面中的薄金片4和银基体5。

按以下步骤生产银熊猫工艺品：

（1）制作钢模具半成品和铜电极：钢模具半成品包括用于制作银熊猫工艺品基体的钢模具半成品和用于制作黄金附着层的钢模具半成品，材料为未淬火的铬十二钼钒；铜电极上雕刻有与银熊猫工艺品的砂面一致的图案，铜电极用于在下述步骤（3）中与电火花成型机配合使用以加工钢模具的砂面；

更具体来说，本步骤包括以下步骤：

（1.1）根据银熊猫工艺品的外形、浮雕高度等具体参数进行手工泥塑得到泥塑品；泥塑时，要充分考虑后工序精细扫描能达到的最深深度，控制在6mm以内；要考虑后工序模具加工，不能有负角；形状、线条要考虑后工序模具加工刀具种类的选择；要从工艺品美观角度考虑光面与砂面的对比，同时又能保证金与银通过钢模具砂面油压贴合在一起，要考虑银熊猫工艺品的光面部分和砂面部分的位置，并在工作单上注明砂面的具体位置，供下面文件编程时一并考虑；设计产品尺寸的大小（面积），要考虑包黄金重量的技术参数，即在包金重量确定、金片厚度确定的情况下，泥塑的大小（面积）要与之相配；

（1.2）运用精密三维扫描仪扫描泥塑品，生成初始的虚拟浮雕可编程文件；该扫描系统为非接触式、点式激光扫描类别，精细扫描浮雕时，根据浮雕图案深与浅的深度差别比较大时，可采用精度为0.03mm，最小步长0.022mm的25毫米透镜，可成功实现分层扫描，应用JDPaint软件可直接读取扫描点云数据，并重构成矩形网格，完全没有精度损失，并完整地进行数据后期处理；

（1.3）根据初始的虚拟浮雕可编程文件，运用精密雕刻机分别对银熊猫工艺品基体、黄金附着层和铜电极的外形、图案、浮雕的深浅进行进一步编程，生成最终的虚拟浮雕可编程文件；

本步骤中，首先运用JDPaint软件对泥塑扫描文件进行深度细化，使其在美观上达到产品要求；然后调整虚拟浮雕的各细节与刀具相配，直至可以进行模具雕刻；根据浮雕金属工艺品的造型坡度和浮雕的深度，在文件编辑时要考虑刀具与夹头不能撞击到模具表面；根据浮雕金属工艺品的造型层次、图案的大小、转角的半径，在编辑文件时要考虑刀具的型号和尺寸的选择：浮雕图案选择用锥刀，几何曲面选择球刀，平面选择平底刀，最小刀具的直径为1mm，因此转角半径不低于0.5mm；用于制作浮雕金属工艺品基体的模具的凹模砂面部分在设计时提高0.05-0.1mm；用于制作黄金附着层的模具的凹模具在设计时加上包金层厚度同比放大，同时将凹模砂面部分提高0.05-0.1mm；电极在设计时去掉非砂面部分即降低0.1mm以上；

（1.4）根据最终的虚拟浮雕可编程文件，运用精密雕刻机雕刻用于制作银熊猫工艺品基体的钢模具半成品、用于制作黄金附着层的钢模具半成品和铜电极；

本步骤中，根据浮雕金属工艺品的大小、浮雕的高度，确定模具尺寸，选择未淬火的模具钢为模具材料；通过平面精磨加工，保证模具半成品的上下面平行度控制在0.01mm范围内，模具半成品上的一大一小两个定位芯、孔的同心度控制在0.03mm范围内；精密雕刻机雕刻模具时，下刀的最小深度控制在0.01mm；

（2）对两套钢模具半成品进行淬火处理，选择真空淬火钢模具半成品至HRC58-60硬度，并对淬火后的钢模具半成品的光面进行第一次抛光，抛光时，先用240号油石粗抛，随后用320号、400号、600号、800号油石逐步抛光；

（3）在两套钢模具半成品上与银熊猫工艺品的砂面对应的位置，使用铜电极配合电火花成型机进行砂面加工，用1500号油石对加工完砂面的钢模具的光面进行第二次抛光，然后对钢模具的上弧面采用气动抛光机装夹不同形状的羊毛毡轮抛光，完成砂面加工和抛光后得到用于制作银熊猫工艺品基体的钢模具和用于制作黄金附着层的钢模具，加工后的钢模具的砂面局部如图3所示，其上模6和下模8之间有模具砂面7，模具砂面7与图2中的薄金片4和银基体5的砂面的形状和尺寸一致；

（4）将银和黄金在不同的轧片机上分别碾压成片；银材料根据工艺品设计要求碾压成片状，考虑到钢模具油压加工时银片会出现成型变薄，轧片时多增加厚度0.1-0.3mm，银片回火后转至下工序加工；黄金材料根据工艺品设计要求需要包金的重量，测算出包金面积及厚度，在精密轧片机上轧金片至合适厚度，金片最薄可碾压至0.01mm，金片回火后转至下工序加工；金片银片在不同的车间，不同的轧片机上分开生产，不混线生产，以保证金银材料的纯度；

（5）利用油压机和用于制作银熊猫工艺品基体的钢模具将片状银压制成型，得到具有砂面和光面的银熊猫工艺品基体；利用油压机和用于制作黄金附着层的钢模具将片状黄金压制成型，得到具有砂面和光面的黄金附着层；本步骤中，将用于制作黄金附着层的钢模具安装在小吨位的油压机上，分二至三次油压，油压机吨位由50吨-100吨由小到大调整，第一次油压不将工艺品图案全部压制清晰，以免片状黄金在压力作用下冷硬化而发生裂纹、豁口、沙眼，将第一次油压的黄金半成品在电陶炉上回火一次，回火后再进行第二次油压成型，如果需要再进行第二次回火和第三次油压成型，直到工艺品图案清晰，再次回火完成黄金附着层的油压成型加工；将用于制作银熊猫工艺品基体的钢模具安装在油压机上，对于长宽面积在6000-7000mm²的工艺品，选择500吨油压机进行冷挤压，其它尺寸的工艺品参照此标准；根据工艺品浮雕图案的深与浅，调整油压机上的压力，对于浮雕深度为0.8mm、银片厚度为3mm的浮雕工艺品，调整油压机的压力为450吨，其它尺寸的工艺品参照此标准；如油压后出现图案不清晰的情况，则将其进行回火处理后再第二次油压成型，直至图案清晰；

（6）利用油压机将黄金附着层压制在银熊猫工艺品基体的表面并使二者的砂面和光面对应贴合，利用砂面的凹凸结构使二者牢固地粘贴在一起；本步骤中，将油压成型后的黄金附着层重叠在银熊猫工艺品基体的表面上，选择用于制作黄金附着层的钢模具在大吨位的油压机上，重叠金银压制成型，此时，利用黄金白银的可塑性，在外部压力（油压机对模具的上、下模压力）作用下，金银材料产生流动，将黄金薄片与被包裹的银熊猫工艺品基体在钢模具的凸凹砂面上挤压，牢固粘贴在一起，完成了黄金层包裹在银熊猫工艺品基体上的过程；

（7）清理黄金附着层的边缘，得到表面附有黄金层的银熊猫工艺品；本步骤中，用玛瑙做的光压工具，手工沿工艺品边缘将金片翻边至银熊猫工艺品基体里面，用玛瑙压光工具擀压翻过去的金边，牢固嵌入银熊猫工艺品基体背面边沿的砂面层，使银熊猫工艺品基体的正面是一个完整的包金面，完成产品制作后入库。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (10)

1.一种表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，所述浮雕金属工艺品的表面包括光面和砂面，其特征在于：所述生产工艺包括以下步骤；

（1）制作模具半成品和电极：模具半成品包括用于制作浮雕金属工艺品基体的模具半成品和用于制作黄金附着层的模具半成品；电极上雕刻有与所述浮雕金属工艺品的砂面一致的图案，电极用于在下述步骤（3）中与电火花成型机配合使用以加工模具的砂面；

（2）对两套模具半成品进行淬火处理；

（3）在两套模具半成品上与所述浮雕金属工艺品的砂面对应的位置，使用电极配合电火花成型机进行砂面加工，完成砂面加工后得到用于制作浮雕金属工艺品基体的模具和用于制作黄金附着层的模具；

（4）将浮雕金属工艺品采用的金属和黄金在不同的轧片机上分别碾压成片；

（5）利用油压机和用于制作浮雕金属工艺品基体的模具将片状金属压制成型，得到具有砂面和光面的浮雕金属工艺品基体；利用油压机和用于制作黄金附着层的模具将片状黄金压制成型，得到具有砂面和光面的黄金附着层；

（6）利用油压机将黄金附着层压制在浮雕金属工艺品基体的表面并使二者的砂面和光面对应贴合，利用砂面的凹凸结构使二者牢固地粘贴在一起；

（7）清理黄金附着层的边缘，得到表面附有黄金层的浮雕金属工艺品。

2.根据权利要求1所述的表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，其特征在于：所述模具为钢模具，所述电极为铜电极，所述步骤（1）的模具为未淬火的钢模具。

3.根据权利要求2所述的表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，对淬火后的模具半成品的光面进行第一次抛光；所述步骤（3）中，对加工完砂面的模具的光面进行第二次抛光；然后对模具的上弧面采用气动抛光机装夹不同形状的羊毛毡轮抛光。

4.根据权利要求3所述的表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，其特征在于：第一次抛光时，先用240号油石粗抛，随后用320号、400号、600号、800号油石逐步抛光；第二次抛光时，用1500号油石抛光。

5.根据权利要求1所述的表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，其特征在于：所述步骤（5）中，将用于制作黄金附着层的模具安装在小吨位的油压机上，分二至三次油压，油压机吨位由50吨-100吨由小到大调整，第一次油压不将工艺品图案全部压制清晰，以免片状黄金在压力作用下冷硬化而发生裂纹、豁口、沙眼，将第一次油压的黄金半成品在电陶炉上回火一次，回火后再进行第二次油压成型，如果需要再进行第二次回火和第三次油压成型，直到工艺品图案清晰，再次回火完成黄金附着层的油压成型加工。

6.根据权利要求5所述的表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，其特征在于：所述步骤（5）中，将用于制作浮雕金属工艺品基体的模具安装在油压机上，对于长宽面积在6000-7000mm²的工艺品，选择500吨油压机进行冷挤压，其它尺寸的工艺品参照此标准；根据工艺品浮雕图案的深与浅，调整油压机上的压力，对于浮雕深度为0.8mm、金属片厚度为3mm的浮雕工艺品，调整油压机的压力为450吨，其它尺寸的工艺品参照此标准；如油压后出现图案不清晰的情况，则将其进行回火处理后再第二次油压成型，直至图案清晰。

7.根据权利要求1所述的表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，其特征在于：所述浮雕金属工艺品的表面中下凹的位置作为砂面，其它位置作为光面。

8.根据权利要求1-7中任何一项所述的表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）包括以下步骤：

（1.1）根据浮雕金属工艺品的外形、浮雕高度等具体参数进行手工泥塑得到泥塑品；

（1.2）运用精密三维扫描仪扫描泥塑品，生成初始的虚拟浮雕可编程文件；

（1.3）根据初始的虚拟浮雕可编程文件，运用精密雕刻机分别对浮雕金属工艺品基体、黄金附着层和电极的外形、图案、浮雕的深浅进行进一步编程，生成最终的虚拟浮雕可编程文件；

（1.4）根据最终的虚拟浮雕可编程文件，运用精密雕刻机雕刻用于制作浮雕金属工艺品基体的模具半成品、用于制作黄金附着层的模具半成品和电极。

9.根据权利要求8所述的表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1.3）中，首先运用电脑软件对泥塑扫描文件进行深度细化，使其在美观上达到产品要求；然后调整虚拟浮雕的各细节与刀具相配，直至可以进行模具雕刻；根据浮雕金属工艺品的造型坡度和浮雕的深度，在文件编辑时要考虑刀具与夹头不能撞击到模具表面；根据浮雕金属工艺品的造型层次、图案的大小、转角的半径，在编辑文件时要考虑刀具的型号和尺寸的选择：浮雕图案选择用锥刀，几何曲面选择球刀，平面选择平底刀，最小刀具的直径为1mm，因此转角半径不低于0.5mm；用于制作浮雕金属工艺品基体的模具的凹模砂面部分在设计时提高0.05-0.1mm；用于制作黄金附着层的模具的凹模具在设计时加上包金层厚度同比放大，同时将凹模砂面部分提高0.05-0.1mm；电极在设计时去掉非砂面部分即降低0.1mm以上。

10.根据权利要求8所述的表面附有黄金层的浮雕金属工艺品的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1.4）中，根据浮雕金属工艺品的大小、浮雕的高度，确定模具尺寸，选择未淬火的模具钢为模具材料；通过平面精磨加工，保证模具半成品的上下面平行度控制在0.01mm范围内，模具半成品上的一大一小两个定位芯、孔的同心度控制在0.03mm范围内；精密雕刻机雕刻模具时，下刀的最小深度控制在0.01mm。