CN107630214B - 一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺，使用喷砂技术对银币表面进行喷砂处理，喷砂使用Al₂O₃或Cr₂O₃砂；将喷砂后的银币完全浸入配制好的溶液中进行整体硫化处理；对整体硫化处理后的银币进行去硫化处理；对银币指定区域进行局部硫化处理；对局部硫化处理的银币进行后期处理，使得被硫化的局部显现彩色。本发明的技术方案的局部硫化处理，使得银币表面局部上色，局部上色后的银币，在日常使用中和较长的时间内，不会发生颜色变化，通过本发明的工艺，使得纪念币表面增加了防腐蚀性、抗变色的能力，保证纪念币的外观不受外界因素的影响；减少了传统复杂工艺，设备依赖度也大大降低，对于环境的危害度大大减低。

Description

一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺

技术领域

本发明涉及贵金属彩色纪念币技术领域，尤其涉及一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺，具体来说一种在局部表面进行硫化处理的纪念币上色处理工艺。

背景技术

目前，国内外比较成熟和热门的彩色纪念币制作技术有彩色印刷、紫外光彩色喷涂、镶嵌技术等。彩色纪念币相对于本色币具有更为丰富和直接的艺术表达效果，因此获得了钱币收藏和爱好者们的一致好评。不过，相对复杂的工艺流程、设备和工艺本身带来的环境危害一直无法避免。因此，有必要在某些题材的纪念币上，应用一些特殊的、较为环保的工艺获得具有独特艺术效果的彩色纪念币。

另外，贵金属银币作为常用纪念币材质，由于制作工艺、存储环境和使用状态等的影响，一直存在腐蚀变色现象，例如银的硫化变黑生成黑点，氯化生成白斑等。这种局部发生的、具有偶然性的腐蚀变色现象严重影响了银币的外观。因此，如何增强纪念币防腐蚀、抗变色能力，并且保证纪念币在长时间内不受外界影响而变色是行业内急需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺，通过对银币表面进行喷砂处理和整体硫化处理，然后再局部硫化处理，旨在显著提高银币的抗腐蚀性，并且能在局部形成彩色的纪念银币。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺，其特征在于：所述的工艺包括如下步骤：a、使用喷砂技术对银币表面进行喷砂处理，喷砂使用Al₂O₃或Cr₂O₃砂；b、将喷砂后的银币完全浸入配制好的溶液中进行整体硫化处理；c、对整体硫化处理后的银币进行去硫化处理；d、对银币指定区域进行局部硫化处理；e、对局部硫化处理的银币进行后期处理，使得被硫化的局部显现彩色。

优选的，b步骤中，所述的溶液为含硫化合物的水溶性溶液，银币浸入配置好的溶液中的硫化处理时间为10s-30s，所述的硫化合物选用K₂S、Na₂S或Na₂S₂O₃中的一种，硫化合物的溶液浓度为1-10g/L。

优选的，c步骤中，对银币表面进行去硫化处理时，采用去离子水和铜丝刷交替冲淋和刷洗银币表面，重复多次直至银币表面泛白为止，然后使用干燥的棉毛巾擦干银币表面。

进一步，d步骤中，使用吸水性良好的工具将配制好的溶液均匀地涂覆在指定区域，停留一段时间后再重复上述操作若干次，待到该区域显示出需要的颜色后停止涂覆操作；所述的溶液为含硫化合物的水溶性溶液，银币浸入配置好的溶液中的硫化处理时间为10s-30s，所述的硫化合物选用K₂S、Na₂S或Na₂S₂O₃中的一种，硫化合物的溶液浓度为1-10g/L。

更进一步，e步骤中，对局部硫化处理后的银币进行后处理，使用柔软材质擦除该区域残留的溶液，并用气枪吹净表面，经上述步骤即可获得局部彩色的纪念银币。

相对于现有技术，本发明的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：

1、本发明所述的改进方案，局部硫化处理前对银币进行喷砂处理和整体硫化处理，可以在银币表面形成均匀分布、与银币基材结合良好的腐蚀层，该层可作为阻止银币在较长时间内发生局部腐蚀变色的阻挡层，例如抑制白斑、霉点等的形成；

2、本发明的技术方案的局部硫化处理，使得银币表面局部上色，其中的硫与银发生硫化反应，生成一定厚度的硫化物层；不同厚度的硫化物层显示出不同的颜色，因此可通过工艺参数控制银币的颜色效果；

3、局部上色后的银币，在日常使用中和较长的时间内，不会发生颜色变化，通过本发明的工艺，使得纪念币表面增加了防腐蚀性、抗变色的能力，保证纪念币的外观不受外界因素的影响；

4、本发明的工艺步骤简单，减少了传统工艺中采用彩印、彩喷等彩色币制作技术中复杂工艺，同时设备依赖度也大大降低，由于不采用彩印，不会使用彩墨等颜料，对于环境的危害度大大减低，经过硫化处理的银币所展示的颜色与银币本身也更为贴切、自然，艺术价值高。

附图说明

图1是本发明所述的整体硫化后银币效果。

图2是本发明所述的局部硫化后银币效果。

图3是本发明所述的银章硫化前的效果图。

图4是本发明所述的银章硫化后的效果图。

附图标记：

1银币、2局部硫化部分。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺，所述的工艺包括如下步骤：a、使用喷砂技术对银币表面进行表面预处理；b、将喷砂后的银币完全浸入配制好的溶液中进行整体硫化处理；c、对整体硫化处理后的银币进行去硫化处理；d、对银币指定区域进行局部硫化处理；e、对局部硫化处理的银币进行后期处理，使得被硫化的局部显现彩色。具体来说，步骤如下：

(1)使用干喷砂技术对银币表面进行喷砂处理，喷砂使用Al₂O₃或Cr₂O₃砂，粒径规格100#-200#，喷砂时间5s-30s；

(2)将喷砂后的银币完全浸入配制好的溶液中进行整体硫化处理，具体工艺参数为：溶液主要成分为水溶性含硫化合物，浓度1％-10％(质量百分数)，硫化处理时间10s-30s；

(3)对整体硫化处理后的银币进行去硫化处理，具体工艺如下：交叉使用去离子水和铜丝刷冲淋和刷洗表面，重复3-8次至表面泛白为止，并使用干燥的棉毛巾擦干银币表面；

(4)对经过上述处理的银币指定区域进行局部硫化处理，具体工艺如下：使用吸水性良好的工具将配制好的溶液均匀地涂覆在指定区域，停留一段时间后再重复上述操作若干次，待到该区域显示出需要的颜色后停止涂覆操作，具体工艺参数如表1所示；

(5)对局部硫化处理后的银币进行后处理，具体工艺为使用柔软材质擦除该区域残留的溶液，并用气枪吹净表面，经上述步骤即可获得局部彩色的纪念银币。

在一个实施例中，首先对银币的正面、背面和侧部分别进行预处理，预处理后银币表面完全呈砂面，粗糙度均匀，然后将银币整体浸入事先配置好的硫化物溶液中，所述的溶液为含硫化合物的水溶液，银币浸入配置好的溶液中的硫化处理时间为10s-30s，所述的溶剂为50度的去离子水，溶质的硫化合物选用K₂S、Na₂S或Na₂S₂O₃中的一种或多种，硫化合物的浓度为质量百分比为1％-10％。所述的硫化处理时间和硫化溶液中溶质的浓度，与选择的硫化程度和溶质种类有关。原则上，需要硫化的硫化层越浅，硫化物溶质碱性越强，选择的硫化时间越短，溶质浓度越低。例如，浅层硫化可选择质量百分比为1％的K₂S溶液浸入10s即可。接着，对银币表面进行去硫化处理时，采用去离子水和铜丝刷交替冲淋和刷洗银币表面，重复多次直至银币表面泛白为止，然后使用干燥的棉毛巾擦干银币表面。然后，使用吸水性良好的工具将配制好的溶液均匀地涂覆在指定区域，停留一段时间后再重复上述操作若干次，待到该区域显示出需要的颜色后停止涂覆操作。所述的溶液为含硫化合物的水溶液，所述的硫化合物选用碱性较强的K₂S等，硫化合物的溶液浓度为1％-5％(质量百分数)。该步骤局部硫化处理选择涂覆而不是浸入溶液的方式，对银币局部浮雕和其边界设计有严格的要求。凹凸起伏的浮雕设计可以存留硫化物溶液从而对一部分进行深腐蚀，另一部分进行浅腐蚀，从而获得如铜绿一类的色彩斑驳的复杂颜色效果；浮雕边界进行凹型设计，可以避免除待上色区域外的其他部分受硫化影响。最后，对局部硫化处理后的银币进行后处理，使用柔软材质擦除该区域残留的溶液，并用气枪吹净表面，经上述步骤即可获得局部彩色的纪念银币。上述局部硫化时的单次涂覆后硫化物在银币表面的存留时间(单次涂覆时间间隔)和涂覆次数由待局部硫化的银币浮雕设计和所需要的颜色来确定。在凹凸分明的浮雕设计下(浮雕高度变化范围为0-0.5mm)，涂覆硫化物溶液后，银币局部应是按照浮雕深浅的不同先后按照本色→偏黄→黄绿→绿蓝→蓝紫黑→发黑变化。本发明所述的改进方案，局部硫化处理前对银币进行喷砂处理和整体硫化处理，可以在银币表面形成均匀分布、与银币基材结合良好的腐蚀层，该层可作为阻止银币在较长时间内发生局部腐蚀变色的阻挡层，例如抑制白斑、霉点等的形成。

在一个实施例中，表面预处理的方式包括喷砂、研磨抛光或刷亮，其中，喷砂使用Al₂O₃或Cr₂O₃砂的砂粒径规格100#—200#，喷砂时间5s-30s；研磨抛光用粒度为1-5μm的含氟抛光剂；刷亮则用铜丝刷配以滑石粉。所述的溶剂为45度的去离子水，溶质的硫化合物选用Na₂S₂O₃，硫化合物的溶液浓度为8％(质量百分数)，银币浸入配置好的溶液中的硫化处理时间为25s。接着，对银币表面进行去硫化处理时，采用去离子水和铜丝刷交替冲淋和刷洗银币表面，重复多次直至银币表面泛白为止，然后使用干燥的棉毛巾擦干银币表面。然后，使用吸水性良好的工具将配制好的溶液均匀地涂覆在指定区域，单次涂覆后间歇时间为40s，停留一段时间后再重复上述操作若干次，涂覆次数根据需要获得的颜色分别为3-5次、5-10次、10-20次；待到该区域显示出需要的颜色后停止涂覆操作，可以获得从黄偏绿、绿偏蓝到蓝偏黑等复杂颜色。

在一个具体实施例中，选用中国青铜器1kg纪念银币作为工艺实施的对象。该银币为99.9％纯银材质，拟在图案中的青铜器浮雕上进行局部上色处理。该部位浮雕复杂，起伏较大，以底面为测量基准面的浮雕高度变化范围约为-0.15mm-+0.2mm，且在青铜器浮雕周边增加了一道凹下的边界浮雕线，利于本工艺的实施。考虑到与青铜器题材相匹配，彩色纪念币的最终效果需为蓝绿色(仿铜绿)。

首先对银币的正背面和边部分别进行干喷砂处理，喷砂粒径规格为200#，喷砂时间以银币表面完全呈砂面、且明暗度和粗糙度均匀为准，约为20s。

其次，将喷砂后的银币整体垂直浸入事先配制好的含硫化物溶液中，保持20s左右至银币表面呈均匀的灰黑色为止。该溶液的配制条件如下：溶剂是温度为40-60℃的去离子水，溶质选用试剂纯K₂S，两者间的配比为1:19(质量比)。将整体硫化后的银币使用去离子水冲淋，完全去除表面残留的腐蚀溶液；使用铜丝刷配以细的研磨粉(粒径200#的Cr₂O₃)反复刷洗银币表面，直至表面呈均匀的灰白色为止；进一步漂洗后使用热的棉毛巾擦干。整体硫化后的银币效果如图1所示。

第三，对银币表面进行局部硫化处理(具体的工艺参数参见附表2所示)。使用棉签吸取少量配制好的硫化钾溶液，并均匀地涂抹在指定区域，注意观察起始阶段该区域的颜色变化，要保证所有涂覆区域颜色变化基本一致；在两次涂覆的间隔时间内，要保证银币涂覆区域的润湿度，若该区域开始发干，即开始下一次涂覆；当涂覆区域整体呈现蓝绿色时，停止涂覆操作，并使用吹风设备使其表面快速干燥。

最后，对经过局部硫化处理的银币进行后续处理：使用软质材料轻轻地擦除表面的疏松腐蚀层，并使用氮气枪吹净表面。经过局部硫化处理的银币外观如图2所示，中间的青铜器图案显示出蓝绿色，类似于青铜器的铜绿效果。

表1

含硫化合物种类	溶液浓度	涂覆工具	涂覆次数	单次涂覆时间间隔
					K<sub>2</sub>S	3wt.％	棉签	5次	60s

表2

在另一个实施例中，选用纪念银章作为工艺实施的对象。该纪念银章直径25mm，材质为99.9％银。该实施例可对硫化处理的颜色做进一步举实例说明。硫化处理选用6％(质量百分数)的K₂S或10％(质量百分数)的Na₂S水溶液。首先，将该银章垂直浸入配制好的硫化物溶液中，其中，K₂S溶液浸10s，Na₂S溶液浸40s，观察银章的颜色为黄色后从溶液中取出。其次，将从溶液中取出的银章放在常温下的去离子水下中进行漂洗(或进行冲淋)，漂洗时间约为1min，漂洗后对银章采用气枪进行吹干处理，至表面完成吹干为止。硫化前后的银章外观如图3、图4所示。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺，其特征在于：所述的工艺包括如下步骤：a、使用喷砂技术对银币表面进行表面预处理；b、将喷砂后的银币完全浸入配制好的溶液中进行整体硫化处理；c、对整体硫化处理后的银币进行去硫化处理，采用去离子水和铜丝刷交替冲淋和刷洗银币表面，重复多次直至银币表面泛白为止，然后使用干燥的棉毛巾擦干银币表面；d、对银币指定区域进行局部硫化处理；使用吸水性良好的工具将配制好的溶液均匀地涂覆在指定区域，停留一段时间后再重复上述操作若干次，待到该区域显示出需要的颜色后停止涂覆操作；所述的溶液为含硫化合物的水溶液，所述的硫化合物选用K₂S、Na₂S或Na₂S₂O₃ 中的一种，硫化合物的溶液浓度为1%-10%的质量百分数；e、对局部硫化处理的银币进行后期处理，使得被硫化的局部显现彩色; 局部硫化处理前对银币进行喷砂处理和整体硫化处理，可以在银币表面形成均匀分布、与银币基材结合良好的腐蚀层，该层可作为阻止银币在较长时间内发生局部腐蚀变色的阻挡层。

2.根据权利要求1所述的一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺，其特征在于，具体工艺如下：b步骤中，所述的溶液为含硫化合物的水溶液，银币浸入配置好的溶液中的硫化处理时间为10s-30s，所述的硫化合物选用K₂S、Na₂S或Na₂S₂O₃中的一种，硫化合物的溶液浓度为1% -10%的质量百分数。

3.根据权利要求1所述的一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺，其特征在于：e步骤中，对局部硫化处理后的银币进行后处理，使用柔软材质擦除该区域残留的溶液，并用气枪吹净表面，经上述步骤即可获得局部彩色的纪念银币。

4.根据权利要求1所述的一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺，其特征在于：a步骤中，表面预处理的方式包括喷砂、研磨抛光或刷亮，其中，喷砂使用Al₂O₃或Cr₂O₃砂的砂粒径规格100#—200#，喷砂时间5s-30s；研磨抛光用粒度为1-5μm的含氟抛光剂；刷亮则用铜丝刷配以滑石粉。

5.根据权利要求2所述的一种用于纯银纪念币/章局部上色处理的工艺，其特征在于：局部上色处理的过程参数中，涂覆次数根据需要获得的颜色分别为3-5次、5-10次、10-20次，获得从黄偏绿、绿偏蓝、蓝偏黑复杂颜色；单次涂覆后间歇时间为15s-60s。

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