CN109097796A - 一种紫铜浮雕电铸工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于工艺品制作技术领域，提出了一种紫铜浮雕电铸工艺，包括以下步骤：模具制作与表面处理，一次清洗，涂抹导电材料，二次清洗，小电流预电镀，正常电流电铸，中途检查，反向电解，出槽清洗，将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序，解决了现有大型紫铜浮雕需要分段电镀，导致镀层不均匀，需要拼接导致美感下降的技术问题。

Description

一种紫铜浮雕电铸工艺
技术领域
本发明属于工艺品制作技术领域，涉及一种紫铜浮雕电铸工艺。
背景技术
浮雕是雕刻的一种，雕刻者在一块平板上将他要塑造的形象雕刻出来，使它脱离原来材料的平面。浮雕为图像造型浮突于石料表面，是半立体型雕刻品。紫铜延展性、导电性和耐腐蚀性很好，可以很容易地加工成各种造型图案的工艺品，暗红的金属光泽使其在表达现代感的同时还具有沉稳高贵的品质，是铜饰品中最常使用的材料，传统的紫铜浮雕是用红铜薄板作为基材经过手工锻造而成，而电铸铜技术是利用离子导入工艺生产一些特种型号及不规则形面的紫铜产品，电铸是利用金属的电解沉积原理来精确复制某些复杂或特殊形状工件的特种加工方法，它是电镀的特殊应用。这种方法生产的铜工艺品纯度较红铜高，精度更好，无盲孔，沉积速度、光亮程度容易把握，且生产过程中基本不产生污染，离子法紫铜浮雕壁画生产的基本程序如下：构思制图--手版模具雕刻--硅胶模具翻制--配制溶液--调节电源--粗成品加工--钝化--仿古作旧或氧化着彩-封闭-装框。但是现有紫铜浮雕电铸过程中存在中途检查容易使镀层分层、且镀槽容积较小不能将产品整体电铸，需要分块电铸然后进行拼接等技术问题。
发明内容
本发明提出了一种紫铜浮雕电铸工艺，解决了上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种紫铜浮雕电铸工艺，包括以下步骤：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上分多次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹石墨粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.小电流预电镀，镀槽内倒入配置好的镀液，将模具放入镀槽内，电源装置一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置开关，调整电流密度为1～1.5A/dm2，镀液温度为20℃～30℃，预镀层厚度为0.2mm，
S6.正常电流电铸，电流密度增加为5～15A/dm2，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的质量直至达到标准，镀层厚度为1mm-1.5mm。
S7.中途检查1次，检查模具上是否有未导电无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽，
S8.反向电解，再恢复原电极方向继续电铸，待镀层达到产品要求的厚度，切断电源，从镀槽中取出模具，
S9.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S10.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
作为进一步的技术方案，S5中电镀时间根据产品尺寸和需铸厚度来控制，l毫米厚度，l平方分米面积的模具电铸时间为30分钟。
作为进一步的技术方案，S7中途检查次数为1-2次。
作为进一步的技术方案，S5中所述镀液的配制方法为：
S51.将硫酸缓缓加入水中，同时不断搅拌混合溶液至充分溶解，硫酸加入量为每升水加入60克～70克，形成硫酸溶液；
S52.将硫酸铜加入硫酸溶液中，硫酸铜加入量为每升水220克～250克，形成硫酸铜溶液；
S53.在硫酸铜溶液中加入双氧水和活性炭过滤净化，双氧水加入量为每升水2毫升，活性炭加入量为每升水加入1克，形成混合溶液；
S54.向混合溶液中加入光亮剂，光亮剂加入量为每升水加入0.5毫升～2毫升。
作为进一步的技术方案，S51中水为自来水或加有盐酸的纯净水，盐酸加入量为每升水加入0.02克～0.08克。
作为进一步的技术方案，所述电源装置包括交流电插口，所述交流电插口与整流器连接，所述整流器上设置有两根电线，两根所述电线的自由端均设置有夹子，两个所述夹子分别连接模具和专用磷铜阳极。
作为进一步的技术方案，所述镀槽长宽均为6米，所述镀槽由厂房的地面上开挖形成，所述镀槽内壁为混凝土砌筑，所述镀槽底部呈弧形，所述镀槽内壁上竖直设置有玻璃材质的水位刻度尺，所述镀槽侧壁上设置有加热棒，所述加热棒与所述交流电插口连接，
所述镀槽两侧均设置有条形凹槽，所述条形凹槽一侧设置有支架，所述支架上设置有滑轮。
作为进一步的技术方案，所述镀槽内壁上设置有进水口和出水口，所述出水口两端连接有出水管，一端的所述出水管设置在所述镀槽内，另一端与第一水泵连接。
作为进一步的技术方案，所述镀槽底部设置有搅拌器，所述搅拌器包括转轴，所述转轴通过轴承与所述镀槽内壁连接，所述转轴一端与电机输出轴连接，与所述转轴同轴设置有若干环形板。
作为进一步的技术方案，所述镀槽底部设置有过滤出口，所述过滤出口与设置在所述镀槽一侧的过滤管连接，所述过滤管通过第二水泵与过滤盒连接，所述过滤盒设置在所述镀槽上方，所述过滤盒端部设置有过滤网。
与现有技术相比，本发明工作原理和有益效果为：
1、本发明中，申请人在制作紫铜浮雕产品的电铸过程中，经过多次的研究试验，形成了本发明中要求保护的成熟的工艺流程，制备出最适合进行紫铜电铸的镀液成分以及各成分的含量范围，同时也研制出适合制作2m以上大型紫铜浮雕产品的镀槽，通过该镀液和镀槽的配合使用，可以使紫铜浮雕产品镀层光滑均匀，平整度高且一体成型，使产品的观赏性和收藏价值都有较大提升，因此本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
2、本发明中，申请人在对模具进行电铸过程中发现，对模具中途取出检查会导致电铸过程中断，从而使镀层分层，影响镀层最终厚度和粘合牢固度，因此将模具和磷铜阳极插入整流器的电流极性对调，对模具上的镀层进行反向电解，使镀层表面具有一定的粗糙度，然后再将电流极性对调，恢复原状进行继续电铸，通过这种方法避免了镀层的分层，提高了产品质量，因此本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
3、本发明中，申请人对镀槽进行了设计和研制，在一个大型的镀槽中合理布置了用于镀液加热、镀液搅拌以及镀液水位监测等多个装置，与现有镀槽相比，省去了分区布置的麻烦，提高了镀槽的利用率，同时在大型的镀槽中需要经过多次试验来调整电铸过程的电流密度以及镀液的各成分浓度，在全国范围内都没有如此大型的镀槽，能够避免对大型产品进行分割和拼接的复杂过程，其他厂家不具备生产大型紫铜浮雕的生产设备和技术水平，因此本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明镀槽内部结构示意图；
图2为本发明中镀槽外围结构示意图；
图3为本发明中过滤盒结构示意图。
图中：1-镀槽，11-水位刻度尺，12-进水口，13-出水口，131-出水管，14-搅拌器，141-转轴，142-轴承，143-电机，144-环形板，15-加热棒，16-过滤出口，17-第二水泵，18-过滤盒，181-过滤网，2-电源装置，21-交流电插口，22-整流器，23-电线，24-夹子，3-条形凹槽，4-支架，41-滑轮，5-第一水泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
如图1至图3所示，本发明提出一种紫铜浮雕电铸工艺：_
实施例一：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上分2次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，模具面积为10平方分米，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹石墨粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.小电流预电镀，镀槽内倒入配置好的镀液，将模具放入镀槽内，电源装置一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置开关，调整电流密度为1.5A/dm2，镀液温度为25℃，
S5中的镀液配制方法为：
S51.将硫酸缓缓加入水中，水为自来水或加有盐酸的纯净水，盐酸加入量为每升水加入0.02克～0.08克，同时不断搅拌混合溶液至充分溶解，硫酸加入量为每升水加入60克～70克，形成硫酸溶液；
S52.将硫酸铜加入硫酸溶液中，硫酸铜加入量为每升水220克～250克，形成硫酸铜溶液；
S53.在硫酸铜溶液中加入双氧水和活性炭过滤净化，双氧水加入量为每升水2毫升，活性炭加入量为每升水加入1克，形成混合溶液；
S54.向混合溶液中加入光亮剂，光亮剂加入量为每升水加入0.5毫升～2毫升。
S6.正常电流电铸，电流密度增加为10A/dm2，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的重量直至达到标准。
S7.中途检查1次，检查模具上是否有未导电无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽，
S8.反向电解，再恢复原电极方向继续电铸，待镀层达到产品要求的厚度，切断电源，从镀槽中取出模具，
S9.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S10.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
实施例二：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上5次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹石墨粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.小电流预电镀，镀槽内倒入配置好的镀液，镀液配制方法同实施例一，将模具放入镀槽内，电源装置一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置开关，调整电流密度为1.5A/dm2，镀液温度为25℃，
S6.正常电流电铸，电流密度增加为10A/dm2，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的重量直至达到标准，
S7.中途检查1次，检查模具上是否有未导电无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽，
S8.反向电解，再恢复原电极方向继续电铸，待镀层达到产品要求的厚度，切断电源，从镀槽中取出模具，
S9.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S10.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
实施例三：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上分5次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹石墨粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.小电流预电镀，镀槽内倒入配置好的镀液，镀液同实施例一，将模具放入镀槽内，电源装置一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置开关，调整电流密度为1A/dm2，镀液温度为25℃，
S6.正常电流电铸，电流密度增加为5A/dm2，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的重量直至达到标准，
S7.中途检查1次，检查模具上是否有未导电无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽，
S8.反向电解，再恢复原电极方向继续电铸，待镀层达到产品要求的厚度，切断电源，从镀槽中取出模具，
S9.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S10.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
实施例四：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上分5次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹石墨粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.小电流预电镀，镀槽内倒入配置好的镀液，镀液同实施例一，将模具放入镀槽内，电源装置一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置开关，调整电流密度为1.5A/dm2，镀液温度为25℃，
S6.正常电流电铸，电流密度增加为15A/dm2，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的重量直至达到标准，
S7.中途检查1次，检查模具上是否有未导电无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽，
S8.反向电解，再恢复原电极方向继续电铸，待镀层达到产品要求的厚度，切断电源，从镀槽中取出模具，
S9.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S10.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
进一步，S5中电镀时间根据产品尺寸和需铸厚度来控制，l毫米厚度，l平方分米面积的模具电铸时间为30分钟。
实施例五：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上分5次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹石墨粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.小电流预电镀，镀槽内倒入配置好的镀液，镀液同实施例一，将模具放入镀槽内，电源装置一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置开关，调整电流密度为1.5A/dm2，镀液温度为30℃，
S6.正常电流电铸，电流密度增加为10A/dm2，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的重量直至达到标准，
S7.中途检查1次，检查模具上是否有未导电无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽，
S8.反向电解，再恢复原电极方向继续电铸，待镀层达到产品要求的厚度，切断电源，从镀槽中取出模具，
S9.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S10.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
实施例六：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上分5次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹石墨粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.小电流预电镀，镀槽内倒入配置好的镀液，镀液同实施例一，将模具放入镀槽内，电源装置一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置开关，调整电流密度为1.5A/dm2，镀液温度为20℃，
S6.正常电流电铸，电流密度增加为10A/dm2，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的重量直至达到标准，
S7.中途检查1次，检查模具上是否有未导电无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽，
S8.反向电解，再恢复原电极方向继续电铸，待镀层达到产品要求的厚度，切断电源，从镀槽中取出模具，
S9.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S10.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
实施例七：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上分5次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹铜粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.小电流预电镀，镀槽内倒入配置好的镀液，镀液同实施例一，将模具放入镀槽内，电源装置一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置开关，调整电流密度为1.5A/dm2，镀液温度为25℃，
S6.正常电流电铸，电流密度增加为10A/dm2，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的重量直至达到标准，
S7.中途检查1次，检查模具上是否有未导电无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽，
S8.反向电解，再恢复原电极方向继续电铸，待镀层达到产品要求的厚度，切断电源，从镀槽中取出模具，
S9.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S10.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
对比例一：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上分5次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹石墨粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.小电流预电镀，镀槽内倒入配置好的镀液，镀液同实施例一，将模具放入镀槽内，电源装置一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置开关，调整电流密度为1.5A/dm2，镀液温度为25℃，
S6.正常电流电铸，电流密度增加为10A/dm2，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的重量直至达到标准，
S7.中途检查1次，检查模具上是否有未导电无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽，继续电镀，
S8.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S9.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
对比例二：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上分5次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹石墨粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.小电流预电镀，镀槽内倒入配置好的镀液，镀液同实施例一，将模具放入镀槽内，电源装置一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置开关，调整电流密度为1.5A/dm2，镀液温度为25℃，
S6.正常电流电铸，电流密度增加为10A/dm2，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的重量直至达到标准，
S7.中途检查5次，检查模具上是否有未导电无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽，继续电镀，
S8.反向电解，再恢复原电极方向继续电铸，待镀层达到产品要求的厚度，切断电源，从镀槽中取出模具，
S9.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S10.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
对比例三：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上分5次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹石墨粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.镀槽内倒入配置好的镀液，将模具放入镀槽内，镀液同实施例一，电源装置一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置开关，电流密度为10A/dm2，镀液温度为25℃，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的重量直至达到标准，
S6.中途检查1次，检查模具上是否有未导电、无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽，
S7.反向电解，再恢复原电极方向继续电铸，待镀层达到产品要求的厚度，切断电源，从镀槽中取出模具，
S8.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S9.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
表1实施例变量控制实验
表2对比例变量控制实验
实施例一～实施例七均可以完成紫铜浮雕的电铸过程，但实施例一中只涂抹2次硅胶粉，而实施例二涂抹5次硅胶粉，导致实施例一中的紫铜浮雕产品表面存在针眼。实施例三中预镀电流密度为1A/dm2，实施例二为1.5A/dm2，导致在同样的电镀时间下实施例三中的模具的镀层小于实施例二；实施例四中正常电流密度为15A/dm2，相较于实施例二中的10A/dm2，相同电铸时间导致镀层厚度较小；实施例五中镀液温度为30℃，相较于实施例二中的25℃，相同电铸时间导致镀层厚度较小；实施例六中镀液温度为20℃，相较于实施例二中的25℃，相同电铸时间导致镀层厚度较小；实施例七中使用铜粉作为模具上的导电材料，相较于实施例二中的石墨粉，导电性差，且对硅胶模具的吸附性差。
对比例一未实施中途检查后的反向电解过程，导致出槽后的镀层分层，对比例二中途检查5次，导致镀层分层，产品表面镀层不均匀。对比例三中未实施预镀步骤，导致模具上有些地方无铜离子沉积，导致产品不合格。
进一步，控制其他步骤与实施例二相同，仅改变S5中所述镀液成分，与上述实施例二进行对比实验：
对比例四：
S51.将硫酸缓缓加入自来水中，同时不断搅拌混合溶液至充分溶解，硫酸加入量为每升水加入60克～70克，形成硫酸溶液；
S52.将硫酸铜加入硫酸溶液中，硫酸铜加入量为每升水220克～250克，形成硫酸铜溶液；
S53.在硫酸铜溶液中加入双氧水和活性炭过滤净化，双氧水加入量为每升水2毫升，活性炭加入量为每升水加入1克，形成混合溶液；
对比例二：
S51.将硫酸缓缓加入纯净水中，同时不断搅拌混合溶液至充分溶解，硫酸加入量为每升水加入60克～70克，形成硫酸溶液；
S52.将硫酸铜加入硫酸溶液中，硫酸铜加入量为每升水220克～250克，形成硫酸铜溶液；
S53.在硫酸铜溶液中加入双氧水和活性炭过滤净化，双氧水加入量为每升水2毫升，活性炭加入量为每升水加入1克，形成混合溶液；
S54.向混合溶液中加入光亮剂，光亮剂加入量为每升水加入0.5毫升～2毫升。
对比例五：
S51.将硫酸缓缓加入纯净水中，同时不断搅拌混合溶液至充分溶解，硫酸加入量为每升水加入60克～70克，形成硫酸溶液；
S52.将硫酸铜加入硫酸溶液中，硫酸铜加入量为每升水220克～250克，形成硫酸铜溶液；
S53.在硫酸铜溶液中加入双氧水和活性炭过滤净化，双氧水加入量为每升水2毫升，活性炭加入量为每升水加入1克，形成混合溶液；
S54.向混合溶液中加入光亮剂，光亮剂加入量为每升水加入0.5毫升～2毫升，
S55.加入盐酸，加入量为2g/L。
对比例六：
S51.将硫酸缓缓加入自来水中，同时不断搅拌混合溶液至充分溶解，硫酸加入量为每升水加入150克，形成硫酸溶液；
S52.将硫酸铜加入硫酸溶液中，硫酸铜加入量为每升水220克～250克，形成硫酸铜溶液；
S53.在硫酸铜溶液中加入双氧水和活性炭过滤净化，双氧水加入量为每升水2毫升，活性炭加入量为每升水加入1克，形成混合溶液；
S54.向混合溶液中加入光亮剂，光亮剂加入量为每升水加入0.5毫升～2毫升。
表3镀液对比例变量控制实验
对比例一中使用含氯离子的自来水，未添加光亮剂，由于光亮剂通常是小分子含硫有机物，在电镀过程中有利于晶核的形成，使晶核分布致密，促使镀铜层变得平滑并得以反光，可以调整电镀过程中电流的分布，改善镀液的均镀能力，无光亮剂导致镀层表面粗糙，平整度低；对比例二中使用纯净水，为添加氯离子，因为氯离子和某些光亮剂如苯基聚二硫丙烷磺酸钠和2-四氢噻唑硫酮一起作用于阴极过程时，可以使镀层的内应力减至最小，甚至几乎完全消失实施，导致光亮剂效能下降，镀层表面光洁度低；对比例三种使用纯净水，加入过量盐酸，导致镀层产生麻点，对比例四使用含氯离子的纯净水，加入过量硫酸，导致硫酸铜溶解度降低，且造成阳极的腐蚀以及阴极电流效率下降。
进一步，电源装置2包括交流电插口21，交流电插口21与整流器22连接，整流器22上设置有两根电线23，两根电线23的自由端均设置有夹子24，两个夹子24分别连接模具和专用磷铜阳极。
本实施例中，电源装置包括普通交流电插口，交流电插口上连接有整流器，整流器可以将交流电转换成直流电，因为在镀槽中进行电铸需要保证阳极和阴极的稳定，而交流电的方向和大小会随时间变化，这会导致电铸过程受到干扰，难以平稳电铸。整流器上设置有用于连接电铸的阳极和阴极的电线以及用于固定阴极和阳极的夹子。磷铜阳极在电解时能在阳极表面产生一层膜，能够很好地防止阳极在电解过程中产生铜粉。
进一步，镀槽1长宽均为六米，镀槽1由厂房的地面上开挖形成，镀槽1内壁为混凝土砌筑，镀槽1底部呈弧形，镀槽1内壁上竖直设置有玻璃材质的水位刻度尺11，镀槽1侧壁上设置有加热棒15，加热棒15与交流电插口21连接，镀槽1两侧均设置有条形凹槽3，条形凹槽3一侧设置有支架4，支架4上设置有滑轮41。
本实施例中，采用专门的大型镀槽，可以对尺寸大于2米的浮雕产品进行一次性整体电铸，避免了采用小型镀槽时需要将浮雕产品分割并单独电铸，然后进行焊接从而产生的拼接缝导致整体美观性下降且工艺复杂的问题。镀槽在地面上开挖而成，内壁为混凝土材质，耐酸蚀；镀槽底部呈内凹弧形，可以增加镀槽的空间，有利于底部设施的布置，同时也有利于整个镀槽中镀液的上下循环和泵出过滤。镀槽内壁上竖直设置有水位刻度尺，其材质为玻璃，具有较好的耐酸蚀、稳定特性，该水位刻度尺可以清晰显示镀槽内镀液的水位，便于技术人员及时补充或停止添加镀液，镀槽内壁上还设置有加热棒，加热棒设置在镀槽内壁内，外面罩有玻璃，加热棒可以在镀液温度较低时进行加热，从而促进镀液中铜离子的运动和附着。在地面靠近镀槽边缘处沿其边缘设置有两个平行的条型凹槽，用于支撑固定电铸模具的杆两端可在条型凹槽内滑动来调整位置。在条型凹槽远离镀槽的一侧设置有滑轮和支架，滑轮设置在支架上，滑轮上绕设有绳子，绳子的一端绑住支撑模具的杆，当电铸完成后可以通过拉动绳子将模具拉出镀槽外。
进一步，镀槽1内壁上设置有进水口12和出水口13，出水口13两端连接有出水管131，一端的出水管131设置在镀槽1内，另一端与第一水泵5连接。
本实施例中，镀槽内壁靠近地面处设置有进水口和出水口，出水管穿过出水口，一端设置在镀槽内凹弧形底部，另一端设置在地面上并与回收槽连接，用于将镀槽内的镀液抽出回收槽，出水管路上设置有第一水泵用于抽取镀液。
进一步，镀槽1底部设置有搅拌器14，搅拌器14包括转轴141，转轴141通过轴承142与镀槽1内壁连接，转轴141一端与电机143输出轴连接，与转轴141同轴设置有若干环形板144。
本实施例中，镀槽底部设置有搅拌器，搅拌器用于搅动镀液，使铜离子分布更加均匀，且可以加快铜离子的附着。搅拌器转轴的两端通过轴承设置在镀槽壁上，一端连接有旋转电机带动旋转，转轴上同轴设置有多个环形板，可以增大与镀液的接触面积，提高搅拌效率。
进一步，镀槽1底部设置有过滤出口16，过滤出口16与设置在镀槽1一侧的过滤管161连接，过滤管161通过第二水泵17与过滤盒18连接，过滤盒18设置在镀槽1上方，过滤盒18端部设置有过滤网181。
本实施例中，镀槽内凹弧形底部设置有过滤出口，在镀槽一侧设置有与过滤出口连接的过滤管，过滤管另一端设置有过滤盒，过滤管路上连接有第二水泵，过滤盒为了过滤掉镀液中的金属浮渣、模具碎屑等，以及厂房环境中掉落进去的其他杂物。过滤盒设置在镀槽上方，经过过滤盒过滤的镀液直接回到镀槽中，过滤盒内部设置有过滤网，过滤网上方设置有活性炭层。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紫铜浮雕电铸工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
S1.模具制作与表面处理，根据设计的图纸制作泥模型，在泥模型上雕刻花纹，待其干燥变硬后，在泥模型上分多次涂抹硅胶粉，形成内表面具有花纹的硅胶模具，
S2.一次清洗，使用清洗剂清除模具内表面上的油污，
S3.涂抹导电材料，在硅胶模具内表面的各个位置均匀涂抹石墨粉，
S4.二次清洗，使用清洗剂清除模具边缘处多余的石墨粉，
S5.小电流预电镀，镀槽(1)内倒入配置好的镀液，将模具放入镀槽(1)内，电源装置(2)一端连接专用磷铜作为电镀阳极，电源装置(2)另一端连接模具内表面作为阴极，打开电源装置(2)开关，调整电流密度为1A/dm2～1.5A/dm2，
S6.正常电流电铸，电流密度增加为5A/dm2～15A/dm2，根据产品尺寸计算铜的使用量，电铸仪表实时监测模具上附着的铜的重量直至达到标准，
S7.中途检查1次，检查模具上是否有未导电无铜离子沉积的地方，如有，对未沉积处补充导电物质，然后放回镀槽(1)，
S8.反向电解，再恢复原电极方向继续电铸，待镀层达到产品要求的厚度，切断电源，从镀槽(1)中取出模具，
S9.出槽清洗，用清水把模具上的镀液冲洗干净，并进行干燥处理，
S10.将模具与镀层分离，进行后续的抛光、做旧、打磨工序。
2.根据权利要求1所述的一种紫铜浮雕电铸工艺，其特征在于，S5中电镀时间根据产品尺寸和需铸厚度来控制，l毫米厚度，l平方分米面积的模具电铸时间为30分钟。
3.根据权利要求1所述的一种紫铜浮雕电铸工艺，其特征在于，S7中途检查次数为1-2次。
4.根据权利要求1所述的一种紫铜浮雕电铸工艺，其特征在于，S5中所述镀液的配制方法为：
S51.将硫酸缓缓加入水中，同时不断搅拌混合溶液至充分溶解，硫酸加入量为每升水加入60克～70克，形成硫酸溶液；
S52.将硫酸铜加入硫酸溶液中，硫酸铜加入量为每升水220克～250克，形成硫酸铜溶液；
S53.在硫酸铜溶液中加入双氧水和活性炭过滤净化，双氧水加入量为每升水2毫升，活性炭加入量为每升水加入1克，形成混合溶液；
S54.向混合溶液中加入光亮剂，光亮剂加入量为每升水加入0.5毫升～2毫升。
5.根据权利要求4所述的一种紫铜浮雕电铸工艺，其特征在于，S51中水为自来水或加有盐酸的纯净水，盐酸加入量为每升水加入0.02克～0.08克。
6.根据权利要求1所述的一种紫铜浮雕电铸工艺，其特征在于，所述电源装置(2)包括交流电插口(21)，所述交流电插口(21)与整流器(22)连接，所述整流器(22)上设置有两根电线(23)，两根所述电线(23)的自由端均设置有夹子(24)，两个所述夹子(24)分别连接模具和专用磷铜阳极。
7.根据权利要求1所述的一种紫铜浮雕电铸工艺，其特征在于，所述镀槽(1)长宽均为6米，所述镀槽(1)由厂房的地面上开挖形成，所述镀槽(1)内壁为混凝土砌筑，所述镀槽(1)底部呈弧形，所述镀槽(1)内壁上竖直设置有玻璃材质的水位刻度尺(11)，所述镀槽(1)侧壁上设置有加热棒(15)，所述加热棒(15)与所述交流电插口(21)连接，
所述镀槽(1)两侧均设置有条形凹槽(3)，所述条形凹槽(3)一侧设置有支架(4)，所述支架(4)上设置有滑轮(41)。
8.根据权利要求1所述的一种紫铜浮雕电铸工艺，其特征在于，所述镀槽(1)内壁上设置有进水口(12)和出水口(13)，所述出水口(13)两端连接有出水管(131)，一端的所述出水管(131)设置在所述镀槽(1)内，另一端与第一水泵(5)连接。
9.根据权利要求1所述的一种紫铜浮雕电铸工艺，其特征在于，所述镀槽(1)底部设置有搅拌器(14)，所述搅拌器(14)包括转轴(141)，所述转轴(141)通过轴承(142)与所述镀槽(1)内壁连接，所述转轴(141)一端与电机(143)输出轴连接，与所述转轴(141)同轴设置有若干环形板(144)。
10.根据权利要求1所述的一种紫铜浮雕电铸工艺，其特征在于，所述镀槽(1)底部设置有过滤出口(16)，所述过滤出口(16)与设置在所述镀槽(1)一侧的过滤管(161)连接，所述过滤管(161)通过第二水泵(17)与过滤盒(18)连接，所述过滤盒(18)设置在所述镀槽(1)上方，所述过滤盒(18)端部设置有过滤网(181)。
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