CN109609802B

CN109609802B - 一种无铅无镍环保眼镜铜针

Info

Publication number: CN109609802B
Application number: CN201811493182.5A
Authority: CN
Inventors: 林昌纯
Original assignee: Wenzhou Bright Color Glasses Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Liangcai Glasses Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2018-12-01
Filing date: 2018-12-01
Publication date: 2021-05-04
Anticipated expiration: 2038-12-01
Also published as: CN109609802A

Abstract

本发明提供了一种无铅无镍环保眼镜铜针，以铜、铁、镍、钯、钼、锡、锰、铑和锌元素作为制造铜针的特殊黄铜材料，铁、镍、钯、钼、锡、锰和铑能够提高黄铜的强度，使得铜针能够承受较大的力而不发生塑性变形，合金中不含有铅元素，长期佩戴不会造成铅中毒，而镍元素的含量极低，没有达到镍释放量，同样不会给人造成危害，原料通过高温熔解，制成棒料，再将棒料通过模具挤压、铣刀机加工花纹、推板机打孔、抛光机抛光、焊机焊接等机加工使铜棒成为眼镜铜针成品，将成品表面通过锡钴合金电镀处理，使成品拥有光亮的金属质感，且不易磨损，长久佩戴不会产生腐蚀生锈的现象。

Description

一种无铅无镍环保眼镜铜针

技术领域

本发明涉及眼镜制造领域，特别是涉及一种无铅无镍环保眼镜铜针。

背景技术

眼镜作为一种良好的矫正视力的工具，早在明朝，中国的制镜行业已经非常发达，早期的眼镜的镜片是由天然水晶石磨制而成，镜架一般是竹制或木制的，通过绳或带将镜架绑在脑后使用，现如今由于合成材料的发现，镜片一般使用合成树脂材料，而镜架也增加了铁质、铜制、塑料等多种材料，镜架也都通过铰接脚丝架在耳朵上佩戴。

目前眼镜的脚丝一般为合成树脂和金属两种，合成树脂的脚丝虽然轻便，但韧性不高，挤压很容易折断，且合成树脂的脚丝佩戴时间长了会失去光泽，影响美观，因此越来越多的眼镜生产厂家选择金属作为眼镜脚丝，由于眼镜脚丝对韧性耐磨性都有一定要求，通常选择铜针作为眼镜的脚丝，传统的铜针一般由为黄铜或白铜制成，为了提高金属性能，均会在合金中加入铅、镍等对人体健康有害的元素，长期佩戴含铅的眼镜铜针，会使人体血红素代谢紊乱，甚至导致铅中毒，而含过量镍的眼镜铜针会产生镍释放，是人体产生过敏现象，长期佩戴还会影响人的肝脏和心肺功能。

因此，亟需一种无铅无镍环保眼镜铜针，铜针材料不含有任何对人体有害的元素，长期佩戴不会对人体产生任何伤害，且外观光亮，不易磨损，金属质感强。

发明内容

本发明的目的是提供一种无铅无镍环保眼镜铜针，以解决上述现有眼镜铜针为提升金属性能，在材料中添加铅、镍等元素，长期佩戴对人体健康产生危害的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种无铅无镍环保眼镜铜针，所述眼镜铜针材质为特殊黄铜，所述特殊黄铜中各元素的质量百分比范围如下：

优选地，所述特殊黄铜中各元素的质量百分比为：

优选地，所述特殊黄铜中各元素的质量百分比为：

优选地，一种无铅无镍环保眼镜铜针的制造方法，所述眼镜铜针的制造方法包括以下步骤：

(1)将原料按比例混合、熔解、浇铸成铜棒；

(2)对所述铜棒进行机加工、外观处理、焊接制成成品；

(3)对所述成品表面进行电镀处理，成为待检测成品；

(4)将待检测成品进行测试，最终合格的眼镜铜针用于制造眼镜，不合格的洗去镀层回炉。

优选地，步骤(1)中，所述熔解的温度为1080℃～1120℃，铸造的铜棒直径为5～10mm。

优选地，步骤(2)中，所述机加工包括：利用模具对所述铜棒挤压成型制成初材、利用铣刀机对所述初材加工花纹和利用推板机对所述初材打孔。

优选地，步骤(3)中，所述电镀处理采用无镍电镀，首先将所述成品表面进行除油、酸洗和水洗处理，将四价锡钴合金作为阳极，将所述成品作为阴极在电镀池中通电进行电镀，电镀温度控制在40℃～50℃，电流密度为0.6～1.5A/dm²，电解液PH值在9～10之间，电镀时间为25～45s，镀层厚度为3～5μm，电镀后的成品洗去表面电解液，进行脱水烘干处理。

优选地，步骤(4)中，所述测试项目包括：镍释放量和抗汗腐蚀。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

本发明提供的一种无铅无镍环保眼镜铜针，以铜、铁、镍、钯、钼、锡、锰、铑和锌元素作为制造铜针的特殊黄铜材料，铁、镍、钯、钼、锡、锰和铑能够提高黄铜的强度，使得铜针能够承受较大的力而不发生塑性变形，合金中不含有铅元素，长期佩戴不会造成铅中毒，而镍元素的含量极低，没有达到镍释放量，同样不会给人造成危害，原料通过高温熔解，制成棒料，再将棒料通过模具挤压、铣刀机加工花纹、推板机打孔、抛光机抛光、焊机焊接等机加工使铜棒成为眼镜铜针成品，将成品表面通过锡钴合金电镀处理，使成品拥有光亮的金属质感，且不易磨损，长久佩戴不会产生腐蚀生锈的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种无铅无镍环保眼镜铜针制造方法流程示意图；

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。

本发明的目的是提供一种无铅无镍环保眼镜铜针，以特殊黄铜为眼镜铜针的材料，原料无铅，镍的含量未达到释放量，再通过无镍电镀使眼镜铜针具有金属质感，并防止腐蚀磨损，解决了现有眼镜铜针为提升金属性能，在材料中添加铅、过量镍等元素，长期佩戴对人体健康产生危害的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。

实施例1：

本实施例提供一种无铅无镍环保眼镜铜针，如图1所示，对于结构简单的直身式眼镜铜针的制造，首先取63805.4g纯铜、36160g锌、32.2g锡、1.4g铁、0.2g镍、0.2g钯、0.2g钼、0.2g锰、0.2g铑加入到熔化炉中，使用电加热的方式将温度加热到1100℃，直至金属完全熔化，将铜液倒入预先准备好的模具中，制成直径为6mm的铜棒，利用挤压模具将冷却后的铜棒挤压拉丝成直径为1.5mm并截断成120mm长的铜丝，将铜丝按照规格使用铣刀机铣出花纹，使用推板机在铜丝的一端打孔，利用打磨机将铜丝的另一端磨尖，得到铜针，再利用抛光机将铜针表面抛光，这样就制出了眼镜铜针的形状，去除铜针表面的污渍，成为眼镜铜针的成品。

进一步地，将眼镜铜针成品利用清洁剂洗去表面油污，再在硫酸、取氧水酒精制成的酸洗液中进行酸洗，酸洗后的铜针用清水冲洗掉酸洗液，进入电镀的步骤，四价锡钴合金作为阳极连接电线放置在电解池中，将铜针作为阴极连接电线放置在电解池中，倒入电解液使其没过铜针，调节电解液的PH值至9，将电解液的温度控制在45℃，打开电源通电，电流密度为0.9A/dm2，通电30s后，铜针表面镀层厚度即可达到4μm，此时将铜针从电解池捞出，用清水洗去铜针表面电解液，铜针表面会有一层光亮的镀层，具有很好的金属质感，将洗净的铜针利用棉布吸干水分，再利用烘干机彻底烘干，得到的铜针进入检测步骤，选取同一批次的铜针进行镍释放量和抗汗腐蚀检测，检验合格的铜针用于制作眼镜，不合格的铜针洗去镀层回炉，保证了眼镜铜针的质量。

本实施例中，检测步骤，具体地，利用IEC 62321-5 Edition 1.0：2013的方法，用原子吸收光谱仪测定铅、镉的含量；利用EPA6010D-2014的方法，用电感耦合等离子体发射光谱仪测定铁(Fe)、镍(Ni)、钯(Pd)、钼(Mo)、锡(Sn)、锰(Mn)、铑(Rb)的含量；利用《铜合金中铜量的测定-碘化钾、硫代硫酸钠容量法》的方法测定铜(Cu)的含量；利用余量法测定锌(Zn)的含量，

检测结果(单位：mg/kg)

检测结果(单位：％)

测试项目	方法检出限	测试结果
			铜	——	63.8
铁	0.0002	0.0014
			镍	0.0002	未检出
钯	0.0002	未检出
			钼	0.0002	未检出
锡	0.0002	0.0322
			锰	0.0002	未检出
铑	0.0002	未检出
			锌	——	36.16

再利用EN1811：2011的方法，用电感耦合等离子体发射光谱仪测定镍的释放量，

测试结果(单位：μg/cm²/week)

测试项目	方法检出限	测试结果
			镍的释放量	0.05	未检出

依据ISO 12870-2016《眼科光学眼镜架要求和试验方法》条款4.7，对眼镜铜针做抗汗腐蚀试验，实验室环境温度为23.6℃，相对湿度为56％，

检测数据

时间间隔	8小时后	48小时后
			评估	腐蚀点或颜色变化	腐蚀，表面损伤或涂层脱落
结论	未发现	未发现

由上述检测结果可以看出，本实施例中的眼镜铜针不含有铅元素，虽然含有镍元素，但其并不足以产生镍释放，不会对人体产生任何危害，且能够长时间经受汗水侵蚀，不会产生腐蚀、磨损的现象。

在本实施例提供的一种无铅无镍环保眼镜铜针中，铜针结构简单，为直身式，对特殊黄铜材料的机械性能要求不是很高，能够挤压成型并能铣出花纹、能用推板机打孔，具有良好的强度即可，因此，特殊黄铜的成分中只添加微量的锡、铁、镍、钯、钼、锰、铑元素，由此元素质量百分比制成特殊黄铜，不仅能够保证特殊黄铜的机械性能，还具有强度高、耐腐蚀等特点，且不含铅元素，长期佩戴不会对人体产生任何损害，是优良的制造眼镜铜针的材料。

在其他实施例中，特殊黄铜中的各元素质量分数可根据实际加工制造的情况有所调整，只要能够使眼镜铜针具有良好的机械性能、强度高、耐腐蚀、不含有有害元素的特殊黄铜配比，均在本发明保护的范围内。

在本实施例提供的一种无铅无镍环保眼镜铜针中，电镀步骤选择四价锡钴合金为电镀材料，在上述电镀条件下电镀，不仅能够使铜针的外观乌亮更加美观，金属质感强，还能够有效地防止铜针腐蚀、磨损。

在其他实施例中，电镀材料也可以选择银锡合金、银钴合金等其他电镀材料，并根据电镀材料选择适宜的电镀条件，只要能够保证铜针外表美观，不易磨损腐蚀且不含有对人体有害的元素，均在本发明保护的范围内。

使用时，先用冲床、冲模冲出镜腿胚件，再将本发明提供的无铅无镍环保眼镜铜针在高温状态下插入胚件中，将镜腿胚件进行弯曲、打磨等加工，制成镜腿，再将镜腿通过铜针安装在镜架上即可。

实施例2：

本实施例提供一种无铅无镍环保眼镜铜针，如图1所示，对于结构复杂的组合式眼镜铜针的制造，取63375.8g纯铜、36160g锌、237.6g锡、182.4g铁、0.2g镍、16g钯、9g钼、5g锰、14g铑作为特殊黄铜的原料，经过与实施例1相同的加工步骤得到组合铜针的各部分，将加工好的铜针各部分利用电弧焊机焊接在一起，再经过与实施例1相同的后续处理即可得到眼镜铜针。

在本实施例提供的一种无铅无镍环保眼镜铜针中，铜针结构相对复杂，为组合式，对特殊黄铜材料的机械性能要求较高，需要具有良好的韧性、强度等，因此，特殊黄铜的成分中添加相对较多的的锡、铁、钯、钼、锰、铑元素，由此元素质量百分比制成特殊黄铜，不仅能够保证特殊黄铜的机械性能好，易进行各种加工，还具有耐腐蚀等特点，且不含铅元素，长期佩戴不会对人体产生任何损害，是优良的制造眼镜铜针的材料。

本实施例除特殊黄铜原料配比和铜针焊接工序与实施例1不同外，其余生产工艺和使用方法均与实施例1相同。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种无铅无镍环保眼镜铜针，其特征在于：所述眼镜铜针材质为特殊黄铜，所述特殊黄铜中各元素的质量百分比范围如下：

所述眼镜铜针的制造方法包括以下步骤：

(1)将原料按比例混合、熔解、浇铸成铜棒；

(2)对所述铜棒进行机加工、外观处理、焊接制成成品；

(3)对所述成品表面进行电镀处理，所述电镀处理采用无镍电镀，首先将所述成品表面依次进行除油、酸洗和水洗处理，将四价锡钴合金作为阳极，将所述成品作为阴极在电镀池中通电进行电镀，电镀温度控制在40℃～50℃，电流密度为0.6～1.5A/dm²，电解液PH值在9～10之间，电镀时间为25～45s，镀层厚度为3～5μm，电镀后的成品洗去表面电解液，进行脱水烘干处理，成为待检测成品；

2.根据权利要求1所述的一种无铅无镍环保眼镜铜针，其特征在于：所述特殊黄铜中各元素的质量百分比为：

3.根据权利要求1所述的一种无铅无镍环保眼镜铜针，其特征在于：所述特殊黄铜中各元素的质量百分比为：

4.根据权利要求1所述的一种无铅无镍环保眼镜铜针，其特征在于：步骤(1)中，所述熔解的温度为1080℃～1120℃，铸造的铜棒直径为5～10mm。

5.根据权利要求1所述的一种无铅无镍环保眼镜铜针，其特征在于：步骤(2)中，所述机加工包括：利用模具对所述铜棒挤压成型制成初材、利用铣刀机对所述初材加工花纹和利用推板机对所述初材打孔。

6.根据权利要求1所述的一种无铅无镍环保眼镜铜针，其特征在于：步骤(4)中，所述测试项目包括：镍释放量和抗汗腐蚀。