CN110326861A - 一种带纹饰的真分色金属饰品及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带纹饰的真分色金属饰品及其制作方法。根据本发明方法制作得到的带纹饰的真分色金属饰品，具有分色反差效果明显，且在结合面可以形成台阶形、波浪形、锯齿形、长城形、半圆形等形状，不同金属间呈现均匀良好的冶金结合，连接强度高的特点，并且解决了现有制作方法中工艺饰品易在接缝处出现氧化、砂眼等问题。

Description

一种带纹饰的真分色金属饰品及其制作方法

技术领域

本发明涉及工艺饰品技术领域，具体涉及一种带纹饰的真分色金属饰品及其制作方法。

背景技术

通过分色使工艺饰品表面形成不同的颜色反差，可以明显提升其装饰效果。按照分色部位的基体材质是否一致，分色可分为真分色和假分色两类。真分色是指不同颜色分区的基体材质不一致，因各材质本身的颜色存在差异而形成的反差效果；而假分色是指不同颜色分区的基底材质一致，仅在表面不同区域采用物理、化学等方法形成不同的颜色而获得反差效果。

目前，分色工艺饰品的生产主要以假分色为主，形成假分色的工艺主要有物理气相沉积、电镀、化学镀等，它们主要的制作步骤是，先将工艺饰品上某些部位的表面用清漆等材料封闭，在未封闭区域进行颜色镀膜，镀膜完成后将封闭的清漆去掉，并在已镀颜色膜的表面涂覆清漆封闭，接着再在未镀膜区域进行另一种颜色的镀膜。由此可形成两种或多种颜色反差，获得分色效果。但是，这类方法的突出问题是只在工艺饰品表面形成了非常薄的颜色膜层，在使用过程中，颜色膜层很容易磨损而失去分色效果。

在制作真分色的工艺饰品时，通常的做法是分别制作两种不同颜色的部件，然后再通过钎焊将它们组合焊接到一起，由于钎焊时需要使用钎焊料在大气下焊接，因而焊缝区经打磨后除了容易显示出焊料的颜色反差外，还经常暴露焊接砂孔缺陷，从而显著影响工艺饰品的外观效果。此外，这种焊接的结合面一般只能做成简单的平面，如果要形成复杂纹饰的结合面，则对部件结合面的加工配合精度要求非常高，否则焊料容易在缝隙处堆积，严重影响外观效果。近年来在不采用钎焊料的真分色技术方面开展了一些研究，但是基本是廉价金属方面的报道。例如，CN201810163323.0公开了一种真分色环状饰品及其装配方法，它制作至少两个金属环状饰品件，将它们放在模具内进行限位，然后通过冷挤压将部件施压装配到一起形成分色；但是，这种方法获得的效果不是真正意义上的分色，冷挤压后的两个金属环状饰品件间存在可见的间隙，而且过高的挤压力会造成部件的变形，且不同材质的部件变形程度还不一致。CN201220683349.6公开了一种真分色戒指，它通过第一圈体与第二圈体连接在一起形成凹槽，再在凹槽内嵌入不同颜色的第三圈体而分色效果；但是，这种方法采用的是冷机械复合方式，在连接处不同避免出现缝隙，连接的强度也是有限的。CN201711338381.4公开了一种真分色木纹金的制作方法，它采用紫铜复合物、黄铜复合物和白铜复合物，将材料锯切均匀后，用螺栓通过钢板固定放置在电窖炉内加热熔接，然后对熔接的金属板材进行退火锻打形成分色条纹；但是，这种工艺要使不同材质的金属间形成均匀可控的冶金结合以及颜色分区非常困难，其原因在于：一是这种方式要形成冶金结合的熔接效果，对材料的熔点和加热温度的控制要求特别严，温度稍微偏低时没有真正熔接，在后面的锻打中容易发生开裂，温度稍微偏高时又容易在结合处熔化导致混色；二是在熔接过程中适当加压对金属间的复合是有益的，但是这种方式采用的是螺栓加压，施加的压力很有限，而且螺栓连同待复合的金属一起进入炉内进行加热，在此过程中螺栓也受热膨胀，不能为金属复合提供相对恒定的压力，因此金属间受到的压力比较弱，不利于它们的熔接，且螺栓受高温氧化严重，拆解困难；三是长时间在大气下加热，金属接缝间不可避免会发生氧化而影响结合强度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种带纹饰的真分色金属饰品及其制作方法，该方法具有分色反差效果明显，且在结合面可以形成台阶形、波浪形、锯齿形、长城形、半圆形等形状，不同金属间均能呈现均匀良好的冶金结合，连接强度高的特点，并且解决了现有制作方法中工艺饰品易在接缝处出现氧化、砂眼等问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种带纹饰的真分色金属饰品的制作方法，包括以下步骤：

(1)选择不同颜色的金属材料制作坯料；

(2)根据饰品纹饰及分色设计要求，截取相应尺寸的坯料，将不同颜色的坯料加工形成饰品坯件，并在不同颜色部件的结合面加工出阴阳配合纹饰结构；

(3)在真空等离子烧结炉的下电极底座上依次放置下垫板、下垫块，将带阴阳配合纹饰结构的饰品坯件配合组装，置于下垫块上，并在饰品坯件上放置上垫块和上垫板，升高下电极直至上垫块和上垫板接触到上电极座并产生压力，所述上垫块、下垫块、上垫板和下垫板的材质均能导电；

(4)饰品坯件布置完成后，将真空等离子烧结炉的炉膛抽真空至3～6Pa，升高下电极并通过上、下压头对饰品坯件进行加压，使饰品坯件承受的压强为1～2MPa，启动等离子烧结设备，在真空状态下进行加压烧结，烧结温度为700～850℃，保温时间为1～3min；

(5)对烧结后的饰品坯件进行加工，经装配嵌件、镶嵌宝石、打磨、抛光，得到带纹饰的真分色金属饰品。

为达到良好的分色效果，优选颜色反差比较明显的金属饰品材料。例如：白色材料可选择银合金、不锈钢、白铜等；红色材料可选择紫铜、高铜合金等；黄色材料可选择黄铜、青铜等。

上述制作方法中的工艺参数可以根据选用不同材质的材料进行相应调整，为提高带纹饰的真分色金属饰品的冶金结合效果，步骤(4)中将真空等离子烧结炉的真空度控制为3～6Pa，工艺饰品坯件承受的压强控制为1～2MPa，烧结温度控制为700～850℃，保温时间控制为1～3min。

根据本发明方法制作得到的带纹饰的真分色金属饰品，具有分色反差明显，且在结合面可以形成台阶形、波浪形、锯齿形、长城形、半圆形等复杂形状，不同金属间呈现均匀良好的冶金结合，连接强度高的特点，并且解决了现有工艺饰品的制作方法中易在接缝处出现氧化、砂眼等问题。

作为本发明所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法的优选实施方式，所述上垫块、下垫块、上垫板和下垫板的横截面为圆形，所述上垫块和下垫块均由多个圆形垫块单元组合形成。

作为本发明所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法的优选实施方式，所述上垫块和下垫块均由多个圆形垫块单元组合形成台阶状结构，所述下垫块由下到上圆形垫块单元的外径按照10％～40％的比例递减；所述上垫块由上到下圆形垫块单元的外径按照10％～40％的比例递减。

本发明中将上垫块和下垫块设置为台阶状结构，便于在饰品坯件上形成电流集中效应，提高烧结效率。

作为本发明所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法的优选实施方式，所述饰品坯件的边缘为平面时，与饰品坯件直接接触的上、下垫块面也为平面；当饰品坯件的上下边缘为有高低落差的非平面时，与饰品坯件的上下边缘直接接触的上、下垫块面则为对应配合的非平面。

作为本发明所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法的优选实施方式，所述上垫块、下垫块、上垫板和下垫板的材质选用抗压强度为50MPa以上的石墨。垫块和垫板材料均要求导电，能承受烧结过程中的高温及热冲击，能承受加压烧结时的压力及工件受热膨胀，能在烧结后顺利取出工件，因此，优选质地细腻致密、抗压强度在50MPa以上的高纯石墨作为上垫块、下垫块、上垫板和下垫板材料。

作为本发明所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法的优选实施方式，所述步骤(1)中，通过连续铸造、锭模铸造、冲压或线切割的方式，制作坯料。

本发明可以利用连续铸造、锭模铸造、冲压、线切割等方式制作管坯、板坯、棒材等坯料。

作为本发明所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，所述阴阳配合纹饰结构的形状为螺旋形、波浪形、锯齿形、长城形或半圆形，配合精度为±0.1mm。

作为本发明所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法的优选实施方式，所述步骤(3)中，对于同一款饰品，可以一次放入多个饰品坯件以提高生产效率，饰品坯件之间的距离不少于5mm，且饰品坯件距离垫块边缘不少于5mm。

作为本发明所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法的优选实施方式，所述真空等离子烧结炉的热电偶上的探温头与饰品坯件的外壁之间设有长和宽为4～10mm的石墨纸，避免探温头与饰品坯件的外壁直接接触。

本发明还提供了根据上述方法制作得到的带纹饰的真分色金属饰品。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

根据本发明方法制作得到的带纹饰的真分色金属饰品，具有分色反差效果明显，且在结合面可以形成台阶形、波浪形、锯齿形、长城形、半圆形等形状，不同金属间呈现均匀良好的冶金结合，连接强度高的特点，并且解决了现有制作方法中易在接缝处出现氧化、砂眼等问题。

附图说明

图1为真分色金属饰品的长城形结合面示意图。

图2为实施例1的长城形阴阳配合三色戒指的结合面的表面形貌及元素线扫描图。

图3为真分色金属饰品的波浪形结合面示意图。

图4为真分色金属饰品的锯齿形结合面示意图。

图5为真分色金属饰品的台阶形结合面示意图。

图6为真分色金属饰品的半圆形结合面示意图。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1制作长城形阴阳配合三色戒指

本实施例的长城形阴阳配合三色戒指的制作方法，包括以下步骤：

(1)选择白、红、黄三种颜色的金属材料，白色材质为镍白铜，黄色材质为黄铜，红色材质为紫铜，用连续铸造方法分别制作管坯；

(2)上述各颜色的管坯均截取长度为4mm的坯料，利用CNC机床在三种材料的结合面上加工出长城形阴阳配合面，阴阳纹饰结构的配合精度尺寸加工精度为0.05mm；

(3)将上垫块、下垫块、上垫板和下垫板组合形成模具，选择质地细腻致密、抗压强度为55MPa的高纯石墨作为模具材料，所述上垫块、下垫块、上垫板和下垫板的横截面为圆形，所述上垫块和下垫块均由多个圆形垫块单元组合形成台阶状结构，所述下垫块由下到上圆形垫块单元的外径按照30％的比例递减；所述上垫块由上到下圆形垫块单元的外径按照30％的比例递减，厚度根据产品的尺寸要求设置，上下垫块与戒指接触的面为平面；

(4)在真空等离子烧结炉的下电极底座上依次放置下垫板、下垫块，将带阴阳纹饰结构的戒指坯件配合组装好，放在下台阶垫块上，同时放置3个戒指坯件，坯件之间的距离为8mm，坯件距离垫块边缘15mm。在戒指坯件上放置上垫块和上垫板，升高下电极直至上垫块和上垫板接触到上电极座并产生压力；

(5)在热电偶的探温头与戒指坯件的外壁之间放置一片长7mm，宽6mm的石墨纸，避免探温头与外壁直接接触；

(6)坯件布置完成后，将炉膛抽真空到5Pa，升高下电极通过上下压头对坯件进行加压，使坯件承受的压强设置为1.5MPa，启动等离子烧结设备，在真空状态下进行加压烧结，烧结温度为760℃，保温时间为2min；

(7)对烧结后的戒指坯件进行加工，打磨，抛光，即得到阴阳配合真分色的戒指。本实施例制备的长城形阴阳配合三色戒指的纹饰结合面如图1所示，图2为长城形阴阳配合三色戒指的结合面的表面形貌及元素线扫描图，结果表明镍白铜、黄铜和紫铜间均能呈现均匀良好的冶金结合，接缝处无可见间隙、氧化、砂眼等现象。

实施例2制作波浪形阴阳配合三色手镯

本实施例的波浪形阴阳配合三色手镯的制作方法，包括以下步骤：

(1)选择白、红、黄三种颜色的金属材料，白色材质为316L不锈钢，黄色材质为青铜合金，红色材质为高铜合金，用锭模铸造方法分别制作铸锭，将铸锭轧压到所需的尺寸，其中长度和宽度比手镯外径大5mm以上，厚度各为1.5mm；

(2)用冲压技术冲裁手镯环作为坯料，利用油压技术在三种材料的结合面上轧压出波浪形阴阳配合面，阴阳纹饰结构的配合精度尺寸加工精度为0.1mm；

(3)将上垫块、下垫块、上垫板和下垫板组合形成模具，选择质地细腻致密、抗压强度为60MPa的高纯石墨作为模具材料，所述上垫块、下垫块、上垫板和下垫板的横截面为圆形，所述上垫块和下垫块均由多个圆形垫块单元组合形成台阶状结构，所述下垫块由下到上圆形垫块单元的外径按照40％的比例递减；所述上垫块由上到下圆形垫块单元的外径按照40％的比例递减，厚度根据产品尺寸要求设置，同时将与手镯直接接触的上下垫块面制作成对应配合的波浪形；

(4)在真空等离子烧结炉的下电极底座上依次放置下垫板、下垫块，将带阴阳纹饰结构的饰品坯件配合组装好，放在下台阶垫块上，同时在垫块中心位置放置手镯坯件，在手镯坯件上放置上垫块和上垫板，升高下电极直至上垫块和上垫板接触到上电极座并产生压力；

(5)在将热电偶的探温头与手镯坯件的外壁之间放置一片长10mm，宽4mm的石墨纸，避免探温头与外壁直接接触；

(6)坯件布置完成后，将炉膛抽真空到6Pa，升高下电极通过上下压头对坯件进行加压，使坯件承受的压强设置为2MPa，启动等离子烧结设备，在真空状态下进行加压烧结，烧结温度为800℃，保温时间为3min；

(7)对烧结后的坯件进行加工，打磨，抛光，即得到阴阳配合真分色的手镯。

本实施例制备的波浪形阴阳配合三色手镯的纹饰结合面如图3所示。本实施例的波浪形阴阳配合三色手镯中316L不锈钢、青铜合金和高铜合金能够呈现均匀良好的冶金结合，具有较高的结合强度。

实施例3制作锯齿形阴阳配合双色吊坠

本实施例的锯齿形阴阳配合双色吊坠的制作方法，包括以下步骤：

(1)选择白、黄两种颜色的金属材料，白色材质为925银合金，黄色材质为黄铜合金，用锭模铸造方法分别制作铸锭，将铸锭轧压到厚度各为3mm的板材；

(2)在板材上截取所需尺寸的坯料，利用CNC机床在两种材料的结合面加工出锯齿形阴阳配合面，阴阳纹饰结构的配合精度尺寸加工精度为0.03mm；

(3)将上垫块、下垫块、上垫板和下垫板组合形成模具，选择质地细腻致密、抗压强度为50MPa的高纯石墨作为模具材料，。所述上垫块、下垫块、上垫板和下垫板的横截面为圆形，所述上垫块和下垫块均由多个圆形垫块单元组合形成台阶状结构，所述下垫块由下到上圆形垫块单元的外径按照20％的比例递减；所述上垫块由上到下圆形垫块单元的外径按照20％的比例递减，厚度根据产品尺寸要求设置，上下垫块与吊坠接触的面制作为平面；

(4)在真空等离子烧结炉的下电极底座上依次放置下垫板、下垫块，将带阴阳纹饰结构的吊坠坯件配合组装好，放在下垫块上，同时放置4个吊坠坯件，坯件之间的距离为5mm，坯件距离垫块边缘7mm；在吊坠坯件上放置上垫块和上垫板，升高下电极直至上台阶垫块和上薄垫板接触到上电极座并产生压力；

(5)在热电偶的探温头与吊坠坯件的外壁接触之间放置一片长5mm，宽5mm的石墨纸，避免偶头与外壁直接接触；

(6)坯件布置完成后，将炉膛抽真空到3Pa，升高下电极通过上下压头对坯件进行加压，使坯件承受的压强设置为1MPa，启动等离子烧结设备，在真空状态下进行加压烧结，烧结温度为720℃，保温时间为1min。

(7)对烧结后的吊坠坯件进行加工，在顶部装配吊圈，在四周打孔镶石，然后打磨、抛光，即得到锯齿形阴阳配合双色吊坠。

本实施例制备的锯齿形阴阳配合双色吊坠的纹饰结合面如图4所示。本实施例制备的锯齿形阴阳配合双色吊坠中925银合金和黄铜合金能够呈现均匀良好的冶金结合。

本发明还可以根据实际需要，制备结合面为台阶形、半圆形等形状的带纹饰的真分色金属饰品，其结合面分别如图5、图6所示。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种带纹饰的真分色金属饰品的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选择不同颜色的金属材料制作坯料；

(2)根据饰品纹饰及分色设计要求，截取相应尺寸的坯料，将不同颜色的坯料加工形成饰品坯件，并在不同颜色部件的结合面加工出阴阳配合纹饰结构；

(3)在真空等离子烧结炉的下电极底座上依次放置下垫板、下垫块，将带阴阳配合纹饰结构的饰品坯件配合组装，置于下垫块上，并在饰品坯件上放置上垫块和上垫板，升高下电极直至上垫块和上垫板接触到上电极座并产生压力，所述上垫块、下垫块、上垫板和下垫板的材质均能导电；

(4)饰品坯件布置完成后，将真空等离子烧结炉的炉膛抽真空至3～6Pa，升高下电极并通过上、下压头对饰品坯件进行加压，使饰品坯件承受的压强为1～2MPa，启动等离子烧结设备，在真空状态下进行加压烧结，烧结温度为700～850℃，保温时间为1～3min；

(5)对烧结后的饰品坯件进行加工，经装配嵌件、镶嵌宝石、打磨、抛光，得到带纹饰的真分色金属饰品。

2.根据权利要求1所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法，其特征在于，所述上垫块、下垫块、上垫板和下垫板的横截面为圆形，所述上垫块和下垫块均由多个圆形垫块单元组合形成。

3.根据权利要求2所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法，其特征在于，所述上垫块和下垫块均由多个圆形垫块单元组合形成台阶状结构，所述下垫块由下到上圆形垫块单元的外径按照10％～40％的比例递减；所述上垫块由上到下圆形垫块单元的外径按照10％～40％的比例递减。

4.根据权利要求3所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法，其特征在于，所述饰品坯件的边缘为平面时，与饰品坯件直接接触的上、下垫块面也为平面；当饰品坯件的上下边缘为有高低落差的非平面时，与饰品坯件的上下边缘直接接触的上、下垫块面则为对应配合的非平面。

5.根据权利要求1所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法，其特征在于，所述上垫块、下垫块、上垫板和下垫板的材质选用抗压强度为50MPa以上的石墨。

6.根据权利要求1所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法，其特征在于，所述步骤(1)中，通过连续铸造、锭模铸造、冲压或线切割的方式制作坯料。

7.根据权利要求1所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述阴阳配合纹饰结构的形状为台阶形、波浪形、锯齿形、长城形或半圆形，配合精度为±0.1mm。

8.根据权利要求1所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法，其特征在于，所述步骤(3)中，饰品坯件之间的距离不少于5mm，且饰品坯件距离垫块边缘不少于5mm。

9.根据权利要求1所述的带纹饰的真分色金属饰品的制作方法，其特征在于，所述真空等离子烧结炉的热电偶上的探温头与饰品坯件的外壁之间设有长和宽均为4～10mm的石墨纸。

10.根据权利要求1～9任一项所述方法制作得到的带纹饰的真分色金属饰品。