CN110735139A - 一种应用于金属表面的复合珐琅加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于金属表面的复合珐琅加工方法，步骤包括有：制作金属胚体表面的图案凹槽；配制不含铅元素的无机原料并研磨成珐琅釉粉；在珐琅釉粉中加入有机着色剂混合调配成珐琅釉浆；填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第一次烘烤后冷却；填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第二次烘烤后冷却。通过不含铅元素的珐琅釉料，并通过增加有机材料着色剂混合搅拌均匀成珐琅釉浆，有机色料代替铅元素形成各种不同的颜色，解决现有技术中的珐琅色料直接应用到不同金属上会对人体造成中毒伤害，从而保证珐琅首饰在佩戴中的安全。
Description
技术领域
本发明涉及珐琅工艺品领域，尤其涉及的是一种应用于金属表面的复合珐琅加工方法。
背景技术
现有的珐琅制品运用在玻璃制品、陶瓷制品上，珐琅就是将经过粉碎研磨的珐琅釉料，涂施于经过工艺制作后的玻璃制品、陶瓷制品的表面，经干燥、烧成等制作步骤后，所得到的复合性工艺品。
珐琅釉的成分主要包括石英、长石、硼砂、氟等原料适当混合，并加入各种金属色料研磨成粉末状，再烧结成硅酸化合物的混合物。
而金属色料中为使颜色丰富多彩，均会添加铅元素，而铅元素是一种有毒重金属元素，其应用的工艺品表面当摆设装饰用时，不与人体接触，并不会对人体造成伤害。而当珐琅制作在贵金属上制成首饰，人需要佩戴，与人接触的过程中，铅元素对人体造成伤害。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术缺陷，本发明提供一种应用于金属表面的复合珐琅加工方法，通过不含铅元素的珐琅釉料，并通过增加有机材料着色剂混合搅拌均匀成珐琅釉浆，有机色料代替铅元素形成各种不同的颜色，并进行多次填充与烘烤使珐琅逐步成型，旨在解决现有技术中的珐琅色料直接应用到不同金属上会对人体造成中毒伤害，从而保证珐琅首饰在佩戴中的安全。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种应用于金属表面的复合珐琅加工方法，包括有以下步骤：
制作金属胚体表面的图案凹槽；
配制不含铅元素的无机原料并研磨成珐琅釉粉；
在珐琅釉粉中加入有机着色剂混合调配成珐琅釉浆；
填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第一次烘烤后冷却；
填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第二次烘烤后冷却。
进一步地，所述制作金属胚体表面的图案凹槽具体包括步骤：
预先制作钨钢勾丝刀；
通过钨钢勾丝刀在金属胚体表面勾出平行槽位。
进一步地，所述配制不含铅元素的无机原料并研磨成珐琅釉粉的具体步骤为：
配制配制不含铅元素的无机原料；
使用磨棒研磨成达到120-200目的颗粒状；
使用磨棒研磨加了纯净水的颗粒状无机原料，研磨成达到120-200目的釉料并烘干成粉状；
使用磨棒进行研磨加纯净水的无机原料，研磨成达到300-600目的釉料并晾干成釉粉；
对釉粉第一次烧制熔结后冷却至常温，并将釉粉研磨到100目；
对釉粉第二次烧制熔结后冷却至常温，并将釉粉研磨到200目；
对釉粉第二次烧制熔结后冷却至常温，并将釉粉研磨到400目；
对釉粉进行烘干。
进一步地，其特征在于，每次进行研磨后，对釉粉清洗过滤沉淀，去除多余的杂质。
进一步地，所述配制不含铅元素的无机原料的步骤中，无机原料中包含元素的份数为：
硅11份，锆1份，硼9份，钾2份，钛4份，锌4份，铋13份，硫2份，磷3份。
进一步地，所述填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第一次烘烤后冷却的具体步骤为：
填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽；
进行第一次烘烤，温度设定为60℃～200℃，烘烤时间为120分钟；
降温至室温进行保温2小时；
取出带珐琅的金属，对表面清洗。
进一步地，在所述金属胚体图案凹槽多次填充珐琅釉浆并进行多次烘烤至珐琅完全填满贵金胚体凹槽的步骤之后还包括步骤：
将烘烤后的珐琅表面涂覆保护材料。
进一步地，所述填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第二次烘烤后冷却具体包括步骤：
对金属表面涂抹填满珐琅釉料；
进行第二次烘烤烧制，温度设定为800℃～1000℃,烘烤时间为180～240分钟；
降温至室温进行保温2小时；
取出带珐琅的金属，对表面清洗；
对带珐琅的金属表面吹干。
进一步地，在所述取出带珐琅的金属，对表面清洗进行清洗的步骤中：
使用硫酸稀释洗洁精进行表面清洗。
本发明所提供的一种应用于金属表面的复合珐琅加工方法，本发明通过改变珐琅釉料的成份，珐琅釉料不含有毒金属元素铅，有机色料代替铅元素形成各种不同的颜色，并进行多次填充与烘烤使珐琅逐步成型，旨在解决现有技术中的珐琅色料直接应用到不同金属上会对人体造成中毒伤害，从而使珐琅能结合在金属表面制成首饰，保证珐琅首饰在佩戴中的安全。
附图说明
图1是本发明的一种应用于金属表面的复合珐琅加工方法的基本流程图；
图2是本发明实施例的一种应用于金属表面的复合珐琅加工方法的具体流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2所示，一种应用于金属表面的复合珐琅加工方法，包括有以下步骤：
步骤S100、制作金属胚体表面的图案凹槽。
具体实施过程中，在金属表面进行涂釉料，需要先在金属胚体表面根据需要绘制的珐琅图案而进行制作相应的凹槽，凹槽对珐琅釉料进行贴附固定。本实施例中的金属为贵金属，特别是金银铂等贵金属。
其中，步骤S100具体包括以下步骤：
步骤S110、预先制作钨钢勾丝刀；
勾丝刀用于在金属表面进行勾凹槽，在磨刀机上磨钨钢勾丝刀尖，保证其锐利，能顺利在金属表面进行开槽，特别是金银铂等贵金属。
步骤S120、通过钨钢勾丝刀在金属胚体表面勾出平行槽位。
在需要制作珐琅图案的金属胚体表面勾出条形槽位，多条条形槽位保持平行，槽深0.1MM；这样，可以使珐琅釉料涂在金属表面使，增加珐琅釉料在金属表面的附着力，使珐琅釉料与金属表面结合，不会因为珐琅在成型过程中由于膨胀与金属脱离，同时金属表面开设的槽位，有利于金属在受热膨胀时提供内缩空间，避免金属与釉料的膨胀系数不同而在膨胀过程中对珐琅釉料整体进行挤压，从而导致成型的珐琅釉料炸裂，提高了珐琅的成品率。
还包括步骤S130、金属胚体表面处理。
对金属胚体的表面进行除油、除杂。具体为用30％的稀硫酸清洗后，再用洗洁精与稀硫酸的混合液浸泡10小时以上，进行表面除油。通过稀硫酸清洗可除尽金属表面的氧化物、油脂等杂质。
步骤S200、配制不含铅元素的无机原料并研磨成珐琅釉粉。
具体实施过程中，与传统的高温珐琅釉料相比，配制不含铅元素的无机金属珐琅釉粉，由于没有铅元素，珐琅釉粉中无法呈现出多彩的光鲜色彩，由于金属胚体的形状精细，且加工制作的凹槽也很细小，因此对无机原料精细研磨成粉，使后续釉料更加精细，便于釉料的附着在金属表面。
本实施例中的步骤S200具体包括步骤：
步骤S210、配制配制不含铅元素的无机原料。
具体实施过程中，所述配制不含铅元素的无机原料的步骤中，无机原料中包含元素的份数为：
硅11份，锆1份，硼9份，钾2份，钛4份，锌4份，铋13份，硫2份，磷3份。
这样包括必要的珐琅釉料无机元素，硅和硼作为珐琅必要元素使釉料的熔点高，故需加入含有钾等碱金属成分使熔点降低。钾可增大釉膨胀系数，减少金属胚体和釉之间膨胀系数的差异，其他金属元素可以用于显示颜色。
步骤S220、使用磨棒研磨成颗粒状。
具体实施过程中，先进行粗磨，把块状原料变成细小颗粒，粗球磨棒研磨26个小时成颗粒状，进行清洗过滤五至六遍，使大颗粒杂质去除掉。
步骤S230、使用磨棒研磨加了纯净水的颗粒状无机原料，研磨成达到120-200目的釉料并烘干成粉状。
具体实施过程中，再采用中球磨棒进行研磨，把颗粒原料变成更细小颗粒，中球磨棒研磨3-4个小时成颗粒状，进行反复清洗过滤，使颗粒中的杂质去除掉，珐琅釉粉细腻度需达到120-200目，烘干成粉状。
步骤S240、使用磨棒进行研磨加纯净水的无机原料，研磨成达到300-600目的釉料并晾干成釉粉；
具体实施过程中，再采用细球磨棒进行研磨，把颗粒原料变成更细小颗粒，细球磨棒研磨2-3天成细粉状，进行清洗过滤，使颗粒中的细小杂质去除掉，珐琅釉粉细腻度需达到300-600目，晾干成粉状。
步骤S250、对釉粉第一次烧制熔结后冷却至常温，并将釉粉研磨到100目。
对釉粉进行第一次烧制，使各组分进行初步融合，烧制温度为400℃-600℃，烧制时间为3个小时。粗球磨棒研磨2-3天成细粉状，进行清洗过滤，使颗粒中烧制后产生的杂质去除掉，珐琅釉粉细腻度需达到100目，晾干成粉状。
步骤S260、对釉粉第二次烧制熔结后冷却至常温，并将釉粉研磨到200目。
对釉粉进行第二次烧制，使各组分进行进一步融合，烧制温度为500℃-750℃，烧制时间为2个小时。研磨成细粉状，进行反复清洗过滤并沉底，使颗粒中烧制后产生的杂质去除掉，珐琅釉粉细腻度需达到200目，晾干成粉状。
步骤S270、对釉粉第二次烧制熔结后冷却至常温，并将釉粉研磨到400目。
对釉粉进行第三次烧制，使各组分进行进一步融合，烧制温度为800℃-1000℃，烧制时间为3个小时。研磨成细粉状，进行反复清洗过滤并沉底，使颗粒中烧制后产生的杂质去除掉，珐琅釉粉细腻度需达到400目，晾干成粉状。
步骤S280、对釉粉进行烘干。
上述过程中，是反复对釉粉进行提纯的过程，先分步研磨出不同尺寸的釉料粉末，使不同尺寸的杂质过滤出并除掉，再进行烧制，使杂质在加热过程中分解，再进行过滤去除。烧制过程中也有利于珐琅釉粉进行融合。
步骤S300、在珐琅釉粉中加入有机着色剂混合调配成珐琅釉浆。
具体实施过程中，为制作不含铅元素的珐琅釉体，且实现珐琅釉的色彩多样，保证该珐琅釉体与传统的高温珐琅釉体具有一样的观赏性，需要用有机着色剂实现对珐琅釉体的色彩补充，在珐琅釉粉中加入有机着色剂混合调配成珐琅釉浆。根据客户要求产品效果。在珐琅釉粉和有机着色剂的混合过程中，珐琅釉粉需达到51％以上。
一般有机着色剂除了着色外，还有助粘的功能，本实施例中的有机着色剂分包括染色料和助粘料，调配成珐琅釉浆中按总质量比的具体比例为：珐琅釉粉为51％，着色料为10％，粘接料为39％。
配制过程中，通过抽真空机对珐琅浆料进行搅拌抽真空，把浆料中的气泡全部抽出，避免在后续涂抹到金属后，珐琅内部出现气泡，珐琅内部材质不均匀，影响美观。
步骤S400、填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第一次烘烤后冷却。
本实施例中将调配好的珐琅釉浆均匀的涂覆在金属胚体上，并完全覆盖金属胚体的图案凹槽，进行第一次烘烤，这样先通过烘烤，使珐琅釉料定型，珐琅釉料能成功附着在金属表面。
具体过程中，步骤S400的具体步骤包括：
步骤S410、填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽。
该过程为珐琅釉浆对金属胚体图案凹槽的第一次填充，保证填充均匀。
步骤S420、进行第一次烘烤，温度设定为60℃～200℃，烘烤时间为120分钟。
步骤S430、降温至室温进行保温2小时。
步骤S440、取出带珐琅的金属，对表面清洗。
具体实施过程中，将带珐琅釉料的金属胚体放于烤箱中进行烘烤，烘烤过程中通入氧气，防止金属在烘烤过程中氧化，烘烤温度设定为60℃-200℃，烘烤时间为120分钟。这样先通过较低温度烘烤，使珐琅釉料定型，珐琅釉料能成功附着在金属表面。
烘烤完成后，进行自然冷却，在烤箱中进行冷却，保温2小时，使珐琅和金属的内应力慢慢释放，取出后用洗洁精与稀硫酸的混合液进行清洗，除氧化物等杂质。
步骤S500、填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第二次烘烤后冷却。
经过第一烘烤后，再进行第二次涂抹珐琅釉料，烘烤后冷却，可填充第一次烘烤后珐琅釉体收缩的部分，使整个珐琅釉体变得完整，同时使第二部分的珐琅内部的内应力减少，如此过程，经过多次填料和烘烤并冷却，促使珐琅釉料在成型过程中集中的内应力得到释放，通过分步式附着珐琅，实现简单的生产工艺，使珐琅釉料在冷却后不易出现裂纹或生产夹出层而导致脱离。
具体过程中，步骤S500的具体步骤包括：
步骤S510、对金属表面涂抹填满珐琅釉料。
步骤S520、进行第二次烘烤烧制，温度设定为800℃～1000℃,烘烤时间为180～240分钟。
步骤S530、降温至室温进行保温2小时。
步骤S540、取出带珐琅的金属，对表面清洗。
步骤S550、对带珐琅的金属表面吹干。
具体的实施过程中，在金属表面均匀涂抹填充珐琅釉浆，将第一次烘烤后带珐琅的金属胚体放于烤箱中进行第二次烘烤，烘烤过程中通入氧气，防止金属在烘烤过程中氧化，烘烤温度设定为800℃-1000℃，烘烤时间为180-240分钟。这样第二次通过较长时间烘烤，使珐琅釉料釉体结构完全成型，珐琅釉料能成功结合在金属表面。
烘烤完成后，进行降温至室温保温2小时，使珐琅和金属的内应力慢慢释放，取出后用洗洁精与稀硫酸的混合液进行清洗，除氧化物等杂质，如此过程，经过多次填料和烘烤并冷却，促使珐琅釉料在成型过程中集中的内应力得到释放，通过分步式附着珐琅，实现简单的生产工艺，使珐琅釉料在冷却后不易出现裂纹或生产夹出层而导致脱离，从而解决现有技术中的珐琅色料直接应用到不同金属上时出现表面炸裂的问题，从而提高复合珐琅在批量生产过程中的良品率。经过对金属胚体的多次填充、烘烤过程，不仅通过简单的生产工艺提高良品率，还能使制得的复合珐琅色泽更亮更透，更坚硬,可达莫氏硬度大于3，使成型的复合珐琅在珐琅贵金属饰品具备中温珐琅类似于宝石的质地和色彩，且表面不易脆裂，简单过程过程提高工艺操作的效率，成品率高，适于批量生产。
步骤S600、对珐琅表面进行清洗、推平、打亮处理。
具体实施过程中，对封保护材料后的珐琅需用稀硫酸酸洗，将氧化物和杂质清洗干净，再用清水清洗，吹干，交至执模进行表面推平、打亮等工艺处理，成品即可完成。
本实施例中的方法得到的附着在金属表面的复合珐琅，有着高温珐琅的色彩，玻璃般质感，采用本工艺制造出来的复合珐琅产品，表面坚硬，永不褪色，耐氧化，解决了现有技术在珐琅生产中易爆裂的问题，适用的金属基材更加广，本复合珐琅工艺应用在黄金、K金、铂金等多种不同贵金属首饰上，大大提高生产成品率，适用于大批量生产。
本发明所提供的一种应用于金属表面的复合珐琅加工方法，本发明通过合理配置珐琅釉料的成份，珐琅釉料中没有带毒金属元素铅，有机色料代替铅元素形成各种不同的颜色，并进行多次填充与烘烤使珐琅逐步成型，旨在解决现有技术中的珐琅色料直接应用到不同金属上会对人体造成中毒伤害，从而使珐琅能结合在金属表面制成首饰，保证珐琅首饰在佩戴中的安全。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种应用于金属表面的复合珐琅加工方法，其特征在于，包括有以下步骤：
制作金属胚体表面的图案凹槽；
配制不含铅元素的无机原料并研磨成珐琅釉粉；
在珐琅釉粉中加入有机着色剂混合调配成珐琅釉浆；
填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第一次烘烤后冷却；
填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第二次烘烤后冷却。
2.根据权利要求1所述的应用于金属表面的复合珐琅加工方法，其特征在于，所述制作金属胚体表面的图案凹槽具体包括步骤：
预先制作钨钢勾丝刀；
通过钨钢勾丝刀在金属胚体表面勾出平行槽位。
3.根据权利要求1所述的应用于金属表面的复合珐琅加工方法，其特征在于，所述配制不含铅元素的无机原料并研磨成珐琅釉粉的具体步骤为：
配制配制不含铅元素的无机原料；
使用磨棒研磨成颗粒状；
使用磨棒研磨加了纯净水的颗粒状无机原料，研磨成达到120-200目的釉料并烘干成粉状；
使用磨棒进行研磨加纯净水的无机原料，研磨成达到300-600目的釉料并晾干成釉粉；
对釉粉第一次烧制熔结后冷却至常温，并将釉粉研磨到100目；
对釉粉第二次烧制熔结后冷却至常温，并将釉粉研磨到200目；
对釉粉第二次烧制熔结后冷却至常温，并将釉粉研磨到400目；
对釉粉进行烘干。
4.根据权利要求3中的所述应用于金属表面的复合珐琅加工方法，其特征在于，每次进行研磨后，对釉粉清洗过滤沉淀，去除多余的杂质。
5.根据权利要求1中的所述应用于金属表面的复合珐琅加工方法，其特征在于，所述配制不含铅元素的无机原料的步骤中，无机原料中包含元素的份数为：
硅11份，锆1份，硼9份，钾2份，钛4份，锌4份，铋13份，硫2份，磷3份。
6.根据权利要求1所述的应用于金属表面的复合珐琅加工方法，其特征在于，所述填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第一次烘烤后冷却的具体步骤为：
填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽；
进行第一次烘烤，温度设定为60℃～200℃，烘烤时间为120分钟；
降温至室温进行保温2小时；
取出带珐琅的金属，对表面清洗。
7.根据权利要求6所述的应用于金属表面的复合珐琅加工方法，其特征在于，所述填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第二次烘烤后冷却具体包括步骤：
对金属表面涂抹填满珐琅釉料；
进行第二次烘烤烧制，温度设定为800℃～1000℃,烘烤时间为180～240分钟；
降温至室温进行保温2小时；
取出带珐琅的金属，对表面清洗；
对带珐琅的金属表面吹干。
8.根据权利要求7所述的应用于金属表面的复合珐琅加工方法，其特征在于，在所述取出带珐琅的金属，对表面清洗进行清洗的步骤中：
使用硫酸稀释洗洁精进行表面清洗。
9.根据权利要求1所述的应用于金属表面的复合珐琅加工方法，其特征在于，在所述填充珐琅釉浆覆盖金属胚体图案凹槽并进行第二次烘烤后冷却的步骤之后还包括步骤：
对珐琅表面进行清洗、推平、打亮处理。
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