CN111378890A - 一种铸铜雕塑材料及铸铜雕塑的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种铸铜雕塑材料及铸铁雕塑的制备工艺,包括如下质量比成份:45‑50份金属铜、30‑35份金属锡、20‑25份金属铝、30‑35份金属锌、15‑25份硅、30‑40份金属铁、10‑12份金属镍、5‑8份金属铬、5‑8份石墨、2‑4份金属钛、1‑2份金属镁和2‑3份碎玻璃;本发明通过先将金属铜液、金属铁液和金属镍液进行互熔可以提高三者之间的互熔度,铁原子与铜原子之间的互扩散提高后可以增加互扩散距离,增大铁原子与铜原子的扩散层厚度,提高了制成的铸铜雕塑的界面结合强度,通过对金属铜进行热处理制成的改性铜作为原料可以提高制成的铸铜雕塑的耐磨、耐蚀性能及稳定性能。
Description
技术领域
本发明涉及铜雕塑制作领域,尤其涉及一种铸铜雕塑材料及铸铜雕塑的制备工艺。
背景技术
铸铜浮雕已有几千年的历史,是中国传统文化艺术的重要组成部分,铸铜的历史非常悠久,且技术成熟,铸铜的工艺复杂,但艺术创作的复原性好,因此适合成为精细作品的材料,很受艺术家的喜爱,尤其人物雕塑最为常见。
铸铜因其为高温溶解灌注的制作方式,可制作复杂的形体,在人物为主体的具象雕塑中,尤其是形体复杂的雕塑中应用较为普遍,但是由于铸铜容易被氧化,所以制成的铸铜雕塑在后期保养方面需要耗费较大的人力和财力,同时铸铜雕塑自身的硬度和强度不够,为了保证足够的硬度需要在铸铜雕塑过程中向雕塑内部增加支撑柱,铸铜雕塑本身的原料成本较高,增加支撑柱后会再次提高铸铜雕塑的成本,影响了铸铜雕像的广泛发展。因此,本发明提出及一种铸铜雕塑材料及铸铜雕塑的制备工艺,以解决现有技术中的不足之处。
发明内容
针对上述问题,本发明通过先将金属铜液、金属铁液和金属镍液进行互熔可以提高三者之间的互熔度,铁原子与铜原子之间的互扩散提高后可以增加互扩散距离,增大铁原子与铜原子的扩散层厚度,提高了制成的铸铜雕塑的界面结合强度,通过对金属铜进行热处理制成的改性铜作为原料可以提高制成的铸铜雕塑的耐磨、耐蚀性能及稳定性能。
本发明提出一种铸铜雕塑材料,包括如下质量比成份:45-50份金属铜、30-35份金属锡、20-25份金属铝、30-35份金属锌、15-25份硅、30-40份金属铁、10-12份金属镍、5-8份金属铬、5-8份石墨、2-4份金属钛、1-2份金属镁和2-3份碎玻璃。
进一步改进在于:包括如下质量比成份:50份金属铜、32份金属锡、22份金属铝、32份金属锌、20份硅、35份金属铁、11份金属镍、6份金属铬、7份石墨、3份金属钛、1.5份金属镁和3份碎玻璃。
进一步改进在于:所述金属铜为经过热处理后的改性铜。
进一步改进在于:所述金属铜的热处理过程为:将金属铜在600-650摄氏度的温度下进行热轧处理,然后在300-330摄氏度的环境下进行高温退火处理,退火时间为3小时,得到改性铜。
一种铸铜雕塑的制备工艺,包括以下步骤:
步骤一:将金属铜、金属锡、金属铝、金属锌、金属铁、金属镍、金属铬、金属钛和金属镁分别进行熔炼,制成金属铜液、金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铁液、金属镍液、金属铬液、金属钛液和金属镁液;
步骤二:将石墨进行粉碎处理,制成纳米级石墨粉;
步骤三:将步骤一中制成的金属铜液、金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铁液、金属镍液、金属铬液、金属钛液、金属镁液、纳米级石墨粉和碎玻璃进行高温搅拌混合,制成铸铜液;
步骤四:按照实际需求制作铸铜雕塑铸型,再将上述步骤三中制成的铸铜液倒入铸铜雕塑铸型内进行成型,再经过冷却处理制成铸铜雕塑粗坯;
步骤五:将铸铜雕塑粗坯进行除杂、抛光和表面养护处理,去除铸铜雕塑粗坯表面的次点及杂质;
步骤六:对铸铜雕塑粗坯上的点以及点组成的局部图案进行注养护涂料,将养护涂料注入点的凹槽内,并擦除边缘溢出的养护涂料,然后对点以及点组成的局部图案之外的铸铜雕塑进行电镀保护,形成电镀层,得到铸铜雕塑精坯;
步骤七:对铸铜雕塑精坯表面进行上油和封蜡,得到铸铜雕塑。
进一步改进在于:所述步骤二中粉碎处理过程为:将石墨加入研磨机内进行粉碎处理,控制研磨机内温度为15-20摄氏度,制成粒径为50-60纳米的纳米级石墨粉。
进一步改进在于:所述步骤三中先将金属铜液、金属铁液和金属镍液进行高温混合搅拌,形成第一互熔金属液,再将金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铬液和金属镁液加入第一互熔金属液内进行高温混合搅拌,形成第二互熔金属液,最后将金属钛液和纳米级石墨粉加入第二互熔金属液进行高温混合搅拌,制成铸铜液。
进一步改进在于:所述步骤五中除杂处理中先采用鼓风机对铸铜雕塑粗坯进行表面降温和除杂,再采用高压喷淋金属清洗液的方式对铸铜雕塑粗坯进行除杂。
进一步改进在于:所述步骤五中抛光处理采用金属抛光设备和打磨砂纸进行配合使用进行抛光。
进一步改进在于:所述步骤五中表面养护处理为:将防变色保护剂采用高压溅射喷涂的方式喷涂在铸铜雕塑粗坯表面,然后进行静置养护3-4小时,养护结束立即用清水冲淋铸铜雕塑粗坯表面,然后进行干燥。
本发明的有益效果为:通过先将金属铜液、金属铁液和金属镍液进行互熔可以提高三者之间的互熔度,铁原子与铜原子之间的互扩散提高后可以增加互扩散距离,增大铁原子与铜原子的扩散层厚度,提高了制成的铸铜雕塑的界面结合强度,通过对金属铜进行热处理制成的改性铜作为原料可以提高制成的铸铜雕塑的耐磨、耐蚀性能及稳定性能,通话金属钛可以提高铸铜雕塑的可塑性,通过金属铬可以提高铸铜雕塑硬度,节省了额外用于提高铸铜雕塑硬度的成本消耗,具有较好的经济优势,通过碎玻璃作为覆盖剂可以防止金属铜氧化,通过表面养护处理可以提高铸铜雕塑表面强度和延长铸铜雕塑保存期限,铸铜雕塑不易被损耗,并且可以提高铸铜雕塑表面观赏性。
具体实施方式
为了使发明实现的技术手段、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例一
本发明提出一种铸铜雕塑材料,包括如下质量比成份:45份金属铜、30份金属锡、20份金属铝、30份金属锌、15份硅、30份金属铁、10份金属镍、5份金属铬、5份石墨、2份金属钛、1-2份金属镁和2份碎玻璃。
所述金属铜为经过热处理后的改性铜。
所述金属铜的热处理过程为:将金属铜在625摄氏度的温度下进行热轧处理,然后在320摄氏度的环境下进行高温退火处理,退火时间为3小时,得到改性铜。
一种铸铜雕塑的制备工艺,包括以下步骤:
步骤一:将金属铜、金属锡、金属铝、金属锌、金属铁、金属镍、金属铬、金属钛和金属镁分别进行熔炼,制成金属铜液、金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铁液、金属镍液、金属铬液、金属钛液和金属镁液;
步骤二:将石墨加入研磨机内进行粉碎处理,控制研磨机内温度为20摄氏度,制成粒径为50纳米的纳米级石墨粉制成纳米级石墨粉;
步骤三:先将金属铜液、金属铁液和金属镍液进行高温混合搅拌,形成第一互熔金属液,再将金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铬液和金属镁液加入第一互熔金属液内进行高温混合搅拌,形成第二互熔金属液,最后将金属钛液和纳米级石墨粉加入第二互熔金属液进行高温混合搅拌,制成铸铜液;
步骤四:按照实际需求制作铸铜雕塑铸型,再将上述步骤三中制成的铸铜液倒入铸铜雕塑铸型内进行成型,再经过冷却处理制成铸铜雕塑粗坯;
步骤五:将铸铜雕塑粗坯进行除杂、抛光和表面养护处理,除杂处理中先采用鼓风机对铸铜雕塑粗坯进行表面降温和除杂,再采用高压喷淋金属清洗液的方式对铸铜雕塑粗坯进行除杂,抛光处理采用金属抛光设备和打磨砂纸进行配合使用进行抛光,表面养护处理时将防变色保护剂采用高压溅射喷涂的方式喷涂在铸铜雕塑粗坯表面,然后进行静置养护3.5小时,养护结束立即用清水冲淋铸铜雕塑粗坯表面,然后进行干燥,去除铸铜雕塑粗坯表面的次点及杂质;
步骤六:对铸铜雕塑粗坯上的点以及点组成的局部图案进行注养护涂料,将养护涂料注入点的凹槽内,并擦除边缘溢出的养护涂料,然后对点以及点组成的局部图案之外的铸铜雕塑进行电镀保护,形成电镀层,得到铸铜雕塑精坯;
步骤七:对铸铜雕塑精坯表面进行上油和封蜡,得到铸铜雕塑。
实施例二
本发明提出一种铸铜雕塑材料,包括如下质量比成份:48份金属铜、32份金属锡、23份金属铝、32份金属锌、20份硅、35份金属铁、11份金属镍、6份金属铬、6份石墨、3份金属钛、1.5份金属镁和2.5份碎玻璃。
所述金属铜为经过热处理后的改性铜。
所述金属铜的热处理过程为:将金属铜在625摄氏度的温度下进行热轧处理,然后在320摄氏度的环境下进行高温退火处理,退火时间为3小时,得到改性铜。
一种铸铜雕塑的制备工艺,包括以下步骤:
步骤一:将金属铜、金属锡、金属铝、金属锌、金属铁、金属镍、金属铬、金属钛和金属镁分别进行熔炼,制成金属铜液、金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铁液、金属镍液、金属铬液、金属钛液和金属镁液;
步骤二:将石墨加入研磨机内进行粉碎处理,控制研磨机内温度为20摄氏度,制成粒径为50纳米的纳米级石墨粉制成纳米级石墨粉;
步骤三:先将金属铜液、金属铁液和金属镍液进行高温混合搅拌,形成第一互熔金属液,再将金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铬液和金属镁液加入第一互熔金属液内进行高温混合搅拌,形成第二互熔金属液,最后将金属钛液和纳米级石墨粉加入第二互熔金属液进行高温混合搅拌,制成铸铜液;
步骤四:按照实际需求制作铸铜雕塑铸型,再将上述步骤三中制成的铸铜液倒入铸铜雕塑铸型内进行成型,再经过冷却处理制成铸铜雕塑粗坯;
步骤五:将铸铜雕塑粗坯进行除杂、抛光和表面养护处理,除杂处理中先采用鼓风机对铸铜雕塑粗坯进行表面降温和除杂,再采用高压喷淋金属清洗液的方式对铸铜雕塑粗坯进行除杂,抛光处理采用金属抛光设备和打磨砂纸进行配合使用进行抛光,表面养护处理时将防变色保护剂采用高压溅射喷涂的方式喷涂在铸铜雕塑粗坯表面,然后进行静置养护3.5小时,养护结束立即用清水冲淋铸铜雕塑粗坯表面,然后进行干燥,去除铸铜雕塑粗坯表面的次点及杂质;
步骤六:对铸铜雕塑粗坯上的点以及点组成的局部图案进行注养护涂料,将养护涂料注入点的凹槽内,并擦除边缘溢出的养护涂料,然后对点以及点组成的局部图案之外的铸铜雕塑进行电镀保护,形成电镀层,得到铸铜雕塑精坯;
步骤七:对铸铜雕塑精坯表面进行上油和封蜡,得到铸铜雕塑。
实施例三
本发明提出一种铸铜雕塑材料,包括如下质量比成份:50份金属铜、35份金属锡、25份金属铝、35份金属锌、25份硅、40份金属铁、12份金属镍、8份金属铬、8份石墨、4份金属钛、2份金属镁和3份碎玻璃。
所述金属铜为经过热处理后的改性铜。
所述金属铜的热处理过程为:将金属铜在625摄氏度的温度下进行热轧处理,然后在320摄氏度的环境下进行高温退火处理,退火时间为3小时,得到改性铜。
一种铸铜雕塑的制备工艺,包括以下步骤:
步骤一:将金属铜、金属锡、金属铝、金属锌、金属铁、金属镍、金属铬、金属钛和金属镁分别进行熔炼,制成金属铜液、金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铁液、金属镍液、金属铬液、金属钛液和金属镁液;
步骤二:将石墨加入研磨机内进行粉碎处理,控制研磨机内温度为20摄氏度,制成粒径为50纳米的纳米级石墨粉制成纳米级石墨粉;
步骤三:先将金属铜液、金属铁液和金属镍液进行高温混合搅拌,形成第一互熔金属液,再将金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铬液和金属镁液加入第一互熔金属液内进行高温混合搅拌,形成第二互熔金属液,最后将金属钛液和纳米级石墨粉加入第二互熔金属液进行高温混合搅拌,制成铸铜液;
步骤四:按照实际需求制作铸铜雕塑铸型,再将上述步骤三中制成的铸铜液倒入铸铜雕塑铸型内进行成型,再经过冷却处理制成铸铜雕塑粗坯;
步骤五:将铸铜雕塑粗坯进行除杂、抛光和表面养护处理,除杂处理中先采用鼓风机对铸铜雕塑粗坯进行表面降温和除杂,再采用高压喷淋金属清洗液的方式对铸铜雕塑粗坯进行除杂,抛光处理采用金属抛光设备和打磨砂纸进行配合使用进行抛光,表面养护处理时将防变色保护剂采用高压溅射喷涂的方式喷涂在铸铜雕塑粗坯表面,然后进行静置养护3.5小时,养护结束立即用清水冲淋铸铜雕塑粗坯表面,然后进行干燥,去除铸铜雕塑粗坯表面的次点及杂质;
步骤六:对铸铜雕塑粗坯上的点以及点组成的局部图案进行注养护涂料,将养护涂料注入点的凹槽内,并擦除边缘溢出的养护涂料,然后对点以及点组成的局部图案之外的铸铜雕塑进行电镀保护,形成电镀层,得到铸铜雕塑精坯;
步骤七:对铸铜雕塑精坯表面进行上油和封蜡,得到铸铜雕塑。
根据实施例一、实施例二和实施例三可得出,本发明中通过质量比成份为45-50份金属铜、30-35份金属锡、20-25份金属铝、30-35份金属锌、15-25份硅、30-40份金属铁、10-12份金属镍、5-8份金属铬、5-8份石墨、2-4份金属钛、1-2份金属镁和2-3份碎玻璃熔炼出的铸铜雕塑材料用于制成铸铜雕塑具有高强度、高硬度和耐腐蚀的优点。
通过先将金属铜液、金属铁液和金属镍液进行互熔可以提高三者之间的互熔度,铁原子与铜原子之间的互扩散提高后可以增加互扩散距离,增大铁原子与铜原子的扩散层厚度,提高了制成的铸铜雕塑的界面结合强度,通过对金属铜进行热处理制成的改性铜作为原料可以提高制成的铸铜雕塑的耐磨、耐蚀性能及稳定性能,通话金属钛可以提高铸铜雕塑的可塑性,通过金属铬可以提高铸铜雕塑硬度,节省了额外用于提高铸铜雕塑硬度的成本消耗,具有较好的经济优势,通过碎玻璃作为覆盖剂可以防止金属铜氧化,通过表面养护处理可以提高铸铜雕塑表面强度和延长铸铜雕塑保存期限,铸铜雕塑不易被损耗,并且可以提高铸铜雕塑表面观赏性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种铸铜雕塑材料,其特征在于:包括如下质量比成份:45-50份金属铜、30-35份金属锡、20-25份金属铝、30-35份金属锌、15-25份硅、30-40份金属铁、10-12份金属镍、5-8份金属铬、5-8份石墨、2-4份金属钛、1-2份金属镁和2-3份碎玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种铸铜雕塑材料,其特征在于:包括如下质量比成份:50份金属铜、32份金属锡、22份金属铝、32份金属锌、20份硅、35份金属铁、11份金属镍、6份金属铬、7份石墨、3份金属钛、1.5份金属镁和3份碎玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种铸铜雕塑材料,其特征在于:所述金属铜为经过热处理后的改性铜。
4.根据权利要求3所述的一种铸铜雕塑材料,其特征在于:所述金属铜的热处理过程为:将金属铜在600-650摄氏度的温度下进行热轧处理,然后在300-330摄氏度的环境下进行高温退火处理,退火时间为3小时,得到改性铜。
5.一种铸铜雕塑的制备工艺,特征在于:包括以下步骤:
步骤一:将金属铜、金属锡、金属铝、金属锌、金属铁、金属镍、金属铬、金属钛和金属镁分别进行熔炼,制成金属铜液、金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铁液、金属镍液、金属铬液、金属钛液和金属镁液;
步骤二:将石墨进行粉碎处理,制成纳米级石墨粉;
步骤三:将步骤一中制成的金属铜液、金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铁液、金属镍液、金属铬液、金属钛液、金属镁液、纳米级石墨粉和碎玻璃进行高温搅拌混合,制成铸铜液;
步骤四:按照实际需求制作铸铜雕塑铸型,再将上述步骤三中制成的铸铜液倒入铸铜雕塑铸型内进行成型,再经过冷却处理制成铸铜雕塑粗坯;
步骤五:将铸铜雕塑粗坯进行除杂、抛光和表面养护处理,去除铸铜雕塑粗坯表面的次点及杂质;
步骤六:对铸铜雕塑粗坯上的点以及点组成的局部图案进行注养护涂料,将养护涂料注入点的凹槽内,并擦除边缘溢出的养护涂料,然后对点以及点组成的局部图案之外的铸铜雕塑进行电镀保护,形成电镀层,得到铸铜雕塑精坯;
步骤七:对铸铜雕塑精坯表面进行上油和封蜡,得到铸铜雕塑。
6.根据权利要求5所述的一种铸铜雕塑的制备工艺,特征在于:所述步骤二中粉碎处理过程为:将石墨加入研磨机内进行粉碎处理,控制研磨机内温度为15-20摄氏度,制成粒径为50-60纳米的纳米级石墨粉。
7.根据权利要求5所述的一种铸铜雕塑的制备工艺,特征在于:所述步骤三中先将金属铜液、金属铁液和金属镍液进行高温混合搅拌,形成第一互熔金属液,再将金属锡液、金属铝液、金属锌液、金属铬液和金属镁液加入第一互熔金属液内进行高温混合搅拌,形成第二互熔金属液,最后将金属钛液和纳米级石墨粉加入第二互熔金属液进行高温混合搅拌,制成铸铜液。
8.根据权利要求5所述的一种铸铜雕塑的制备工艺,特征在于:所述步骤五中除杂处理中先采用鼓风机对铸铜雕塑粗坯进行表面降温和除杂,再采用高压喷淋金属清洗液的方式对铸铜雕塑粗坯进行除杂。
9.根据权利要求5所述的一种铸铜雕塑的制备工艺,特征在于:所述步骤五中抛光处理采用金属抛光设备和打磨砂纸进行配合使用进行抛光。
10.根据权利要求5所述的一种铸铜雕塑的制备工艺,特征在于:所述步骤五中表面养护处理为:将防变色保护剂采用高压溅射喷涂的方式喷涂在铸铜雕塑粗坯表面,然后进行静置养护3-4小时,养护结束立即用清水冲淋铸铜雕塑粗坯表面,然后进行干燥。
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