CN115740363A - 一种装饰铜镜的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装饰铜镜的制作方法，包括采用3D建模软件绘制铜镜立体模型，采用3D打印机整体打印出铜镜蜡型；采用石膏型精密铸造工艺制作镜坯；镜体浇注；铸坯清理打磨；漆料选材与髹漆；金/银饰片制作；粘贴金/银饰片；打磨抛光。上述装饰铜镜的制作方法通过蜡型制作、镜坯制作、镜体浇注、铸坯清理打磨、漆料选材与髹漆、金/银饰片制作、粘贴金/银饰片、打磨抛光等步骤，结合镜体结构、镜体选材、铸造工艺、镜体打磨、漆料选材、髹漆干燥、金/银饰片制作、平脱工艺等方面，使制作出的装饰铜镜具有精准高效、生产周期短、工艺稳定性好、装饰效果突出、不存在有毒有害元素、金属质感强烈等优点。

Description

一种装饰铜镜的制作方法

技术领域

本发明涉及装饰铜镜技术领域，尤其涉及一种具有金(银)平脱效果的装饰铜镜的制作方法。

背景技术

金银平脱是我国古代著名的器物装饰技法，工艺特点是利用金银延展性能好的特点，于极薄的金银箔片上雕镂出多姿多彩的复杂图案，剪裁成一定形状，将它们按照设计用大漆粘合于器物表面，然后在其表面多次髹漆，待干透后打磨推光，于漆地上显露出金银花纹。因纹样与漆地平齐，故而得名金银平脱。这是一种将髹漆与金属镶嵌相结合的工艺技术。金银平脱铜镜是我国古代铜文化中的珍宝，兼具实用功能、观赏价值和工艺价值，其典型特点是在铜镜背面装饰了黄金或白银制作的纹饰，具有很好的工艺装饰效果。在镜背上附以金银的技术在唐代以前就已出现，但尚不成熟，发展到唐代，依托其杰出的金银细工工艺，很好地体现了工艺技巧与艺术装饰的完美结合，是我国铜镜发展史上的鼎盛时期。不过安史之乱后，唐肃宗、代宗数次下令禁止制作金、银平脱之器。随着大唐国力的衰落，此等金银平脱铜镜的制作也逐渐衰落，及至宋代已几乎绝迹，其制作工艺早已失传。

目前，对于金银平脱工艺的研究基本停留在对史料的综述上，现有的文献中叙述了金银平脱工艺的大致流程：第一步，准备器物素胎。根据不同的使用要求，选择不同质地、不同尺寸的物品，作为金银平脱加工的对象。第二步，制作金银箔片。利用金银片延展性良好的特点，将金银捶打成箔片。第三步，设计制作金银纹样。首先确定器物的装饰部位，按照器物的大小、形状，设计出合适的构图，确定花鸟鱼虫等纹饰的式样，接着选取合适的工具，在金、银箔上雕镂出各种花纹，并裁剪成适当大小，与器物装饰部位相合。第四步，粘贴金银箔纹饰。使用大漆之类的粘合剂，将制作好的金、银箔纹样按照设计构图，精确地粘贴在器胎预先设计好的部位上，然后在其上多次髹漆。第五步，磨显抛光。将髹漆后的器胎仔细研磨，让漆层下的金银箔纹饰显露出来，使漆地与金银花纹光洁莹润，形成金银平脱特有的艺术效果。

从零星的史料大致可以了解到，古代金银平脱铜镜的制作工艺繁复，制作周期过长，对手工技能要求非常高，而且很容易出现废品或残次品。例如，金银纹饰的制作，金银箔片要厚薄适中，平整服顺，刻镂花纹时更需要耐心和技巧，否则很难圆满完成那些极为复杂的金银纹饰的镂刻。器物的髹漆，容易受到环境影响而出现灰尘污染、干燥开裂等问题。关于磨显抛光，我国现存唯一的古代漆工专着—明黄成所著《髹饰录》中，列举了磨显的三道工序：磋迹、蔽隐、渐灭。这里说的虽然是明代的漆工技术，但可以作为我们理解金银平脱工艺的参考。磋迹是说由于性急或疏忽大意，或磨石中有砂粒，磨显时产生划痕；蔽隐是说磨得不够，花纹隐盖在漆下，没有显露出来；渐灭是说磨得太过，将嵌入的纹饰磨掉了。由磨显时需要注意的种种问题，不难想象金银平脱工艺要求之严格和成功率之低下。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种装饰铜镜的制作方法，其结合镜体结构、镜体选材、铸造工艺、镜体打磨、漆料选材、髹漆干燥、金(银)饰片制作、平脱工艺等方面，使制作出的装饰铜镜具有精准高效、生产周期短、工艺稳定性好、装饰效果突出、不存在有毒有害元素、金属质感强烈等优点。

本发明采用如下技术方案实现：

一种装饰铜镜的制作方法，包括如下步骤：

S1：蜡型制作：

采用3D建模软件绘制铜镜立体模型，采用3D打印机整体打印出铜镜蜡型；

其中，铜镜立体模型的结构为：

镜体为正圆形，镜面平滑；镜背中心设有半球形提钮，镜背的边缘设有边框，镜背的凹陷区设有砂面及多条圆形凹槽；

此步骤中，镜背的半球形提钮、边框、砂面及多条圆形凹槽的设计，以增加填充漆料与镜背的结合力。

S2：镜坯制作：

采用石膏型精密铸造工艺制作镜坯；

S3：镜体浇注：

将合金材料放入真空感应炉的石墨坩埚内，先抽真空到5～15Pa，然后充入纯氩到1～1.1atm，当金属炉料熔化完毕，调整温度到880～910℃，启动电磁搅拌功能，保持搅拌1.5～2.5min，得到金属液；其中，合金材料为无铅无镍的高锡青铜合金；

同时将石膏铸型的镜坯装入铸造室内，抽真空到30～60Pa，然后将金属液注入石膏铸型的镜坯内，浇注后60～90s后，启动加压装置，金属液面上维持2～3atm的气压，使金属液在压力下结晶凝固，得到镜体铸坯；

此步骤的目的是：提高镜体铸件的致密度。

S4：铸坯清理打磨；

S5：漆料选材与髹漆：

采用去污粉将镜体背面擦拭干净，将镜体浸泡在60～80℃的泡花碱水溶液中清洗除油，再采用超声波清洗机将铜镜震洗干净；烘干后，在镜体背面髹漆，得到具有髹漆的铜镜；

S6：金/银饰片制作：

采用精密轧压设备制作金/银薄片，使其表面平整光亮，厚度控制在0.25～0.3mm，在其表面涂覆感光油墨，得到金/银圆片；

采用3D建模软件绘制金/银饰片图案，并对各图案进行排布，利用蚀刻工艺对金/银圆片进行蚀刻，得到装饰图案的金/银饰片；

此步骤中，由于在制作金(银)饰片时，由于饰片非常薄而且图案复杂，采用模具冲压或线切割或激光切割均难以保证平整度、边缘光顺等质量要求，因此采用数字化精密蚀刻技术来制作，能够解决此传统问题。

S7：粘贴金/银饰片；

S8：打磨抛光。

进一步地，在步骤S1中，镜体的直径为200～250mm，镜体的厚度为2.5～3mm，半球形提钮的直径为20～25mm，边框的宽度为8～10mm；砂面的粗糙度控制在Ra100～200μm；圆形凹槽的规格为：槽宽1～2mm，槽深0.4～0.6mm。

进一步地，在步骤S1中，铜镜蜡型为蓝蜡或紫蜡；3D打印机是基于FDM原理打印出铜镜蜡型；3D打印机的设置步长为0.02～0.03mm；镜面设置下凹的反变形量，控制镜面反曲率半径为5000～6000mm，使铸造后的镜坯基本平整，减少镜面凸起变形。

进一步地，在步骤S2中，石膏型精密铸造工艺包括如下步骤：

将石膏铸粉调配成石膏浆料，然后采用立浇工艺，将石膏浆料浇注到铜镜蜡型，其中，直浇道与内浇道的截面积按照1.1～1.5:1的方式设置，这样有利于将金属液可能带入的熔渣挡住；内浇道采用圆形浇道，沿铜镜蜡型的边缘切向连接，使金属液进入型腔平稳，同时在内侧连接处设置R3～5mm的圆角过渡，防止铸件收缩时在内浇道根部产生拉裂纹，其中，所述石膏铸粉包括如下重量百分比的组分：10～20wt％锆英粉，30～40wt％石英粉，20～30wt％方石英粉，其余为石膏粉；所述石膏浆料是以石膏铸粉与浓度为1.5～3.5％的硼酸水溶液按质量比100：(36～40)调和而成。石膏粉为传统的含水的硫酸钙。优选地，石膏铸粉与硼酸水溶液的质量比为100：(37～39)。

此步骤中，采用石膏型精密铸造工艺制作镜坯，对石膏铸粉进行改性，添加10～20％的锆英粉，增强铸型的蓄热系数和导热性，有利于铜镜铸件的致密度和表面光洁度，同时采用浓度为1.5～3.5％硼酸水溶液调配石膏浆料，以增加石膏铸型的强度，减少铸件出现砂眼的几率。

进一步地，在步骤S3中，无铅无镍的高锡青铜合金包括如下重量百分比的组分：22～25％锡，0.2～1.0％镓，1～4％锌，0.3～3％锗，0.03～0.2％钕，0.1～0.5％钌，0.02～0.15％硼，其余为铜以及不可避免的杂质元素。

此步骤的高锡青铜合金设计中，使铜镜达到好的映照效果，镜体材料需白亮，硬度高，有优异的耐蚀性和耐划擦性，不容易出现晦暗变色和划痕磨毛等问题，材料中不含有对人体和环境产生有害影响的元素，材料适合石膏型精密铸造工艺，可获得致密度较高的铸态组织。其中，不可避免的杂质元素的总含量不超过0.1wt％。

进一步地，在步骤S3中，铸坯清理打磨包括如下步骤：

浇注后所得的镜体铸坯置于预热到320～350℃的电阻炉内，保温30～90min，然后随炉冷却到60～80℃以下，利用振动机将铸型震松，取出铸件，用高压水枪将粘附的石膏铸型冲洗干净，利用切割机将浇注系统切除；

采用砂轮机将浇道残余、披锋的区域磨掉，采用砂纸、钢丝扫、棕毛扫、抛光蜡的工具将镜体背面和边缘打磨，然后镜面朝下与底部的研磨盘平面接触，并将镜体装夹在自动加压研磨机的固定夹具上；设置底部研磨盘的转速为100～150rpm，设置镜体转速为20～40rpm，设置压力为50～100N；按照从粗到细的顺序，在凹面胎具上粘贴砂纸，并在胎具表面加水，依次对镜体表面进行湿打磨，直至镜面达到细腻半光亮的效果。

进一步地，在步骤S5中，在镜体背面髹漆包括如下步骤：

先采用生漆腻子将镜背表面修平，腻子共髹2～3遍，每次抹腻子后，将铜镜置于恒温恒湿箱内进行阴干，控制恒温恒湿箱内温度为15～25℃，相对湿度为70～80％，然后采用砂纸打磨平整；

接着在腻子表面髹漆，共3～5遍；每次髹漆后，将铜镜置于恒温恒湿箱内进行阴干，控制恒温恒湿箱内温度为15～25℃，相对湿度为70～80％，然后采用砂纸打磨平整；

其中，所述髹漆的油漆包括如下重量份的组分：

生漆100份，熟亚麻油20～25份，氢氧化亚铁2.5～3.5份，松节水1～100份。

此油漆的制备步骤为：将各组分混合在一起，然后搅拌脱水，经接触空气后发生氧化聚合反应，形成纯黑漆料。

进一步地，在步骤S6中，金/银饰片制作的具体步骤包括：

采用精密轧压设备制作金/银薄片，使其表面平整光亮，厚度控制在0.25～0.3mm；根据所需图案的最大直径，采用激光切割机进行下料，得到未处理的金/银圆片，采用超声波清洗和电解除油方式将金/银圆片表面清洗干净，烘干后在其表面涂覆感光油墨，得到具有感光油墨的金/银圆片；

采用3D建模软件绘制金/银饰片图案，并对各图案进行排布，使之满足设计要求，并采用光绘机将图形转移到胶片，制成两张完全一样的胶片；

将涂好感光油墨并彻底干燥的金/银圆片至于两张胶片之间，吸气后利用曝光机对金/银圆片上的感光油墨进行曝光，再通过显影机去除未被感光的油墨，使金/银饰片图案转移到金/银圆片上；

将曝光好的金/银圆片平铺粘贴在有机玻璃板上，利用蚀刻工艺对金/银圆片进行蚀刻，得到装饰图案的金金/银饰片；

将饰片浸泡在浓度为5～10％、温度为40～60℃的氢氧化钠溶液中，使感光油墨蓬松，用冷水冲洗擦拭干净，再经超声波清洗后，得到已按照设计图案排布好的金/银饰片。

进一步地，在步骤S7中，粘贴金/银饰片包括如下步骤：

在铜镜边缘做出图案定位，用漆料按定位要求将金/银饰片粘贴在漆层表面，采用表面镀敷超疏水膜层/超疏水油膜层、尺寸与漆层相适合的透明玻璃板按压饰片，使其各部位平整，然后再髹漆2～4遍，在恒温恒湿箱中干燥固化。

进一步地，在步骤S8中，打磨抛光包括如下步骤：

将铜镜镜面朝下安装在带硅胶内衬的专用胎具上，采用水平仪将铜镜调平后固定，采用全自动加压研磨机对漆层进行抛磨，使金/银饰片全部凸显出来；然后采用布轮抛光机和抛光蜡将铜镜整体抛光至光亮状态，经超声波除蜡和清洗后，即得到金/银平脱铜镜。其中，镜面反射率达到90％以上，平整度控制在0.3％以内。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的装饰铜镜的制作方法通过蜡型制作、镜坯制作、镜体浇注、铸坯清理打磨、漆料选材与髹漆、金/银饰片制作、粘贴金/银饰片、打磨抛光等步骤，结合镜体结构、镜体选材、铸造工艺、镜体打磨、漆料选材、髹漆干燥、金(银)饰片制作、平脱工艺等方面，使制作出的装饰铜镜具有精准高效、生产周期短、工艺稳定性好、装饰效果突出、不存在有毒有害元素、金属质感强烈等优点。

本发明的装饰铜镜的制作方法利用现代数字建模技术和3D打印技术对金(银)平脱铜镜的镜体结构进行了优化设计，使之能很好地满足映照纳人和镜背装饰的要求。研发亮泽度高、映照性好、铸造性能优良、对人体友好的青铜镜体材料。采用现代石膏型精密铸造工艺制备镜体坯件，根据其结构和材料特点制定了相应的铸造工艺，有效保证了铸造坯件的尺寸精度、表面粗糙度和铸造质量。采用精密轧压设备制作金(银)薄片，采用精密蚀刻工艺制作金(银)饰片，采用强度高、耐候性好的漆料，采用温度和适度可控的固化箱加速漆层固化。金(银)饰片在漆料面层中高精度定位和固定。采用自动加压研磨机和特制磨具对铜镜表面和镜背漆面进行打磨，保证其表面形状和尺寸，精准呈现金(银)饰片的纹样，与漆层的庄重沉稳形成鲜明对比。

附图说明

图1为实施例1的铜镜蜡型的镜背的结构示意图。

图中：10、边框；20、提钮；30、砂面；40、圆形凹槽。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1

一种装饰铜镜的制作方法包括如下步骤：

S1：蜡型制作：

采用3D建模软件绘制铜镜立体模型，采用紫蜡为原料，设置步长为0.025mm，采用基于FDM原理的3D打印机整体打印出铜镜蜡型；为使铸造后的镜坯基本平整，减少镜面凸起变形，在镜面设置下凹的反变形量，控制镜面反曲率半径为5500mm。

其中，铜镜立体模型的结构为：为便于取用和映照，将镜体设为正圆形，直径为220毫米，镜面平滑，镜体厚度2.8mm，镜背中心设直径为22mm的半球形提钮，边缘设宽度为9mm的边框；镜背凹陷区设为砂面，粗糙度控制在Ra150μm，设置4条圆形凹槽，槽宽1.5mm，槽深0.5mm，以增加填充漆料与镜背的结合力，如图1所示；

S2：镜坯制作：

将石膏铸粉调配成石膏浆料，然后采用立浇工艺，将石膏浆料浇注到铜镜蜡型，其中，直浇道与内浇道的截面积按照1.2:1的方式设置，有利于将金属液可能带入的熔渣挡住；内浇道采用圆形浇道，沿铜镜边缘切向连接，使金属液进入型腔平稳，同时在内侧连接处设置R4mm的圆角过渡，防止铸件收缩时在内浇道根部产生拉裂纹。

其中，石膏铸粉包括如下重量百分比的组分：15wt％锆英粉，32wt％石英粉，25wt％方石英粉，其余为石膏粉。

石膏浆料是以石膏铸粉与浓度为2.5％的硼酸水溶液按质量比100：38调和而成。

S3：镜体浇注：

将合金材料放入真空感应炉的石墨坩埚内，先抽真空到10Pa，然后充入纯氩到1.03atm，当金属炉料熔化完毕，调整温度到890℃，启动电磁搅拌功能，保持搅拌2min，得到金属液；其中，合金材料包括如下重量百分比的组分：25％锡，0.35％镓，2％锌，0.3％锗，0.1％钕，0.15％钌，0.075％硼，其余为铜以及不可避免的杂质元素；

同时将石膏铸型的镜坯装入铸造室内，抽真空到40Pa，然后将金属液注入石膏铸型的镜坯内，浇注后70s后，启动加压装置，金属液面上维持2.5atm的气压，使金属液在压力下结晶凝固，得到镜体铸坯；

S4：铸坯清理打磨；

浇注后将铸型置于预热到330℃的电阻炉内保温60min，然后随炉冷却到70℃以下，利用振动机将铸型震松，取出铸件，用高压水枪将粘附的石膏铸型冲洗干净。利用切割机将浇注系统切除。

采用砂轮机将浇道残余、披锋等磨掉，采用砂纸、钢丝扫、棕毛扫、抛光蜡等工具将镜体背面和边缘打磨，然后镜面朝下与底部的研磨盘平面接触，并将镜体装夹在自动加压研磨机的固定夹具上。设置底部研磨盘的转速为120rpm，设置镜体转速为30rpm，设置压力为70N。按照从粗到细的顺序，在凹面胎具上粘贴砂纸，并在胎具表面加水，依次对镜体表面进行湿打磨，直至镜面达到细腻半光亮的效果。

S5：漆料选材与髹漆：

采用去污粉将镜体背面擦拭干净，将镜体浸泡在70℃的泡花碱水溶液中清洗除油，再采用超声波清洗机将铜镜震洗干净。烘干后，在镜体背面髹漆。

先采用生漆腻子将镜背表面修平，腻子共髹2遍，每次抹腻子后，将铜镜置于恒温恒湿箱内进行阴干，控制恒温恒湿箱内温度为20℃，相对湿度为75％，然后采用砂纸打磨平整。

接着在腻子表面髹漆，其组成为：生漆100份，熟亚麻油22份，氢氧化亚铁3份，松节水适量，搅拌脱水，经接触空气后发生氧化聚合反应，形成纯黑漆料。共髹漆4遍。每次髹漆后，将铜镜置于恒温恒湿箱内进行阴干，控制恒温恒湿箱内温度为20℃，相对湿度为75％，然后采用砂纸打磨平整。

S6：金/银饰片制作：

采用精密轧压设备制作金(银)薄板，使其表面平整光亮，厚度控制在0.27mm。根据所需图案的最大直径，采用激光切割机进行下料，得到金(银)圆片。采用超声波清洗和电解除油方式将金(银)圆片表面清洗干净，烘干后在其表面涂覆感光油墨。

采用3D建模软件分别绘制金饰片和银饰片图案，并对各图案进行排布，使之满足设计要求，并采用光绘机将图形转移到胶片，制成两张完全一样的胶片。

将涂好感光油墨并彻底干燥的金(银)圆片至于两张胶片之间，吸气后利用曝光机对金(银)圆片上的感光油墨进行曝光，再通过显影机去除未被感光的油墨，使金饰片图案转移到金(银)圆片上。

将曝光好的金(银)圆片平铺粘贴在有机玻璃板上，利用蚀刻工艺对金(银)圆片进行蚀刻，得到装饰图案的金饰片。

将饰片浸泡在浓度为7％、温度为50℃的氢氧化钠溶液中，使感光油墨蓬松，用冷水冲洗擦拭干净，再经超声波清洗后，得到已按照设计图案排布好的金饰片。

S7：粘贴金/银饰片：

在铜镜边缘做出图案定位，用漆料按定位要求将金饰片粘贴在漆层表面，采用表面镀敷超疏水(油)膜层、尺寸与漆层相适合的透明玻璃板按压饰片，使其各部位平整，然后再髹漆1遍，在恒温恒湿箱中干燥固化。

S8：打磨抛光。

将铜镜镜面朝下安装在带硅胶内衬的专用胎具上，采用水平仪将铜镜调平后固定，采用全自动加压研磨机对漆层进行抛磨，使金饰片全部凸显出来。然后采用布轮抛光机和抛光蜡将铜镜整体抛光至光亮状态，经超声波除蜡和清洗后即得到金(银)平脱铜镜。

实施例2

一种装饰铜镜的制作方法包括如下步骤：

S1：蜡型制作：

采用3D建模软件绘制铜镜立体模型，采用紫蜡为原料，设置步长为0.02mm，采用基于FDM原理的3D打印机整体打印出铜镜蜡型；为使铸造后的镜坯基本平整，减少镜面凸起变形，在镜面设置下凹的反变形量，控制镜面反曲率半径为5000mm。

其中，铜镜立体模型的结构为：为便于取用和映照，将镜体设为正圆形，直径为220毫米，镜面平滑，镜体厚度2.5mm，镜背中心设直径为20mm的半球形提钮，边缘设宽度为8mm的边框。镜背凹陷区设为砂面，粗糙度为Ra100μm,设置3条圆形凹槽，槽宽1mm，槽深0.4mm，以增加填充漆料与镜背的结合力。

S2：镜坯制作：

将石膏铸粉调配成石膏浆料，然后采用立浇工艺，将石膏浆料浇注到铜镜蜡型，其中，直浇道与内浇道的截面积按照1.1:1的方式设置，有利于将金属液可能带入的熔渣挡住；内浇道采用圆形浇道，沿铜镜边缘切向连接，使金属液进入型腔平稳，同时在内侧连接处设置R3mm的圆角过渡，防止铸件收缩时在内浇道根部产生拉裂纹。

其中，石膏铸粉包括如下重量百分比的组分：10wt％锆英粉，40wt％石英粉，20wt％方石英粉，其余为石膏粉。

石膏浆料是以石膏铸粉与浓度为3.5％的硼酸水溶液按质量比100：39调和而成。

S3：镜体浇注：

将合金材料放入真空感应炉的石墨坩埚内，先抽真空到5Pa，然后充入纯氩到1.0atm，当金属炉料熔化完毕，调整温度到880℃，启动电磁搅拌功能，保持搅拌1.5min，得到金属液；其中，合金材料包括如下重量百分比的组分：22％锡，0.2％镓，1％锌，3％锗，0.03％钕，0.1％钌，0.02％硼，其余为铜以及不可避免的杂质元素；

同时将石膏铸型的镜坯装入铸造室内，抽真空到60Pa，然后将金属液注入石膏铸型的镜坯内，浇注后60s后，启动加压装置，金属液面上维持2.0atm的气压，使金属液在压力下结晶凝固，得到镜体铸坯；

S4：铸坯清理打磨；

浇注后将铸型置于预热到320℃的电阻炉内保温30min，然后随炉冷却到60℃以下，利用振动机将铸型震松，取出铸件，用高压水枪将粘附的石膏铸型冲洗干净。利用切割机将浇注系统切除。

采用砂轮机将浇道残余、披锋等磨掉，采用砂纸、钢丝扫、棕毛扫、抛光蜡等工具将镜体背面和边缘打磨，然后镜面朝下与底部的研磨盘平面接触，并将镜体装夹在自动加压研磨机的固定夹具上。设置底部研磨盘的转速为100rpm，设置镜体转速为40rpm，设置压力为50N。按照从粗到细的顺序，在凹面胎具上粘贴砂纸，并在胎具表面加水，依次对镜体表面进行湿打磨，直至镜面达到细腻半光亮的效果。

S5：漆料选材与髹漆：

采用去污粉将镜体背面擦拭干净，将镜体浸泡在60℃的泡花碱水溶液中清洗除油，再采用超声波清洗机将铜镜震洗干净。烘干后，在镜体背面髹漆。

先采用生漆腻子将镜背表面修平，腻子共髹2遍，每次抹腻子后，将铜镜置于恒温恒湿箱内进行阴干，控制恒温恒湿箱内温度为15℃，相对湿度为70％，然后采用砂纸打磨平整。

接着在腻子表面髹漆，其组成为：生漆100份，熟亚麻油20份，氢氧化亚铁2.5份，松节水适量，搅拌脱水，经接触空气后发生氧化聚合反应，形成纯黑漆料。共3遍。每次髹漆后，将铜镜置于恒温恒湿箱内进行阴干，控制恒温恒湿箱内温度为15℃，相对湿度为70％，然后采用砂纸打磨平整。

S6：金/银饰片制作：

采用精密轧压设备制作银薄板，使其表面平整光亮，厚度控制在0.25mm。根据所需图案的最大直径，采用激光切割机进行下料，得到银圆片。采用超声波清洗和电解除油方式将银圆片表面清洗干净，烘干后在其表面涂覆感光油墨。

采用3D建模软件绘制银饰片图案，并对各图案进行排布，使之满足设计要求，并采用光绘机将图形转移到胶片，制成两张完全一样的胶片。

将涂好感光油墨并彻底干燥的银圆片至于两张胶片之间，吸气后利用曝光机对银圆片上的感光油墨进行曝光，再通过显影机去除未被感光的油墨，使银饰片图案转移到银圆片上。

将曝光好的银圆片平铺粘贴在有机玻璃板上，利用蚀刻工艺对银圆片进行蚀刻，得到装饰图案的银饰片。

将饰片浸泡在浓度为5％、温度为60℃的氢氧化钠溶液中，使感光油墨蓬松，用冷水冲洗擦拭干净，再经超声波清洗后，得到已按照设计图案排布好的银饰片。

S7：粘贴金/银饰片：

在铜镜边缘做出图案定位，用漆料按定位要求将金饰片粘贴在漆层表面，采用表面镀敷超疏水(油)膜层、尺寸与漆层相适合的透明玻璃板按压饰片，使其各部位平整，然后再髹漆2遍，在恒温恒湿箱中干燥固化。

S8：打磨抛光。

将铜镜镜面朝下安装在带硅胶内衬的专用胎具上，采用水平仪将铜镜调平后固定，采用全自动加压研磨机对漆层进行抛磨，使金饰片全部凸显出来。然后采用布轮抛光机和抛光蜡将铜镜整体抛光至光亮状态，经超声波除蜡和清洗后即得到金(银)平脱铜镜。

实施例3

一种装饰铜镜的制作方法包括如下步骤：

S1：蜡型制作：

采用3D建模软件绘制铜镜立体模型，采用紫蜡为原料，设置步长为0.03mm，采用基于FDM原理的3D打印机整体打印出铜镜蜡型；为使铸造后的镜坯基本平整，减少镜面凸起变形，在镜面设置下凹的反变形量，控制镜面反曲率半径为6000mm。

其中，铜镜立体模型的结构为：为便于取用和映照，将镜体设为正圆形，直径为250毫米，镜面平滑，镜体厚度3mm，镜背中心设直径为25mm的半球形提钮，边缘设宽度为10mm的边框。镜背凹陷区设为砂面，粗糙度控制在Ra200μm，并设置4条圆形凹槽，槽宽2mm，槽深0.6mm，以增加填充漆料与镜背的结合力；

S2：镜坯制作：

将石膏铸粉调配成石膏浆料，然后采用立浇工艺，将石膏浆料浇注到铜镜蜡型，其中，直浇道与内浇道的截面积按照1.5:1的方式设置，有利于将金属液可能带入的熔渣挡住；内浇道采用圆形浇道，沿铜镜边缘切向连接，使金属液进入型腔平稳，同时在内侧连接处设置R5mm的圆角过渡，防止铸件收缩时在内浇道根部产生拉裂纹。

其中，石膏铸粉包括如下重量百分比的组分：20wt％锆英粉，30wt％石英粉，20wt％方石英粉，其余为石膏粉。

石膏浆料是以石膏铸粉与浓度为1.5％的硼酸水溶液按质量比100：37调和而成。

S3：镜体浇注：

将合金材料放入真空感应炉的石墨坩埚内，先抽真空到15Pa，然后充入纯氩到1.1atm，当金属炉料熔化完毕，调整温度到910℃，启动电磁搅拌功能，保持搅拌2.5min，得到金属液；其中，合金材料包括如下重量百分比的组分：24％锡，0.3％镓，3％锌，0.5％锗，0.05％钕，0.2％钌，0.05％硼，其余为铜以及不可避免的杂质元素；

同时将石膏铸型的镜坯装入铸造室内，抽真空到30Pa，然后将金属液注入石膏铸型的镜坯内，浇注后90s后，启动加压装置，金属液面上维持3.0atm的气压，使金属液在压力下结晶凝固，得到镜体铸坯；

S4：铸坯清理打磨；

浇注后将铸型置于预热到350℃的电阻炉内保温90min，然后随炉冷却到80℃以下，利用振动机将铸型震松，取出铸件，用高压水枪将粘附的石膏铸型冲洗干净。利用切割机将浇注系统切除。

采用砂轮机将浇道残余、披锋等磨掉，采用砂纸、钢丝扫、棕毛扫、抛光蜡等工具将镜体背面和边缘打磨，然后镜面朝下与底部的研磨盘平面接触，并将镜体装夹在自动加压研磨机的固定夹具上。设置底部研磨盘的转速为150rpm，设置镜体转速为20rpm，设置压力为100N。按照从粗到细的顺序，在凹面胎具上粘贴砂纸，并在胎具表面加水，依次对镜体表面进行湿打磨，直至镜面达到细腻半光亮的效果。

S5：漆料选材与髹漆：

采用去污粉将镜体背面擦拭干净，将镜体浸泡在80℃的泡花碱水溶液中清洗除油，再采用超声波清洗机将铜镜震洗干净。烘干后，在镜体背面髹漆。

先采用生漆腻子将镜背表面修平，腻子共髹3遍，每次抹腻子后，将铜镜置于恒温恒湿箱内进行阴干，控制恒温恒湿箱内温度为25℃，相对湿度为80％，然后采用砂纸打磨平整。

接着在腻子表面髹漆，其组成为：生漆100份，熟亚麻油25份，氢氧化亚铁3.5份，松节水适量，搅拌脱水，经接触空气后发生氧化聚合反应，形成纯黑漆料。共5遍。每次髹漆后，将铜镜置于恒温恒湿箱内进行阴干，控制恒温恒湿箱内温度为25℃，相对湿度为80％，然后采用砂纸打磨平整。

S6：金/银饰片制作：

采用精密轧压设备制作金薄板，使其表面平整光亮，厚度控制在0.3mm。根据所需图案的最大直径，采用激光切割机进行下料，得到金圆片。采用超声波清洗和电解除油方式将金圆片表面清洗干净，烘干后在其表面涂覆感光油墨。

采用3D建模软件绘制金饰片图案，并对各图案进行排布，使之满足设计要求，并采用光绘机将图形转移到胶片，制成两张完全一样的胶片。

将涂好感光油墨并彻底干燥的金圆片至于两张胶片之间，吸气后利用曝光机对金圆片上的感光油墨进行曝光，再通过显影机去除未被感光的油墨，使金饰片图案转移到金圆片上。

将曝光好的金圆片平铺粘贴在有机玻璃板上，利用蚀刻工艺对金圆片进行蚀刻，得到装饰图案的金饰片。

将饰片浸泡在浓度为10％、温度为40℃的氢氧化钠溶液中，使感光油墨蓬松，用冷水冲洗擦拭干净，再经超声波清洗后，得到已按照设计图案排布好的金饰片。

S7：粘贴金/银饰片：

在铜镜边缘做出图案定位，用漆料按定位要求将金饰片粘贴在漆层表面，采用表面镀敷超疏水(油)膜层、尺寸与漆层相适合的透明玻璃板按压饰片，使其各部位平整，然后再髹漆4遍，在恒温恒湿箱中干燥固化。

S8：打磨抛光。

将铜镜镜面朝下安装在带硅胶内衬的专用胎具上，采用水平仪将铜镜调平后固定，采用全自动加压研磨机对漆层进行抛磨，使金饰片全部凸显出来。然后采用布轮抛光机和抛光蜡将铜镜整体抛光至光亮状态，经超声波除蜡和清洗后即得到金(银)平脱铜镜。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种装饰铜镜的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：蜡型制作：

采用3D建模软件绘制铜镜立体模型，采用3D打印机整体打印出铜镜蜡型；

其中，铜镜立体模型的结构为：

镜体为正圆形，镜面平滑；镜背中心设有半球形提钮，镜背的边缘设有边框，镜背的凹陷区设有砂面及多条圆形凹槽；

S2：镜坯制作：

采用石膏型精密铸造工艺制作镜坯；

S3：镜体浇注：

将合金材料放入真空感应炉的石墨坩埚内，先抽真空到5～15Pa，然后充入纯氩到1～1.1atm，当金属炉料熔化完毕，调整温度到880～910℃，启动电磁搅拌功能，保持搅拌1.5～2.5min，得到金属液；其中，合金材料为无铅无镍的高锡青铜合金；

同时将石膏铸型的镜坯装入铸造室内，抽真空到30～60Pa，然后将金属液注入石膏铸型的镜坯内，浇注后60～90s后，启动加压装置，金属液面上维持2～3atm的气压，使金属液在压力下结晶凝固，得到镜体铸坯；

S4：铸坯清理打磨；

S5：漆料选材与髹漆：

采用去污粉将镜体背面擦拭干净，将镜体浸泡在60～80℃的泡花碱水溶液中清洗除油，再采用超声波清洗机将铜镜震洗干净；烘干后，在镜体背面髹漆，得到具有髹漆的铜镜；

S6：金/银饰片制作：

采用精密轧压设备制作金/银薄片，使其表面平整光亮，厚度控制在0.25～0.3mm，在其表面涂覆感光油墨，得到金/银圆片；

采用3D建模软件绘制金/银饰片图案，并对各图案进行排布，利用蚀刻工艺对金/银圆片进行蚀刻，得到装饰图案的金/银饰片；

S7：粘贴金/银饰片；

S8：打磨抛光。

2.根据权利要求1所述的装饰铜镜的制作方法，其特征在于，在步骤S1中，镜体的直径为200～250mm，镜体的厚度为2.5～3mm，半球形提钮的直径为20～25mm，边框的宽度为8～10mm；砂面的粗糙度控制在Ra100～200μm；圆形凹槽的规格为：槽宽1～2mm，槽深0.4～0.6mm。

3.根据权利要求2所述的装饰铜镜的制作方法，其特征在于，在步骤S1中，铜镜蜡型为蓝蜡或紫蜡；3D打印机是基于FDM原理打印出铜镜蜡型；3D打印机的设置步长为0.02～0.03mm；镜面设置下凹的反变形量，控制镜面反曲率半径为5000～6000mm。

4.根据权利要求1所述的透光铜镜的制作方法，其特征在于，在步骤S2中，石膏型精密铸造工艺包括如下步骤：

将石膏铸粉调配成石膏浆料，然后采用立浇工艺，将石膏浆料浇注到铜镜蜡型，其中，直浇道与内浇道的截面积按照1.1～1.5:1的方式设置，内浇道采用圆形浇道，沿铜镜蜡型的边缘切向连接，同时在内侧连接处设置R3～5mm的圆角过渡，其中，所述石膏铸粉包括如下重量百分比的组分：10～20wt％锆英粉，30～40wt％石英粉，20～30wt％方石英粉，其余为石膏粉；所述石膏浆料是以石膏铸粉与浓度为1.5～3.5％的硼酸水溶液按质量比100：(36-40)调和而成。

5.根据权利要求1所述的透光铜镜的制作方法，其特征在于，在步骤S3中，无铅无镍的高锡青铜合金包括如下重量百分比的组分：22～25％锡，0.2～1.0％镓，1～4％锌，0.3～3％锗，0.03～0.2％钕，0.1～0.5％钌，0.02～0.15％硼，其余为铜以及不可避免的杂质元素。

6.根据权利要求1所述的装饰铜镜的制作方法，其特征在于，在步骤S3中，铸坯清理打磨包括如下步骤：

浇注后所得的镜体铸坯置于预热到320～350℃的电阻炉内，保温30～90min，然后随炉冷却到60～80℃以下，利用振动机将铸型震松，取出铸件，用高压水枪将粘附的石膏铸型冲洗干净，利用切割机将浇注系统切除；

采用砂轮机将浇道残余、披锋的区域磨掉，采用砂纸、钢丝扫、棕毛扫、抛光蜡的工具将镜体背面和边缘打磨，然后镜面朝下与底部的研磨盘平面接触，并将镜体装夹在自动加压研磨机的固定夹具上；设置底部研磨盘的转速为100～150rpm，设置镜体转速为20～40rpm，设置压力为50～100N；按照从粗到细的顺序，在凹面胎具上粘贴砂纸，并在胎具表面加水，依次对镜体表面进行湿打磨，直至镜面达到细腻半光亮的效果。

7.根据权利要求1所述的装饰铜镜的制作方法，其特征在于，在步骤S5中，在镜体背面髹漆包括如下步骤：

先采用生漆腻子将镜背表面修平，腻子共髹2～3遍，每次抹腻子后，将铜镜置于恒温恒湿箱内进行阴干，控制恒温恒湿箱内温度为15～25℃，相对湿度为70～80％，然后采用砂纸打磨平整；

接着在腻子表面髹漆，共3～5遍；每次髹漆后，将铜镜置于恒温恒湿箱内进行阴干，控制恒温恒湿箱内温度为15～25℃，相对湿度为70～80％，然后采用砂纸打磨平整；

其中，所述髹漆的油漆包括如下重量份的组分：

生漆100份，熟亚麻油20～25份，氢氧化亚铁2.5～3.5份，松节水1～100份。

8.根据权利要求1所述的装饰铜镜的制作方法，其特征在于，在步骤S6中，金/银饰片制作的具体步骤包括：

采用精密轧压设备制作金/银薄片，使其表面平整光亮，厚度控制在0.25～0.3mm；根据所需图案的最大直径，采用激光切割机进行下料，得到未处理的金/银圆片，采用超声波清洗和电解除油方式将金/银圆片表面清洗干净，烘干后在其表面涂覆感光油墨，得到具有感光油墨的金/银圆片；

采用3D建模软件绘制金/银饰片图案，并对各图案进行排布，使之满足设计要求，并采用光绘机将图形转移到胶片，制成两张完全一样的胶片；

将涂好感光油墨并彻底干燥的金/银圆片至于两张胶片之间，吸气后利用曝光机对金/银圆片上的感光油墨进行曝光，再通过显影机去除未被感光的油墨，使金/银饰片图案转移到金/银圆片上；

将曝光好的金/银圆片平铺粘贴在有机玻璃板上，利用蚀刻工艺对金/银圆片进行蚀刻，得到装饰图案的金金/银饰片；

将饰片浸泡在浓度为5～10％、温度为40～60℃的氢氧化钠溶液中，使感光油墨蓬松，用冷水冲洗擦拭干净，再经超声波清洗后，得到已按照设计图案排布好的金/银饰片。

9.根据权利要求1所述的装饰铜镜的制作方法，其特征在于，在步骤S7中，粘贴金/银饰片包括如下步骤：

在铜镜边缘做出图案定位，用漆料按定位要求将金/银饰片粘贴在漆层表面，采用表面镀敷超疏水膜层/超疏水油膜层、尺寸与漆层相适合的透明玻璃板按压饰片，使其各部位平整，然后再髹漆2～4遍，在恒温恒湿箱中干燥固化。

10.根据权利要求1所述的装饰铜镜的制作方法，其特征在于，在步骤S8中，打磨抛光包括如下步骤：

将铜镜镜面朝下安装在带硅胶内衬的专用胎具上，采用水平仪将铜镜调平后固定，采用全自动加压研磨机对漆层进行抛磨，使金/银饰片全部凸显出来；然后采用布轮抛光机和抛光蜡将铜镜整体抛光至光亮状态，经超声波除蜡和清洗后，即得到金/银平脱铜镜。

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