阅读说明：本技术 一种硬金生产工艺 (Hard gold production process ) 是由 廖斐鸣 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种硬金生产工艺,包括以下步骤：胚模制作步骤：采用任一种贵金属制作金属胚模；超声波清洗步骤：采用金属清洗剂对金属胚模进行超声波清洗；第一水洗步骤：在超声波清洗步骤之后,采用超纯水对金属胚模进行清洗；活化步骤：在第一水洗步骤之后,采用活化剂对金属胚模进行活化处理；第二水洗步骤：在活化步骤之后,采用超纯水对金属胚模进行清洗；电铸步骤：在第二水洗步骤之后,对金属胚模进行电铸处理,以使金属胚模外附着硬金层而形成硬金制品。本发明采用任一种贵金属作为金属胚模,无需融化胚模,且能确保硬金层与金属胚模的连接强度,从而确保硬金制品的强度。(The invention discloses a hard gold production process, which comprises the following steps: a blank mold manufacturing step: manufacturing a metal blank mold by adopting any noble metal; an ultrasonic cleaning step: carrying out ultrasonic cleaning on the metal blank mold by adopting a metal cleaning agent; a first water washing step: after the ultrasonic cleaning step, cleaning the metal blank mold by adopting ultrapure water; an activation step: after the first water washing step, activating the metal blank mold by using an activating agent; a second water washing step: after the activation step, cleaning the metal blank mold by adopting ultrapure water; electroforming: after the second water washing step, the metal blank mold is electroformed to attach a hard gold layer to the metal blank mold to form a hard gold product. The invention adopts any noble metal as the metal blank mold, does not need to melt the blank mold, and can ensure the connection strength of the hard gold layer and the metal blank mold, thereby ensuring the strength of the hard gold product.)

一种硬金生产工艺

技术领域

本发明涉及一种生产工艺，尤其涉及一种硬金生产工艺。

背景技术

3D硬金的“3D”是three-dimensional的缩写，意思就是三维图形。真实的三维空间，有真实的距离空间。同样是金，以“电铸”工艺生产出的金制品却在不同位置采用不同工艺，有的抛光，有的磨砂，造成明暗对比。色彩的分层更为清晰，立体感更强，质感也有了区分，摸上去的时候，有的地方光滑细腻，有的地方带着轻微的磨砂感，手感丰富，同时相较普通黄金，又大大提升了其硬度及耐磨性，所以消费者亲切称之为“3D硬金”。目前在硬金生产工艺中普遍采用蜡或者锌合金做胚模，之后在胚模外镀金层，然后将胚模融化去掉，从而形成空心的硬金制品；但是，上述硬金生产工艺中，由于蜡或者锌合金等胚模不用于作为硬金制品的材料，因此，在形成硬金制品时胚模需要融化掉，而导致硬金制品的壁薄，强度不足，容易被损坏。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种硬金生产工艺，其采用贵金属作为金属胚模，无需融化胚模，且通过超声波清洗步骤、第一水洗步骤、活化步骤、第二水洗步骤的结合，确保硬金层与金属胚模的连接强度，从而确保硬金制品的强度。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种硬金生产工艺，包括以下步骤：

胚模制作步骤：采用任一种贵金属制作金属胚模；

超声波清洗步骤：采用金属清洗剂对金属胚模进行超声波清洗；

第一水洗步骤：在所述超声波清洗步骤之后，采用超纯水对金属胚模进行清洗，以清除金属胚模表面的金属清洗剂；

活化步骤：在所述第一水洗步骤之后，采用活化剂对金属胚模进行活化处理，以清除金属胚模表面油污以及其表面氧化层；

第二水洗步骤：在活化步骤之后，采用超纯水对金属胚模进行清洗，以清除金属胚模表面的活化剂；

电铸步骤：在所述第二水洗步骤之后，对金属胚模进行电铸处理，以使金属胚模外附着硬金层而形成硬金制品；

第三水洗步骤：采用超纯水清洗所述硬金制品。

进一步地，所述电铸步骤在电铸装置中进行，所述电铸装置包括电铸槽、固定在所述电铸槽内的阳极结构、设置在所述电铸槽内的挂架和用于驱动挂架旋转的旋转驱动机构；其中，所述电铸步骤包括以下步骤：

将金属胚模悬挂在挂架上；往电铸槽内加入电铸液并使电铸液浸没金属胚模；往电铸液通电，并采用旋转驱动机构驱动旋转架匀速旋转。

进一步地，在所述电铸步骤中，电铸液的温度为45-80℃，PH值为5.5-8.6，通电的电流密度为0.2-1.2A/dm²。

进一步地，所述金属胚模呈环状结构；在所述电铸步骤中，金属胚模通过铜线悬挂在挂架上；其中，铜线穿过金属胚模，铜线位于金属胚模两侧的部分相互缠绕以使铜线围合形成挂环，挂环的口径大于金属胚模的厚度；铜线的两侧相互缠绕后并分别悬挂在挂架上。

进一步地，所述挂环的口径与金属胚模横断面积比为1.2:1。

进一步地，在所述电铸步骤中，采用旋转驱动机构驱动所述挂架沿顺时针和逆时针方向交替旋转。

进一步地，所述阳极结构包括钛网，钛网的网格呈棱形。

进一步地，在所述钛网的壁上依次涂覆钌层和铱层。

进一步地，所述钛网周向环绕成柱状，且所述钛网的轴线垂直于电铸槽内电铸液的液面。

进一步地，所述贵金属为金或银。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过采用任一种贵金属制作所述金属胚模，后续无需将金属胚模融化，提高硬度；同时，通过超声波清洗步骤去除表面油污和污物、活化步骤去除金属胚模表面氧化层，再配合第一水洗步骤、第二水洗步骤将超声波清洗步骤和活化步骤中的残留的金属清洗剂和活化剂清除，使得金属胚模表面清洁度较高，进而确保在电铸步骤中硬金层与金属胚模的连接强度；如此，确保硬金制品的强度。

附图说明

图1为本发明硬金生产工艺的流程图；

图2为本发明电铸装置的结构示意图；

图3为本发明图2中局部A的结构放大图；

图4为本发明阳极结构的结构示意图；

图5为本发明阳极结构的剖视图。

图中：10、电铸装置；11、电铸槽；12、阳极结构；121、钛网的网格；123、钛网；124、钌层；125、铱层；13、挂架；14、旋转驱动机构；20、金属胚模；30、铜线；31、挂环。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，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。

如图1所示的一种硬金生产工艺，包括以下步骤：

胚模制作步骤：采用任一种贵金属制作金属胚模20，金属胚模20的形状与所需硬金制品形状相同；此处需要说明的是，贵金属被广泛作为制品，故不需要进行金属胚模20的融化脱离操作；需要说明的是，上述的贵金属可为金、银、铂等等其中一种金属，即，可采用金、银、铂等任一种制作金属胚膜。

超声波清洗步骤：采用金属清洗剂对金属胚模20进行超声波清洗，以将金属胚模20表面的不溶性污物和油污洗去；此处需要说明的是，该超声波清洗步骤可在现有的超声波清洗器中进行；

第一水洗步骤：在超声波清洗步骤之后，采用超纯水对金属胚模20进行清洗，以清除金属胚模20表面的金属清洗剂；

活化步骤：在第一水洗步骤之后，采用活化剂对金属胚模20进行活化处理，以清除金属胚模20表面油污以及其表面氧化层；此时，由于超声波清洗步骤将金属胚模20表面的污物去除，且第一水洗步骤将金属清洗剂清除，使得活化剂与金属胚模20的表面接触更充分，从而可更充分地去除金属胚模20表面的氧化层；

第二水洗步骤：在活化步骤之后，采用超纯水对金属胚模20进行清洗，以清除金属胚模20表面的活化剂，避免将活化剂对后续的操作造成影响；

电铸步骤：在第二水洗步骤之后，对金属胚模20进行电铸处理，以使金属胚模20外附着硬金层而形成硬金制品；如此，由于上述步骤中清除了金属胚模20表面杂质、油污、氧化层等等，使得金属胚模20表面比较光滑，更利于电铸液中的金离子均匀分布在金属胚模20表面，提高硬金层与金属胚模20连接强度以及硬金层的光滑度；

第三水洗步骤：采用超纯水清洗硬金制品，此时，获得5D硬金制品；此处需要说明的是，上述的“5D硬金制品”是指3D硬金制品上具有两个双层金属，因“双层”英文Double首写字母为D，所以俗称为“5D硬金制品”；比如，在采用银制作金属胚模20时，形成的硬金制品具有硬金层和银层；而在采用金制作金属胚模20时，形成的硬金制品具有硬金层和金层等等。

如图2-5所示，具体地，电铸步骤在电铸装置10中进行，电铸装置10包括电铸槽11、固定在电铸槽11内的阳极结构12、设置在电铸槽11内的挂架13和用于驱动挂架13旋转的旋转驱动机构14；其中，电铸步骤包括以下步骤：

将金属胚模20悬挂在挂架13上；往电铸槽11内加入电铸液并使电铸液浸没金属胚模20；往电铸液通电，并采用旋转驱动机构14驱动旋转架匀速旋转；此时，金属胚模20相当于阴极；如此，通过旋转驱动机构14驱动旋转架，可以带动金属胚模20旋转，可消除由于阳极结构12和金属胚模20之间的电势电位差，使得镀金效果更均匀；同时，挂架13的旋转搅动了电铸液，加快了电铸液中分子传质，使电铸液内各分子分布更均一，电铸效果更好；再者，挂架13在电铸液中的移动，降低了气泡与金属胚模20的表面张力，即使因为电流过大而发生析氢发应而产生气泡时，由于张力较小，产生的气泡也会第一时间逸出。

上述的旋转驱动机构14可采用现有的旋转电机、旋转液缸等等。

具体地，可将旋转驱动机构14的驱动转速控制为4-15rad/min。

具体地，在电铸步骤中，电铸液的温度为45-80℃，避免温度过高电铸液分解以及电耗增加，也防止较低温度下电铸液中的分子扩散变慢，影响电铸液中金离子沉积速度；同时，PH值优选为5.5-8.6，酸碱条件温和，提高电铸液稳定性，便于镀液维护；再者，由于电流过低会导致金离子沉积速率慢，电流过高则会出现硬金层烧焦，如此，本实施例中，将通电的电流密度控制为0.2-1.2A/dm²，此条件均可获得光亮硬金层。

在上述过程中还可在电铸液中加入导电剂以及提高制品硬度与光亮度的化合物等等。

优选地，金属胚模20呈环状结构；此处需要说明的是，上述“环状结构”是指金属胚模20的延伸轨迹呈首尾闭合结构，并不仅限于圆形、椭圆形、方形等等，比如，该硬金制品为手环、戒指等等；在电铸步骤中，金属胚模20通过铜线30悬挂在挂架13上。

再者，由于电铸步骤中电铸液的金离子在金属胚模20(阴极)有电流通过的地方被还原形成硬金层，铜线30和金属胚模20在同一个位置长时间接触，使金离子在铜线30与金属胚模20之间不断积累，最后导致铜线30与金属胚模20接触点粘连，故，本实施例中，更优先地，铜线30穿过金属胚模20，铜线30位于金属胚模20两侧的部分相互缠绕以使铜线30围合形成挂环31，挂环31的口径大于金属胚模20的厚度，此时，金属胚模20可相对铜线30移动，铜线30的两侧相互缠绕后并分别悬挂在挂架13上；如此，电铸步骤中，金属胚模20随着挂架13旋转，此时，电铸液对金属胚模20产生阻力以及金属胚模20自身惯性，可以有效变换金属胚模20与铜线30的接触点，避免接触时间过长，从而避免铜线30与金属胚模20在接触点粘连。

优选地，挂环31的口径与金属胚模20横断面积比为1.2:1，此设置可避免挂环31过小，导致电铸时金属胚模20与铜线30接触过紧，接触位置镀金粘连，最后电铸不良形成凹痕，同时可避免挂环31过大，导致电铸时金属胚模20与铜线30接触不良，导电性不足而无法镀金。

更具体地，在电铸步骤中，采用旋转驱动机构驱动挂架13沿顺时针和逆时针方向交替旋转，通过交替旋转，可进一步加快析氢所产生气泡的逸出。

由于在电铸步骤中发生易析氢析氧反应而产生气泡，气泡易大量附着在阳极结构12上而影响电铸效果，优选地，阳极结构12包括钛网123，钛网的网格121呈棱形；相对于现有采用块状不锈钢板作为阳极，钛网123上的网格使得整体面积可吸附面积较小，表面张力会降低，气泡不易吸附在钛网123上，从而确保电铸效果。

更优选地，在钛网123的壁上依次涂覆钌层124和铱层125，其中，钌层124耐腐蚀，可保证钛网123不受腐蚀，铱层125导电性能叫好，将铱层125作为最外层，可保证电铸步骤中电流通顺以及电流强度更强，进而使电铸速度更快，同时也保证了电铸液中的金离子与金属胚模20更为紧密融合，使得硬金层更加光滑细腻及均匀。

进一步地，钛网123周向环绕成柱状，且钛网123的轴线垂直于电铸槽11内电铸液的液面。

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。