电铸硬黄金制品的方法.pdf

本发明涉及一种电铸硬黄金制品的方法，包括下述步骤：起版、倒模、修蜡及抹导电层步骤制得待加工的黄金制品的蜡模，并在蜡模表面涂上一层导电油；铸金步骤将钛网作为阳极，将涂有导电油的蜡模放入电铸槽中作为阴极，将电铸液放入电铸槽中，电铸液包含亚硫酸金钾、亚硫酸铵和柠檬酸钾，亚硫酸金钾与亚硫酸铵相结合，三价金离子被还原为一价金离子，一价金离子生成细密结晶，细密结晶通过柠檬酸钾进行结合和PH缓冲形成络合的金沉淀在蜡膜上形成铸金层，制得半成品；除蜡及除导电层步骤将半成品中的蜡膜及导电层除去，制得成品；本发明利用金离子化学结构的变化来改变黄金制品的体积和硬度，使得黄金制品的硬度、体积和韧性同时达到标准。

1、  一种电铸硬黄金制品的方法，包括下述步骤：起版、倒模、修蜡、抹导电层、铸金、除蜡、除导电层；起版、倒模、修蜡及抹导电层步骤制得待加工的黄金制品的蜡模，并在蜡模表面涂上一层导电油；铸金步骤将钛网作为阳极，将涂有导电油的蜡模放入电铸槽中作为阴极，将电铸液放入电铸槽中，在电铸槽的阴阳极导电过程中，涂有导电油的蜡膜上形成铸金层，制得半成品；除蜡及除导电层步骤将半成品中的蜡膜及导电层除去，制得成品；
其特征在于，所述电铸液包含亚硫酸金钾、电铸开缸剂及水，电铸开缸剂包含有亚硫酸铵和柠檬酸钾，亚硫酸金钾与亚硫酸铵相结合，三价金离子被还原为一价金离子，一价金离子生成细密结晶，细密结晶通过柠檬酸钾进行结合和PH缓冲形成络合的金，络合的金沉淀在蜡膜上形成所述铸金层。

2、  如权利要求1所述的电铸硬黄金制品的方法，其特征在于，电铸液中亚硫酸金钾的含量为300～400ml/l，亚硫酸铵的含量为100～150g/l，柠檬酸钾的含量为80～120g/l。

3、  如权利要求2所述的电铸硬黄金制品的方法，其特征在于，亚硫酸金钾含金量为49～51g/l，电铸液中金含量15～20g/l。

4、  如权利要求1所述的电铸硬黄金制品的方法，其特征在于，电铸液中含有辅助剂，采用辅助剂来改变电位及铸金层的性能，辅助剂包括稳定剂、整平剂、电铸光亮剂。

5、  如权利要求4所述的电铸硬黄金制品的方法，其特征在于，电铸液中稳定剂的含量为6～6.5g/l，整平剂的含量为6～6.5g/l，光亮剂的含量为2.4～2.8ml/l。

6、  如权利要求1所述的电铸硬黄金制品的方法，其特征在于，阴极在电铸液中摆动，阴极通过的电流的强度为0.01～0.015A。

7、  如权利要求1所述的电铸硬黄金制品的方法，其特征在于，电铸液的PH值控制在6.8～7.2之间，电铸时间为28～48小时，温度在53℃～60℃的范围内。

8、  如权利要求1所述的电铸硬黄金制品的方法，其特征在于，还包括喷沙步骤，喷沙步骤在铸金步骤之后、除蜡步骤之前进行，喷沙步骤将铸金好的黄金半成品放入喷沙机中进行喷沙，并对喷沙好的半成品进行光亮位与散沙位区分。

9、  如权利要求1所述的电铸硬黄金制品的方法，其特征在于，所述除导电层步骤通过把除去蜡模的黄金半成品放入硝酸或硫酸里进行导电层的溶解，然后用火枪烧或烤箱熔将制品的导电层除去，得到黄金制品的成品。

电铸硬黄金制品的方法
技术领域
本发明涉及黄金制作领域，更具体地说，涉及一种电铸硬黄金制品的方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，黄金作为一种化学性能稳定(密度：19.3g/cm3，熔点1062.7℃)，物理性能好(可塑性、延展性能)的贵价金属，其应用范围也越来越广泛，例如：制作饰品、摆设件、五金件等。随着黄金制品在各个领域中的开发利用，人们对黄金制品的质量、体积、硬度等的要求也越来越高，黄金制品的造型也越加复杂，现有技术中，电铸黄金工艺得以开发，其突破了以往黄金加工工艺的制品形状简单、造型呆板、品种难以多样化的缺点，电铸黄金工艺所得黄金制品的造型独特、形态多变，特别适合制作空心黄金制品。
现有的电铸黄金工艺包括前处理工序、铸金工序及后处理工序，前处理工序包括起版、倒模、修蜡及抹导电层，用于制作待加工的黄金制品的蜡模，并在蜡模表面涂上一层导电油。铸金工序是一个关键的步骤，铸金的实质是一个电化学过程，其以氰化亚金钾为主盐，以柠檬酸为导电盐，将涂有导电油的蜡模作为阴极，在电流的作用下，经过一定的时间，可将氰化亚金钾中的金离子电解出来，并沉淀在阴极黄金制品的蜡模表面形成铸金层，制得半成品，该步骤的工艺参数为阴极通过的电流的强度为0.02A，PH值控制在6.5～7.0之间，电铸时间为28小时以内，温度在30℃～45℃的范围内。后处理工序包括除蜡、除导电层等，用于除去半成品中的蜡膜及导电层，制得成品。
然而，由于黄金具有硬度低的特性，会明显影响后处理工序的处理效果，直接造成成品率低，尤其是黄金的纯度越高，硬度越低，制作纯度较高的黄金制品，尤其是千足金制品，容易发生变形、凹陷，现有的解决方法完全依赖于加厚黄金铸层，这种方法耗费黄金，不利于节约成本，因而，如何提高黄金制品的硬度，是电铸黄金工艺亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有电铸黄金工艺所制得的黄金制品的硬度不够高、易变形、成品率低的缺点，提供一种电铸硬黄金制品的方法，对现有的电铸黄金工艺进行改进，利用金离子化学结构的变化来改变黄金制品的体积和硬度，能够有效提高黄金制品的硬度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电铸硬黄金制品的方法，包括下述步骤：起版、倒模、修蜡、抹导电层、铸金、除蜡、除导电层；起版、倒模、修蜡及抹导电层步骤制得待加工的黄金制品的蜡模，并在蜡模表面涂上一层导电油；铸金步骤将钛网作为阳极，将涂有导电油的蜡模放入电铸槽中作为阴极，将电铸液放入电铸槽中，在电铸槽的阴阳极导电过程中，涂有导电油的蜡膜上形成铸金层，制得半成品；除蜡及除导电层步骤将半成品中的蜡膜及导电层除去，制得成品；
所述电铸液包含亚硫酸金钾、电铸开缸剂及水，电铸开缸剂包含有亚硫酸铵和柠檬酸钾，亚硫酸金钾与亚硫酸铵相结合，三价金离子被还原为一价金离子，一价金离子生成细密结晶，细密结晶通过柠檬酸钾进行结合和PH缓冲形成络合的金，络合的金沉淀在蜡膜上形成所述铸金层。
在本发明所述的电铸硬黄金制品的方法中，电铸液中亚硫酸金钾的含量为300～400ml/l，亚硫酸铵的含量为100～150g/l，柠檬酸钾的含量为80～120g/l。
在本发明所述的电铸硬黄金制品的方法中，亚硫酸金钾含金量为49～51g/l，电铸液中金含量15～20g/l。
在本发明所述的电铸硬黄金制品的方法中，电铸液中含有辅助剂，采用辅助剂来改变电位及铸金层的性能，辅助剂包括稳定剂、整平剂、电铸光亮剂。
在本发明所述的电铸硬黄金制品的方法中，电铸液中稳定剂的含量为6～6.5g/l，整平剂的含量为6～6.5g/l，光亮剂的含量为2.4～2.8ml/l。
在本发明所述的电铸硬黄金制品的方法中，阴极在电铸液中摆动，阴极通过的电流的强度为0.01～0.015A。
在本发明所述的电铸硬黄金制品的方法中，电铸液的PH值控制在6.8～7.2之间，电铸时间一般为28～48小时，温度在53℃～60℃的范围内。
在本发明所述的电铸硬黄金制品的方法中，还包括喷沙步骤，喷沙步骤在铸金步骤之后、除蜡步骤之前进行，喷沙步骤将铸金好的黄金半成品放入喷沙机中进行喷沙，并对喷沙好的半成品进行光亮位与散沙位区分。
在本发明所述的电铸硬黄金制品的方法中，所述除导电层步骤通过把除去蜡模的黄金半成品放入硝酸或硫酸里进行导电层的溶解，然后用火枪烧或烤箱熔将制品的导电层除去，得到黄金制品的成品。
本发明的电铸硬黄金制品的方法采用亚硫酸金钾为主盐，柠檬酸钾为导电盐，并采用辅助剂来改变电位及金离子的铸层的性能，亚硫酸金钾与电铸液中的亚硫酸铵相结合，把三价金离子还原为一价金离子，一价金离子生成细密结晶，细密结晶的结晶体的体积变大，相应的硬度也越高，因而，能用相同克重的黄金制作出原体积1～2倍的产品，且硬度也比一般黄金的硬度高出1～2倍，所制得的黄金制品的纯度能够达到千足金，硬度可达240HV～280HV，硬度、体积和韧性同时达到标准。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明电铸硬黄金制品的方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明电铸硬黄金制品的方法的流程图。本发明的电铸硬黄金制品的方法，具体包括以下步骤：
步骤1、起版：测量待加工黄金制品的样品尺寸，进行图案审定，用油泥雕刻出样品。
步骤2、倒模：将雕刻好的样品进行倒胶翻模，翻模完成后往胶模里注入蜡，抽真空进行取样，制得蜡模；具体的说，倒模包括倒胶翻模及接腊两步工序，倒胶翻模工序采用硅胶覆着样品表层，放置使硅胶自然干燥，然后取出样品，制得胶模；接腊是在制得的胶模中注入液体腊，注满后抽真空，直至凝固成固体腊后剥离胶模，得到蜡模。
步骤3、修蜡：将倒模好的蜡模底部用磨底机磨平，对蜡膜的线条进行检查，然后用白电油进行清洗。
步骤4、抹导电层：在清洗好的蜡模的隐蔽处种上钢针，其作用是将蜡模固定在挂板上，便于在后续的铸金工艺中放入电铸槽；并在蜡模的表面涂上导电层，例如：银油、铜油。
步骤1～4属于前处理工序，与现有的前处理工序基本相同，目的是通过前处理制得待加工的黄金制品的蜡模，并在蜡模表面涂上一层导电油。
步骤5、铸金：将钛网作为阳极，将涂有导电油的蜡模放入电铸槽中作为阴极，将电铸液放入电铸槽中，在电铸槽中的阴阳极导电过程中，电铸液中络合的金沉淀在蜡膜上形成铸金层，制得半成品。
本发明的主要改进之处在于在电铸液中采用亚硫酸金钾为主盐，亚硫酸金钾的含量：电铸液以1L为标准，亚硫酸金钾的含量为300～400ml，即亚硫酸金钾的含量为300～400ml/l，其中，亚硫酸金钾中金离子的含量为49～51g/l。
电铸液为混合导电液，是亚硫酸金钾、电铸开缸剂、辅助剂及水的混合物，其中，电铸开缸剂包含亚硫酸铵、柠檬酸钾，还可包含柠檬酸铵等，其中，亚硫酸铵的作用是将亚硫酸金钾的三价金离子还原为一价金离子，柠檬酸钾的作用是作为导电盐，除了具有柠檬酸所具备的导电作络合剂、缓冲作用外，还可以改善铸金层的结合力。电铸液中亚硫酸铵的含量为：100～150g/l，柠檬酸钾的含量为：80～120g/l。辅助剂包括稳定剂、整平剂、电铸光亮剂等，辅助剂的作用是改变电位、及金离子铸层的性能，辅助剂可采用现有的辅助剂，根据需要进行添加，例如：每1L电铸液中加入稳定剂：6～6.5g，整平剂：6～6.5g，光亮剂2.4～2.8ml。
铸金的工艺参数：阳极材料为钛网，阴极在电铸液中摆动，阴极通过电铸液与阳极的电流相接，阴极通过的电流的强度为0.01～0.015A，电铸液的PH值控制在6.8～7.2之间，电铸时间为28～48小时，温度在53℃～60℃的范围内。
本发明的铸金工艺，以亚硫酸金钾为主盐，以柠檬酸钾为导电盐，并采用辅助剂来改变电位及金离子的铸层的性能，具体来说，亚硫酸金钾与亚硫酸铵相结合，三价金离子还原为一价金离子，一价金离子生成细密结晶，细密结晶通过柠檬酸钾进行结合和PH缓冲形成络合的金，经过测试，电铸液中金含量为15～20g/l，经过电铸槽的阴阳极导电过程，络合的金沉淀在电铸液中的蜡膜上形成金离子的铸层，同时电铸辅助剂改善铸层的性能，例如：电铸光亮剂可对铸层进行分解及溶液中的电位调整得到精制光亮的铸层，最终得到具有坚硬、光亮、韧性良好的铸层的黄金半成品，经过测试，黄金半成品的硬度可达240HV～280HV。
步骤6、喷沙：将铸金好的黄金半成品放入喷沙机中进行喷沙，对喷沙好的半成品进行光亮位与散沙位区分；现有的电铸黄金工艺不包括喷沙工序，因为传统的黄金制品不能进行喷沙，如果喷沙就会造成黄金制品的变形报废，而采用本发明的铸金工序所制得的黄金半成品可以喷沙，经过喷沙的黄金半成品，其光亮度和光泽度都有明显的提高。
步骤7、除蜡：将区分好光亮位的黄金半成品放入100℃除蜡水中煮，通过高温将铸金好的黄金半成品中的蜡模融化后煮出，要求除蜡后的制品无残腊存留。
步骤8、除导电层：把煮出蜡模的黄金半成品放入硝酸或硫酸里进行导电层的溶解，然后用火枪烧或烤箱熔将制品的导电层除去，得到黄金制品的成品。在使用烤箱时要注意受热必须均匀，否则会裂开。值得一提的是，现有电铸黄金制品，在除导电层阶段，只能用硝酸溶解及火枪烧来除去导电层，而本发明中的黄金半成品可采用硝酸或硫酸溶解导电层，且除采用火枪烧外，还可以用烤箱熔，效果最佳。最后，检查黄金制品的外表美观度，包装、称重、上柜台。
本发明的电铸硬黄金制品的方法采用亚硫酸金钾为主盐，柠檬酸钾为导电盐，并采用辅助剂来改变电位及金离子的铸层的性能，亚硫酸金钾与电铸液中的亚硫酸铵相结合，把三价金离子还原为一价金离子，一价金离子生成细密结晶，细密结晶的结晶体的体积变大，相应的硬度也越高，因而，能用相同克重的黄金制作出原体积1～2倍的产品，且硬度也比一般黄金的硬度高出1～2倍，所制得的黄金制品的纯度能够达到千足金，硬度可达240HV～280HV，硬度、体积和韧性同时达到标准。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。