本发明是一种在眼镜框架全部表面或局部包覆金或金合金层的方法。 目前,商品化包金眼镜架的生产方法有两种:贴金和电镀(槽镀)金,贴金是一种用极薄金箔粘贴在眼镜架表面的工艺,该工艺加工难度大,不能随意控制包金层厚度,成本高,且难以对眼镜架整体表面实施全包金,电镀是将眼镜架整体浸入一含金溶液内,通过电化学反应使金或金合金层沉积在眼镜架表面,该工艺可在眼镜框架表面获得连续厚度的金或金合金层,但该工艺流程多,工艺设备复杂,一次性投资费用高昂。
本发明的目的在于提供一种用刷镀的方法在眼镜框架全部表面或局部包覆金或金合金层的工艺,这种工艺操作简便,易掌握,所需工装设备少。
为了实现上述目的,本发明工艺需要专用的直流电源、刷镀附件、包金溶液。
直流电源:刷镀包金用直流电源功率为100~200瓦,其输出电压在0-15伏范围内连续可调,该直流电源应设置:(1)输出电压及输出电流显示器;(2)1/10000分辨率的电量显示器;(3)过电流保护装置;(4)输出极性转换装置。
刷镀附件:刷镀附件主要包括刷镀笔、阳极及阳极外包裹材料,刷镀笔的作用主要是连接阳极,并通过电缆与直流电源正极相联,工作时,刷镀笔、阳极、眼镜架与直流电源构成一个回路,阳极材料选用高纯细结构石墨(纯度≥99.9%),也可用金属铂,阳极形状为圆柱体,工作部位尺寸为φ8×20mm,以压入方式与刷镀笔连接,阳极外包裹的软质吸水材料选用涤棉绒布,包裹层厚度2~4mm。
包金溶液:刷镀包金溶液为光亮金,含金24~46克/升,柠檬酸铵15~45克/升,该溶液具有沉积速度快,稳定性好,不含游离氧化物,镀层硬度高,孔隙率低,耐蚀性好,色泽鲜艳、光亮、持久,用于在眼镜架表面包覆24K金,该溶液有关性能见表1。
表1 刷镀包金溶液性能名称比重(g/ml)PH值25℃耗电系数(A·H/μm·dm2)电导率(μΩ/cm)镀层硬度(HV)光亮金1.06-1.106.5-8.00.057-0.0637.4×104175-184
附图1为本发明基本工装设备简图。
附图2为眼镜框架各部位名称,[1]边伸;[2]框圈;[3]鼻托衬垫。
附图3为本发明基本工艺流程框图。
下面叙述本发明工艺:
表面预处理:刷镀包金前需对眼镜架表面进行预处理,清除表面污染物、油膜、胶层等,以及对不同材质的眼镜架分别进行活化处理,以提高金或金合金层与眼镜架表面的粘附力,预处理溶液的主要成分和操作规范及用途分别列于表2和表3。
根据眼镜架的材质和表面状况,可选用表2中一种预处理溶液,处理时,将眼镜架用电缆与直流电源相连,并浸入预处理溶液中,应避免与浸入该溶液中的石墨阳极接触,按要求选择工作电压和通电时间,也可以用同种溶液采用刷镀的方法进行预处理,处理完后,取出眼镜架用水冲洗,即可进行刷镀包金。
刷镀包金处理:如图1所示,取一支刷镀笔[1],该笔尾端接一电缆[2],电缆另一端与一直流电源[3]正极连接,从直流电源负极引出一电缆与眼镜架相连,工作电压2~7伏,刷镀笔前端带有一阳极头并包有软质吸水材料[4]。工作时接通电源,用阳极头蘸取盛在容器内的含金溶液[5],并使阳极头与眼镜架[6]接触并来回移动8-15分钟,直至达到所要求的包金厚度,其包金层平均厚度可由直流电源上的电量计监控,当需要对眼镜架局部镶金或着金色图案时,可对眼镜架相应表面进行封闭绝缘处理。
包金层性能(包括包金层厚度,成色,与基体的粘附力);
包金层厚度:在0-20μm范围内任选。
包金层成色:包金层成色指包金层含金量及相应含金量应反应出的色泽,采用本发明工艺制取的包金层含金量为99.5%,达到24K金成色。
包金层与基体的粘附力:本发明采用加热急冷试验和弯曲试验检验包金层与基体的粘附力。(1)加热急冷试验:在一铜片上用本发明溶液刷镀5μm厚的金层,将铜片在马弗炉中加热到250℃,恒温0.5小时,然后在冷水中冷却,并重复三次。(2)弯曲试验:在铜片上刷镀11μm厚金层,将此铜片反复弯曲180°直至铜片断裂。经过上述两种试验,金层不起皮、不脱落、无裂纹。
综上所述,本发明工艺具有以下特点:
①操作简便、灵活、易掌握、上马快,设备投资少。
②可在金属基体表面获得高质量的24K金或金合金层,包覆层具有高光亮度、色泽鲜艳、持久。
③选择施镀,可在眼镜架易磨损、易腐蚀的局部表面(如常与头发摩擦地边伸内侧表面以及易受汗渍浸蚀的框圈靠鼻梁部位表面)实施加厚处理,因而从整体上提高了眼镜架使用寿命。
④对于供制造眼镜架所用的金属材料,如铜合金、镍合金、不锈钢、钛等以及已电镀的金属表面均能用该工艺包覆高质量金或金合金层。
⑤工作时所需的专用包金溶液起始用量少(仅用5ml溶液就可以开展工作),可以依据需要进行包金加工的眼镜架数量购置或配制相应量的金溶液,这给为小批量、多花色品种的订货方式所困扰的眼镜架生产厂、经销商提供了方便,也大大降低了一次性投入费用。
⑥单件沉积速率比电镀快2-5倍(一付眼镜架用刷镀包金仅需8-15分钟)。
⑦耗电省(电源功率不大于200瓦),占地面积小(不大于10平方米),使用安全、无污染。
⑧本工艺还适用于领带夹、徽章、手饰、打火机等五金工艺制品,还可用于在眼镜架及其它五金制品局部表面镶金以及着金色图案。
实施例:
取一铜合金眼镜架,浸入SY-00预处理溶液中,预处理溶液含氢氧化钠20克/升,碳酸钠15克/升,磷酸三钠40克/升,工作时电压定为10伏,通电时间为8秒钟,处理后用水冲洗,此时其表面污染物、油膜等已被清除干净,包金开始前将刷镀笔尾端接一电缆,电缆另一端与直流电源正极连接,从直流电源负极引出一电缆与眼镜架相连,操作时接通电源,电源功率为200瓦,电压为5伏,用刷镀笔蘸取包金溶液,在眼镜架上来回移动10分钟,包金溶液中含金30克/升,柠檬酸铵30克/升,操作完毕,眼镜架包金层厚度10μm,含金量99.5%,镀层硬度HV180,色泽鲜艳,光亮。