文 / 趙均輝 楊麗 鐘飛 鄔治平

在手表中 貴金屬的使用主要有鉑金、白金、黃金、玫瑰金、鈀金等。玫瑰金 rose gold 是一種黃金和銅的合金 由于其具有非常時尚、靚麗的玫瑰紅色彩 因而廣泛用于手表設(shè)計和加工。又稱粉色金 pink gold 、紅色金 red gold 。玫瑰金的成分為 純金+銅+銀/鋅。因?yàn)槠浜铣杀壤m中 具有延展性強(qiáng)、堅硬度高、色彩多變等特點(diǎn) 同時融合25%的其他金屬 硬度大 不易變形或刮傷 運(yùn)用在精密細(xì)巧的金飾設(shè)計上 能盡情發(fā)揮復(fù)雜精美的設(shè)計創(chuàng)意。玫瑰金硬度較純金高 與傳統(tǒng)的黃金和鉑金相比 粉紅色的玫瑰金不但能使有色寶石的色彩更加濃重 還體現(xiàn)了金屬材質(zhì)的精致、細(xì)膩。盡管紅色金、玫瑰金、粉色金的名稱可以互相換用 但實(shí)際上這三種金還是存在銅含量的差異——含銅越多 其紅色越重。

玫瑰金表殼加工工藝

1. 材料分析

黃金純度計量單位為K。把黃金純色分24份 每一份為1K 純度最高為24K。根據(jù)金含量的不同 可分為千足金 含金量999‰ 、足金含金量990‰ 和18K金 18K/24K 含金量為750‰ 等。18K玫瑰金由75%的24K黃金和25%的補(bǔ)口 銀和銅 熔煉而成。補(bǔ)口中銀和銅的比例不同會形成不同顏色的玫瑰金 分為18K黃 18K紅 18K白俗稱三色金。

2. 拉板

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將拉板機(jī)升高到900℃以上 將金料倒入石墨上模中 當(dāng)爐溫加熱到設(shè)定溫度1080℃后 保溫3-5分鐘 冷卻模溫度達(dá)到70℃-80℃時 進(jìn)行拉板 制成板金。整個加熱過程在15分鐘左右 制板金過程很快。板金的成型很精致 在這個拉板過程中 保證了板金的優(yōu)異性能 為后續(xù)加工提供了保障。且在最后的石墨模具中爐渣很少 保證了金料的充分利用 具有獨(dú)特的優(yōu)勢。爐渣中的回收通過委外提純方式獲得 一年回收1-2次。成型的板金還需要進(jìn)行元素分析 保證料件的質(zhì)量。

3. 沖壓

沖壓分為鍛壓和油壓 首先將板金沖壓出毛坯 再進(jìn)行擠壓成型 其中需要進(jìn)行兩次退火處理 退火的目的是消除毛坯件加工中產(chǎn)生的應(yīng)力 使其軟化 降低強(qiáng)度和硬度 方便后續(xù)加工 沖床去邊料 手動去毛刺 二次退火處理 二次油壓 二次去邊料等步驟。不同結(jié)構(gòu)件的沖壓稍有不同 需要進(jìn)行不同的退火和連續(xù)回火處理 使其達(dá)到最佳的加工狀態(tài)。悧仔的加工首先將板金通過壓片機(jī)壓成所需的厚度板材 每次壓20個絲左右。最總通過鍛壓和油壓獲得所需尺寸的悧仔。沖壓剩下的余料可以繼續(xù)進(jìn)行直接回收利用 根據(jù)料件質(zhì)量可回收加工8-20次左右。

4. 機(jī)加工

首先進(jìn)行數(shù)控加工 NC加工 通過數(shù)控加工 獲得較精準(zhǔn)尺寸的表扣或表殼。NC加工完后進(jìn)行CNC加工 根據(jù)圖形尺寸編好程序進(jìn)行CNC加工。NC加工和CNC加工會產(chǎn)生較多的廢料 廢料的回收主要通過油包進(jìn)行 將油包取出并擰干 再進(jìn)行去油 超聲波清洗 再進(jìn)行烘干處理 最終稱量回收 再利用。切削油中的貴金屬可通過提純方式回收利用。

5. 研磨拋光

將機(jī)加工完的料件進(jìn)行邊角的拋光打磨 獲得一定亮度 一定質(zhì)感 一定手感的料件。拋光產(chǎn)生的廢料也要收集起來并稱量回收利用。

6. 入庫

將研磨拋光好的料件存入金庫 后續(xù)進(jìn)行成表裝配。

包金加工工藝

包金工藝是將錘打得極薄的金箔層層包裹在非黃金的飾物上 然后加溫 用工具把金箔牢牢地壓在飾物表面 不留接縫。包金飾品外觀酷似黃金飾品。包金工藝也是常見的首飾表面處理手段。貴金屬表殼包金圈的加工工藝 首先也是通過壓片機(jī)壓成一定厚度的板材 再進(jìn)行相應(yīng)的沖壓 油壓 相應(yīng)的連續(xù)回火處理 二次油壓 再沖邊料等工藝。獲得一定亮度尺寸的包金圈。包金圈可以實(shí)現(xiàn)比電鍍更好的效果 且易裝配 更美觀。

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電鍍工藝

電鍍工藝是一種對貴金屬首飾進(jìn)行表面鍍層處理的加工方法 如白銀飾品的鍍金處理、鉑飾品的鍍銠處理等。飾品電鍍加工方法的主要流程為 酸堿洗——除油磨光——電鍍。電鍍工藝可以對貴金屬首飾的表面色澤、光亮度進(jìn)行保護(hù) 使首飾有更美麗的外觀效果。玫瑰金電鍍工藝主要為真空離子電鍍玫瑰金工藝。

真空離子電鍍 IP 玫瑰金工藝

真空離子電鍍是PVD真空鍍膜中密著性最高、硬度最高、持久性也最好的技術(shù)。它融合了真空蒸著與濺射法的工法 先以濺射法來徹底的洗凈被鍍件的表面 然后再混合加熱金屬的真空蒸著法與濺射法來為被鍍件鍍膜 即是所謂的離子電鍍。

真空蒸鍍法是在高度真空條件下加熱金屬 使其熔融、蒸發(fā) 冷卻后在塑料表面形成金屬薄膜的方法。常用的金屬是鋁等低熔點(diǎn)金屬。

加熱金屬的方法 有利用電阻產(chǎn)生的熱能 也有利用電子束的。在對塑料制品實(shí)施蒸鍍時為了確保金屬冷卻時所散發(fā)出的熱量不使樹脂變形 必須對蒸鍍時間進(jìn)行調(diào)整。此外 熔點(diǎn)、沸點(diǎn)太高的金屬或合金不適合于蒸鍍。置待鍍金屬和被鍍塑料制品于真空室內(nèi) 采用一定方法加熱待鍍材料 使金屬蒸發(fā)或升華 金屬蒸汽遇到冷的塑料制品表面凝聚成金屬薄膜。

玫瑰金基體的首飾 真空電鍍玫瑰金工藝復(fù)雜 因而成本相對比較高 多見于高檔品牌飾品。玫瑰金電鍍工藝是上世紀(jì)九十年代末流行的電鍍工藝。玫瑰金工藝可以獲得流行的玫瑰金色 色澤鮮艷、均勻 具有極好的裝飾效果。成熟的玫瑰金電鍍工藝應(yīng)工藝穩(wěn)定 操作簡單 溶液的深鍍能力和均鍍能力優(yōu)異 成本較低。

常見的玫瑰金電鍍工藝的配方和工藝條件

玫瑰金鹽 50克/升 氰化鈉 50克/升

溫度 45℃～55℃ 時間 40秒～2分鐘

電流密度 0.5～5A/d㎡ 陽極 不銹鋼板

工藝流程除用鍍玫瑰金代替鍍仿金外 其余工藝與鍍仿金完全相同。玫瑰金中各主要成份和輔助成份均有嚴(yán)格比例 生產(chǎn)時不要加入任何金屬鹽或懸掛可溶性陽極 只要按消耗量添加補(bǔ)給劑 在工藝范圍內(nèi)便可獲得穩(wěn)定的色調(diào)。進(jìn)入玫瑰金槽的工件和掛具必須清洗干凈。帶入其它鍍液會嚴(yán)重影響玫瑰金效果。嚴(yán)重時會造成玫瑰金液報廢。

離子電鍍的鍍膜可以極度緊密的附著在被鍍件上面 甚至當(dāng)被鍍件是車床刀具時 也不會影響它的保護(hù)與表面硬化性能。PVD 真空鍍膜的厚度一般約0.3μm～5μm 因此可以在幾乎不影響工件原先尺寸的情況下提高工件表面的各種物理性能和化學(xué)性能 鍍后亦不需要再加工。而由于鍍膜的安定性極佳 所以也可以應(yīng)用在醫(yī)療器材上 也就是說原本對于不銹鋼過敏的人 也可以安心佩戴經(jīng)過PVD真空鍍膜處理的不銹鋼腕表。

玫瑰金廢料回收工藝

1. 首先是在熔煉的時候會產(chǎn)生一定量的熔渣廢料 此廢料可通過后續(xù)累計到一定量進(jìn)行委外提純回收

2. 在沖壓過程中產(chǎn)生的余料 以及在手動掛批鋒產(chǎn)生的廢料統(tǒng)一進(jìn)行回收 此廢料可直接用于二次加工熔煉

3. 在NC加工過程中產(chǎn)生的車削余料 需要在NC機(jī)中過濾網(wǎng)上鋪一層新的過濾紙 專門用于過濾貴金屬車削余料 此車削余料可通過擰干去油 再經(jīng)過超聲波清洗 烘干之后回收。在NC加工中也有一部分貴金屬會隨著切削油一起滲過過濾紙進(jìn)入底部 次貴金屬可通過在加工完之后 將此切削油一并倒入含金舊油沉淀通中 經(jīng)過一段時間的沉淀去油烘干回收

4. 在CNC加工中貴金屬的回收可參考上述 3

5. 在NC及CNC加工的操作人員的手上也會沾有少量的貴金屬余料 會有專門的洗手過濾回收

6. 長時間加工的NC機(jī)和CNC機(jī)中也會存有一定量的貴金屬 定期需要拆機(jī)進(jìn)行設(shè)備清洗貴金屬并采用上述 3 同樣的方法進(jìn)行回收

7. 在長時間加工的貴金屬機(jī)加工室內(nèi)地面上也會累計一定量的貴金屬 需要鋪設(shè)地毯進(jìn)行回收

8. 在貴金屬拋光組加工中 會產(chǎn)生一定量的貴金屬粉塵 通過吸塵器將拋光過程中產(chǎn)生的貴金屬粉塵進(jìn)行回收。

9. 其他細(xì)節(jié)中貴金屬的回收。

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結(jié)束語

通過對玫瑰金手表的工藝、包金工藝、玫瑰金電鍍工藝以及玫瑰金加工過程中的廢料回收的工藝研究。不斷提高在貴金屬方面的工藝研究 開拓思維 探索新的研究方向 提高貴金屬加工工藝水平。