玫瑰金手表的工艺研究

文 / 赵均辉 杨丽 钟飞 邬治平

在手表中 贵金属的使用主要有铂金、白金、黄金、玫瑰金、钯金等。玫瑰金 rose gold 是一种黄金和铜的合金 由于其具有非常时尚、靓丽的玫瑰红色彩 因而广泛用于手表设计和加工。又称粉色金 pink gold 、红色金 red gold 。玫瑰金的成分为 纯金+铜+银/锌。因为其合成比例适中 具有延展性强、坚硬度高、色彩多变等特点 同时融合25%的其他金属 硬度大 不易变形或刮伤 运用在精密细巧的金饰设计上 能尽情发挥复杂精美的设计创意。玫瑰金硬度较纯金高 与传统的黄金和铂金相比 粉红色的玫瑰金不但能使有色宝石的色彩更加浓重 还体现了金属材质的精致、细腻。尽管红色金、玫瑰金、粉色金的名称可以互相换用 但实际上这三种金还是存在铜含量的差异——含铜越多 其红色越重。

玫瑰金表壳加工工艺

1. 材料分析

黄金纯度计量单位为K。把黄金纯色分24份 每一份为1K 纯度最高为24K。根据金含量的不同 可分为千足金 含金量999‰ 、足金含金量990‰ 和18K金 18K/24K 含金量为750‰ 等。18K玫瑰金由75%的24K黄金和25%的补口 银和铜 熔炼而成。补口中银和铜的比例不同会形成不同颜色的玫瑰金 分为18K黄 18K红 18K白俗称三色金。

2. 拉板

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将拉板机升高到900℃以上 将金料倒入石墨上模中 当炉温加热到设定温度1080℃后 保温3-5分钟 冷却模温度达到70℃-80℃时 进行拉板 制成板金。整个加热过程在15分钟左右 制板金过程很快。板金的成型很精致 在这个拉板过程中 保证了板金的优异性能 为后续加工提供了保障。且在最后的石墨模具中炉渣很少 保证了金料的充分利用 具有独特的优势。炉渣中的回收通过委外提纯方式获得 一年回收1-2次。成型的板金还需要进行元素分析 保证料件的质量。

3. 冲压

冲压分为锻压和油压 首先将板金冲压出毛坯 再进行挤压成型 其中需要进行两次退火处理 退火的目的是消除毛坯件加工中产生的应力 使其软化 降低强度和硬度 方便后续加工 冲床去边料 手动去毛刺 二次退火处理 二次油压 二次去边料等步骤。不同结构件的冲压稍有不同 需要进行不同的退火和连续回火处理 使其达到最佳的加工状态。悧仔的加工首先将板金通过压片机压成所需的厚度板材 每次压20个丝左右。最总通过锻压和油压获得所需尺寸的悧仔。冲压剩下的余料可以继续进行直接回收利用 根据料件质量可回收加工8-20次左右。

4. 机加工

首先进行数控加工 NC加工 通过数控加工 获得较精准尺寸的表扣或表壳。NC加工完后进行CNC加工 根据图形尺寸编好程序进行CNC加工。NC加工和CNC加工会产生较多的废料 废料的回收主要通过油包进行 将油包取出并拧干 再进行去油 超声波清洗 再进行烘干处理 最终称量回收 再利用。切削油中的贵金属可通过提纯方式回收利用。

5. 研磨抛光

将机加工完的料件进行边角的抛光打磨 获得一定亮度 一定质感 一定手感的料件。抛光产生的废料也要收集起来并称量回收利用。

6. 入库

将研磨抛光好的料件存入金库 后续进行成表装配。

包金加工工艺

包金工艺是将锤打得极薄的金箔层层包裹在非黄金的饰物上 然后加温 用工具把金箔牢牢地压在饰物表面 不留接缝。包金饰品外观酷似黄金饰品。包金工艺也是常见的首饰表面处理手段。贵金属表壳包金圈的加工工艺 首先也是通过压片机压成一定厚度的板材 再进行相应的冲压 油压 相应的连续回火处理 二次油压 再冲边料等工艺。获得一定亮度尺寸的包金圈。包金圈可以实现比电镀更好的效果 且易装配 更美观。

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电镀工艺

电镀工艺是一种对贵金属首饰进行表面镀层处理的加工方法 如白银饰品的镀金处理、铂饰品的镀铑处理等。饰品电镀加工方法的主要流程为 酸碱洗——除油磨光——电镀。电镀工艺可以对贵金属首饰的表面色泽、光亮度进行保护 使首饰有更美丽的外观效果。玫瑰金电镀工艺主要为真空离子电镀玫瑰金工艺。

真空离子电镀 IP 玫瑰金工艺

真空离子电镀是PVD真空镀膜中密着性最高、硬度最高、持久性也最好的技术。它融合了真空蒸着与溅射法的工法 先以溅射法来彻底的洗净被镀件的表面 然后再混合加热金属的真空蒸着法与溅射法来为被镀件镀膜 即是所谓的离子电镀。

真空蒸镀法是在高度真空条件下加热金属 使其熔融、蒸发 冷却后在塑料表面形成金属薄膜的方法。常用的金属是铝等低熔点金属。

加热金属的方法 有利用电阻产生的热能 也有利用电子束的。在对塑料制品实施蒸镀时为了确保金属冷却时所散发出的热量不使树脂变形 必须对蒸镀时间进行调整。此外 熔点、沸点太高的金属或合金不适合于蒸镀。置待镀金属和被镀塑料制品于真空室内 采用一定方法加热待镀材料 使金属蒸发或升华 金属蒸汽遇到冷的塑料制品表面凝聚成金属薄膜。

玫瑰金基体的首饰 真空电镀玫瑰金工艺复杂 因而成本相对比较高 多见于高档品牌饰品。玫瑰金电镀工艺是上世纪九十年代末流行的电镀工艺。玫瑰金工艺可以获得流行的玫瑰金色 色泽鲜艳、均匀 具有极好的装饰效果。成熟的玫瑰金电镀工艺应工艺稳定 操作简单 溶液的深镀能力和均镀能力优异 成本较低。

常见的玫瑰金电镀工艺的配方和工艺条件

玫瑰金盐 50克/升 氰化钠 50克/升

温度 45℃～55℃ 时间 40秒～2分钟

电流密度 0.5～5A/d㎡ 阳极 不锈钢板

工艺流程除用镀玫瑰金代替镀仿金外 其余工艺与镀仿金完全相同。玫瑰金中各主要成份和辅助成份均有严格比例 生产时不要加入任何金属盐或悬挂可溶性阳极 只要按消耗量添加补给剂 在工艺范围内便可获得稳定的色调。进入玫瑰金槽的工件和挂具必须清洗干净。带入其它镀液会严重影响玫瑰金效果。严重时会造成玫瑰金液报废。

离子电镀的镀膜可以极度紧密的附着在被镀件上面 甚至当被镀件是车床刀具时 也不会影响它的保护与表面硬化性能。PVD 真空镀膜的厚度一般约0.3μm～5μm 因此可以在几乎不影响工件原先尺寸的情况下提高工件表面的各种物理性能和化学性能 镀后亦不需要再加工。而由于镀膜的安定性极佳 所以也可以应用在医疗器材上 也就是说原本对于不锈钢过敏的人 也可以安心佩戴经过PVD真空镀膜处理的不锈钢腕表。

玫瑰金废料回收工艺

1. 首先是在熔炼的时候会产生一定量的熔渣废料 此废料可通过后续累计到一定量进行委外提纯回收

2. 在冲压过程中产生的余料 以及在手动挂批锋产生的废料统一进行回收 此废料可直接用于二次加工熔炼

3. 在NC加工过程中产生的车削余料 需要在NC机中过滤网上铺一层新的过滤纸 专门用于过滤贵金属车削余料 此车削余料可通过拧干去油 再经过超声波清洗 烘干之后回收。在NC加工中也有一部分贵金属会随着切削油一起渗过过滤纸进入底部 次贵金属可通过在加工完之后 将此切削油一并倒入含金旧油沉淀通中 经过一段时间的沉淀去油烘干回收

4. 在CNC加工中贵金属的回收可参考上述 3

5. 在NC及CNC加工的操作人员的手上也会沾有少量的贵金属余料 会有专门的洗手过滤回收

6. 长时间加工的NC机和CNC机中也会存有一定量的贵金属 定期需要拆机进行设备清洗贵金属并采用上述 3 同样的方法进行回收

7. 在长时间加工的贵金属机加工室内地面上也会累计一定量的贵金属 需要铺设地毯进行回收

8. 在贵金属抛光组加工中 会产生一定量的贵金属粉尘 通过吸尘器将抛光过程中产生的贵金属粉尘进行回收。

9. 其他细节中贵金属的回收。

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结束语

通过对玫瑰金手表的工艺、包金工艺、玫瑰金电镀工艺以及玫瑰金加工过程中的废料回收的工艺研究。不断提高在贵金属方面的工艺研究 开拓思维 探索新的研究方向 提高贵金属加工工艺水平。