一種青銅表面色彩處理技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬著色領(lǐng)域，具體涉及一種青銅表面色彩處理技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 國外的著色技術(shù)發(fā)展較早，在20世紀(jì)20年代美國就有采用化學(xué)氧化法在黃 銅和青銅上著古銅色的專利報(bào)道。近年來，美國SUR-FIN化學(xué)工業(yè)公司研制了一種 "VERDEGREEN"化學(xué)處理劑，加上特殊的施工技巧，適合于規(guī)模化生產(chǎn)，但對(duì)操作者要求較 高，應(yīng)用范圍有限。日本在銅及其合金的著色上研究較多，大多為硫化物著色，在著色方法 上分為液相和氣相著色。其中氣相法著色采用硫化氫氣體直接與銅件表面反應(yīng)，獲得的古 銅色膜層均勻、色調(diào)統(tǒng)一，但設(shè)備要求高，成本較高。韓國最近也有關(guān)于著古銅色方法的專 利，該方法利用氨水的易揮發(fā)性，將銅制品放置于密閉的裝有氨水或與堿混合的過飽和溶 液中，利用其飽和蒸汽進(jìn)行反應(yīng)，從而獲得著色均勻的膜層。
[0003] 目前在生產(chǎn)上應(yīng)用的化學(xué)拋光液，按所用氧化劑分類，主要有以下三種類型硝酸 及其鹽系列、絡(luò)酸硼系列、過氧化氫系列。其中米用H 3PO4 -HNO3一CH3COOH體系或H2SO4- HNO3-CrO3拋光液效果比較理想，但使用過程中產(chǎn)生大量黃煙以及有毒的CrO3，環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán) 重污染，危害人體健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決上述問題，提供一種青銅表面色彩處理技術(shù)，它分為預(yù)處理、金屬著色 和后處理三個(gè)階段，其特征在于包括下列步驟： (1) 用失蠟法鑄造不同材質(zhì)的青銅器； (2) 配制青銅配方（LH202、H2S04( P =L 84g/dm3)、乙二醇、0P-10、光亮劑 A、NaOH、過單 硫酸鉀復(fù)鹽、K2S208、NaS0、（NH 4) 2M〇04、NaH2P04、Na 〇H若干）把初期青銅器浸在配方溶液中進(jìn) 行表面預(yù)處理； (3)取出表面預(yù)處理過得青銅器清洗，根據(jù)不同的青銅器選擇不同溫度干燥，進(jìn)行著 色處理，對(duì)制品表面的不同部位選擇性拋光或滾光或把著色件與皮革角料一起在滾筒中滾 擦。
[0005] (4)通過打磨、精修、拋光除去青銅器表面上的毛刺、砂眼、氣泡、劃痕、氧化皮，青 銅器表面涂覆一層有機(jī)清漆保護(hù)膜，使試件凸出部分的膜層減薄或露出部分銅的本色，達(dá) 到著色后顏色的均勻自然。
[0006] 著色化學(xué)反應(yīng)是在固體表面上進(jìn)行的復(fù)相化學(xué)反應(yīng)，所以界面因素對(duì)這類反應(yīng)的 動(dòng)力學(xué)有著極為密切的關(guān)系。而不同性質(zhì)的固體表面對(duì)反應(yīng)速度的影響也不同。固體表面 的復(fù)雜性除了結(jié)構(gòu)上的不完整性、不均勻性以及表面的粗糙外，還反映在固體表面層內(nèi)化 學(xué)組成的變化上。固體表面即空氣和固體的界面，這個(gè)界面是具有一定厚度、化學(xué)組成變化 的過渡區(qū)，最外面是覆蓋在固體表面的沽污物以及吸附的氣體，里面是氧化物和硫化物層 等，再往里才可能是固體自身的表層。如果不進(jìn)行表面預(yù)處理，會(huì)使著色不均勻而影響著色 效果。另外，銅合金成分和結(jié)構(gòu)上的差別對(duì)著色也有很大影響。因此，著色前必須進(jìn)行預(yù)處 理。
[0007] 表面預(yù)處理主要包括表面打磨、精修、拋光等平整光潔處理、電化學(xué)拋光或化學(xué)拋 光表面活化等三個(gè)方面。
[0008] 表面光潔處理即通過打磨、精修、拋光等機(jī)械加工過程除去表面上的毛刺、砂眼、 氣泡、劃痕、氧化皮和各種宏觀缺陷，提高表面的平整度和降低粗糙度，可保證著色處理后 工藝品的質(zhì)量，為取得優(yōu)質(zhì)的著色效果打下基礎(chǔ)。
[0009] 電化學(xué)拋光是金屬制品表面的陽極電化學(xué)浸蝕過程。在特定的溶液中進(jìn)行陽極電 解，使金屬表面平滑并產(chǎn)生金屬光澤的工藝過程就稱為電化學(xué)拋光。電化學(xué)拋光時(shí)，零件接 陽極，通電時(shí)零件表面會(huì)產(chǎn)生電阻率高的稠性粘膜，其厚度在零件表面是不均勻的，表面微 觀凸出部分較薄，電流密度較大，金屬溶解較快。表面微觀下凹處較厚，電流密度較小，金屬 溶解較慢。由于稠性粘膜和電流密度分布的不均勻性，微觀凸出處尺寸減少快，微觀下凹處 尺寸減少慢，使零件表面粗糙度降低，從而達(dá)到整平的目的。
[0010] 化學(xué)拋光是金屬制品表面在特定條件下的化學(xué)浸蝕過程。把零件放在合適的化學(xué) 介質(zhì)，利用化學(xué)介質(zhì)對(duì)金屬表面的尖峰區(qū)域溶解速度比凹谷區(qū)域溶解速度快的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn) 材料表面的拋光，就稱為化學(xué)拋光?；瘜W(xué)拋光適合復(fù)雜形狀和各種尺寸的零件，生產(chǎn)效率 高。經(jīng)化學(xué)拋光處理，銅件表面上微觀凸起處在拋光液中的溶解速度比微觀凹下處大，結(jié)果 變?yōu)槠交饬恋谋砻妗?br>[0011]
【具體實(shí)施方式】： 一種青銅表面色彩處理技術(shù)，它分為預(yù)處理、金屬著色和后處理三個(gè)階段，其特征在于 包括下列步驟： (1) 用失蠟法鑄造不同材質(zhì)的青銅器； (2) 配制青銅配方（LH202、H2S04( P =L 84g/dm3)、乙二醇、0P-10、光亮劑 A、NaOH、過單 硫酸鉀復(fù)鹽、K2S208、NaS0、（NH 4) 2M〇04、NaH2P04、Na 〇H若干）把初期青銅器浸在配方溶液中進(jìn) 行表面預(yù)處理； (3)取出表面預(yù)處理過得青銅器清洗，根據(jù)不同的青銅器選擇不同溫度干燥，進(jìn)行著 色處理，對(duì)制品表面的不同部位選擇性拋光或滾光或把著色件與皮革角料一起在滾筒中滾 擦。
[0012] (4)通過打磨、精修、拋光除去青銅器表面上的毛刺、砂眼、氣泡、劃痕、氧化皮，青 銅器表面涂覆一層有機(jī)清漆保護(hù)膜，使試件凸出部分的膜層減薄或露出部分銅的本色，達(dá) 到著色后顏色的均勻自然。
[0013] 著色后用濕布或毛刷擦拭，除去著色過程中制件表面上產(chǎn)生的沉渣及浮灰，使著 色膜光亮美觀。由于著色膜薄，其耐候性及穩(wěn)定性差，表面涂覆一層有機(jī)清漆保護(hù)膜，提高 著色效果。對(duì)于著古銅色的制品在化學(xué)或電化學(xué)方法形成棕褐色或灰黑色的膜后，根據(jù)需 要對(duì)制品表面的不同部位選擇性拋光或滾光，使試件凸出部分的膜層減薄或露出部分銅的 本色。而凹穴部分的膜層相對(duì)厚一些，這樣使一個(gè)試件上的不同部位呈現(xiàn)深淺不同的色調(diào)， 即獲得類似古銅色的色澤。拋光可用小型拋光機(jī)進(jìn)行，也可手工拋光。拋光后，要將拋光粉 或拋光膏清洗干凈。然后，可用合成樹脂作為保護(hù)表面層涂敷，或涂刷清漆，防止膜層脫落。
[0014] 紫銅拋光最佳工藝為：700mL/LH202、40g/LH2S0 4(P =L 84g/dm3)、160g/L 乙二醇、少 量0P-10、5g/L光亮劑A、操作溫度為40°C、拋光時(shí)間為5?IOmin ;黃銅拋光最佳工藝與紫 銅大致相同，溫度為25°C，拋光時(shí)間縮短至1?3min。
[0015] 白銅電化學(xué)著黃色最佳工藝為：44g/L( NH4 )2M〇04、95g/LNaH2P04、19g/LNaoH陰極電 流密度為：1. 2mA_Cm_2、操作溫度為28°C、著色時(shí)間為lmin。著紫色最佳工藝為42g/L(NH 4) 2Mo04、106g/LNaH2P0 4、25g/LNaoH、陰極電流密度為：2. 2mA_cnT2、操作溫度為50°C、著色時(shí)間 為：1.5min。著藍(lán)色最佳工藝為：40g/L (順4)21\1〇04、1068/]^^!12?0 4、258/]^^〇!1、陰極電流密 度為：2. 2mA_cm_2、操作溫度為50°C、著色時(shí)間為：2min。
[0016] 本發(fā)明具有環(huán)保、成本低、色彩豐富、顏色鮮艷、著色均勻、防腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
[0017] 表一為銅著古銅色工藝
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種青銅表面色彩處理技術(shù)，它分為預(yù)處理、金屬著色和后處理三個(gè)階段，其特征在 于包括下列步驟： (1)用失蠟法鑄造不同材質(zhì)的青銅器； (2) 配制青銅配方（LH202、H2SO4 ( P =L 84g/dm3)、乙二醇、OP-IO、光亮劑 A、NaOH、過單硫 酸鉀復(fù)鹽、K2S208、NaS0、（NH 4) 2M〇04、NaH2P04、Na 〇H若干）把初期青銅器浸在配方溶液中進(jìn)行 表面預(yù)處理； (3) 取出表面預(yù)處理過得青銅器清洗，根據(jù)不同的青銅器選擇不同溫度干燥，進(jìn)行著 色處理，對(duì)制品表面的不同部位選擇性拋光或滾光或把著色件與皮革角料一起在滾筒中滾 擦； (4) 通過打磨、精修、拋光除去青銅器表面上的毛刺、砂眼、氣泡、劃痕、氧化皮，青銅器 表面涂覆一層有機(jī)清漆保護(hù)膜，使試件凸出部分的膜層減薄或露出部分銅的本色，達(dá)到著 色后顏色的均勻自然。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種青銅表面色彩處理技術(shù)，其特征在于：紫銅拋光最佳 工藝為：700mL/LH20 2、40g/LH2S04(P =L 84g/dm3)、160g/L 乙二醇、少量 0P-10、5g/L 光亮劑 A、操作溫度為40°C、拋光時(shí)間為5?IOmin ;黃銅拋光最佳工藝與紫銅大致相同，溫度為 25°C，拋光時(shí)間縮短至1?3min。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種青銅表面色彩處理技術(shù)，其特征在于：白銅電化學(xué)著黃 色最佳工藝為：44g/L (NH4)2Mo04、95g/LNaH2P0 4、19g/LNaoH 陰極電流密度為：1.2mA_cnT2、 操作溫度為28°C、著色時(shí)間為Imin ;著紫色最佳工藝為42g/L (NH4) 2Mo04、106g/LNaH2P04、 25g/LNa 〇H、陰極電流密度為：2. 2mA_Cm_2、操作溫度為50°C、著色時(shí)間為：1. 5min，著藍(lán)色最 佳工藝為：40g/L (順4)2]?〇04、1068/1恥4?04、258/1恥〇!1、陰極電流密度為 ：2.211^_〇11'操作 溫度為50°C、著色時(shí)間為：2min。
【專利摘要】本發(fā)明屬于色彩處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種青銅表面色彩處理技術(shù)，它分為預(yù)處理、金屬著色和后處理三個(gè)階段；先鑄造不同材質(zhì)的青銅器；配制青銅配方把初期青銅器浸在配方溶液中進(jìn)行表面預(yù)處理；取出表面預(yù)處理過得青銅器清洗，根據(jù)不同的青銅器選擇不同溫度干燥，進(jìn)行著色處理，對(duì)制品拋光或滾光，通過打磨、精修、拋光除去青銅器表面上的毛刺、砂眼、氣泡、劃痕、氧化皮，青銅器表面涂覆一層有機(jī)清漆保護(hù)膜，使試件凸出部分的膜層減薄或露出部分銅的色，達(dá)到著色后顏色的均勻自然。發(fā)明具有環(huán)保、成低、色彩豐富、顏色鮮艷、著色均勻、防腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C25D11-34
【公開號(hào)】CN104562149
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510042727
【發(fā)明人】王偉
【申請(qǐng)人】鄭州禮道藝術(shù)品開發(fā)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日