一种替代氰化物化学抛光首饰的抛光工艺

本发明涉及等离子抛光，尤其涉及一种替代氰化物化学抛光首饰的抛光工艺。

背景技术：

1、金银首饰都要通过打磨抛光获得光洁亮丽的效果，而坯件的表面粗糙度和致密度是决定抛光效果的关键因素。大部分金银首饰是通过石膏型精密铸造来成型的，铸造坯件经过锉刀磨削和砂纸打磨后，一般需要经过“炸色”处理才能进行布轮抛光。所谓“炸色”，是采用氰化钾和双氧水作为化学溶液，将工件浸泡在溶液中，工件表面会产生一种剧烈的类似爆炸的化学反应，所以俗称“炸色”。“炸色”的目的是去除首饰坯件在执模过程中无法处理的瑕疵，特别是将潜藏在表皮以下的孔洞提前暴露出来，避免在后续抛光中暴露后难以出来的问题，同时经过炸色处理后呈现金属本身的光泽，增加工件表面的亮度。“炸色”属于典型的化学抛光，是传统首饰表面处理中不可或缺的处理工艺，但是，由于氰化钾属于剧毒化学品，对操作人员和环境均产生严重的损害。我国已明文限制在生产中使用氰化物，业界也在努力研发少氰无氰的金银首饰表面处理工艺，但是效果不理想，影响了产品质量和生产效率。开发绿色环保的金银首饰表面光亮处理技术，成为行业的痛点和急需攻克的关键技术难题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种替代氰化物化学抛光首饰的抛光工艺，解决上述传统技术问题。

2、本发明采用如下技术方案实现：

3、一种替代氰化物化学抛光首饰的抛光工艺，包括如下制备步骤：

4、s1：配制电解质抛光液

5、电解质抛光液包括如下按照重量百分比计的组分：

6、草酸钾10～20％，柠檬酸铵15～25％，酒石酸铵10～20％，edta-2na 2～5％，乙二醇3～7％，肌醇六磷酸酯0.1～0.5％，乙氧基异构醇1～3％，尿素2～4％，其余为去离子水；

7、在此步骤中，草酸钾、柠檬酸铵、酒石酸铵、edta-2na起导电盐和络合剂作用，能与抛光下来的金属离子发生络合反应，促使等离子抛光过程的顺利进行。乙二醇与肌醇六磷酸酯起缓蚀作用，防止工件表面变色，不出现变色斑块。乙氧基异构醇起表面活性剂作用，可促进泡浆层均匀形成，改善抛光均匀性。尿素起光亮剂作用，改善表面光亮度的光泽剂，可保证抛光后的首饰表面亮泽。

8、s2：配制等离子抛光装置

9、等离子抛光装置包括抛光电源，抛光电源为高频脉冲电源，抛光电源参数设置为：电压范围为360～400v，最大电流为500a，频率范围为1000～2000hz，脉冲方式为正向单脉冲，占空比为20～30％；

10、s3：等离子抛光清理

11、在带电情况下，将夹持好的首饰工件浸入电解质抛光液内，在电场作用下，首饰与电解质抛光液接触放电(工件表面附近的抛光液形成泡浆层，并形成稳定的放电作用)，对首饰工件表面进行抛光清理。

12、上述抛光工艺对金银首饰表面进行光亮处理，其基本技术原理是：将工件进入抛光液中，两者直接接触而出现瞬间短路，造成大量放热使抛光液汽化，在抛光液与工件之间形成比较了以水蒸气为主的汽化层，显著增加了它们之间的电阻，在高电压作用下，汽化层局部地方被电离击穿形成放电通道，产生氧等离子体，氧等离子体撞击工件表面，并与工件表面反应形成氧化疏松层，而气泡在生成化学反应产物的同时又被放电去除，使工件表面得到清理，并使表面粗糙度下降，获得抛光效果。

13、进一步地，在步骤s1中，电解质抛光液的配制方法为：称取所需量的去离子水，依次加入草酸钾、柠檬酸铵、酒石酸铵和edta-2na，搅拌使其全部溶解在水中，再加入乙二醇、肌醇六磷酸酯、乙氧基异构醇和尿素，搅拌后得到均匀的溶液，即得。

14、进一步地，在步骤s2中，等离子抛光装置还包括抛光桶、阴极板、加热系统、控温系统、触摸屏系统、抽风系统、循环系统及挂具。

15、进一步地，抛光桶选择圆形或者方形，采用耐热耐蚀的pp板制作。

16、进一步地，阴极板沿抛光桶内壁均匀布置，间隔100～200mm，深度为抛光桶深度的2/3～3/4。

17、进一步地，加热系统设置在阴极板之间，加热系统采用耐蚀的铁氟龙加热棒，数量为1～3条，加热棒通过pp支撑卡板固定，与抛光桶内壁距离50～60mm。

18、进一步地，控温系统包括测温热电偶及控制系统，测温热电偶设置在阴极板之间，控制系统中设置有多通道温度控制模块，多通道温度控制模块与测温热电偶、加热系统电性连接，通过自整定智能pid来控制温度。

19、进一步地，触摸屏系统设置在抛光桶前面，触摸屏控制系统与阴极板、加热系统、控温系统、抽风系统、循环系统电性连接，通过虚拟仪表仪器，代替开关按钮、电流表、电压表、温度表等的操作和监控，使操作简便，可定制性高、智能程度高、控制精度高。

20、进一步地，抽风系统设置在抛光桶上方，用于抽取抛光桶中的蒸汽，将抛光过程中产生的蒸汽及时抽出，净化工作环境。

21、进一步地，循环系统设置在抛光桶底部，循环系统包括出液管、过滤筒、滤芯、耐酸泵及进液管，用耐酸泵将抛光液从桶底的出口管抽出，将其输入到过滤筒内，经过滤芯的过滤后，被净化的抛光液通过进液管返回到抛光桶内。

22、进一步地，挂具为弹性夹、螺栓夹或者张力夹，其根据工件的结构尺寸，选择对应的挂具的结构，优先采用不锈钢或钛合金制作，挂具与工件接触的部位裸露，并使其与工件的接触部位避免出现点接触的方式。挂具不与工件直接接触的部位，采用包覆耐热绝缘胶的方式进行遮蔽，优先采用聚乙烯胶粉或者聚氨酯胶粉，将挂具加热，使胶粉粘附、熔化、塑化流平进形成包覆胶层。

23、进一步地，在步骤s3中，抛光时间为1～3分钟。

24、进一步地，在步骤s3中，在夹持好的首饰工件浸入电解质抛光液内前，还包括预热电解质抛光液：

25、设置加热温度，开启加热系统和循环系统，将电解质抛光液加热到85～95℃。

26、进一步地，在步骤s3中，在夹持好的首饰工件浸入电解质抛光液内前，还包括固定首饰：

27、将首饰工件进行除油清洗，然后利用挂具上的弹性夹、螺栓夹、张力夹等方式，将首饰工件固定在挂具上，将挂具安装在阳极插槽并锁紧固定。

28、进一步地，在步骤s3中，将夹持好的首饰工件浸入电解质抛光液内的具体步骤为：启动抛光电源，将挂具下降使首饰工件带电进入电解质抛光液内，控制首饰工件低于抛光液面30mm以上，距离抛光桶底部50mm以上。

29、进一步地，在步骤s3后，还包括步骤s4：抛光后处理

30、将挂具从电解质抛光液中提起，关闭抛光电源；然后将首饰工件从夹具上取下，清洗，吹干；最后，检查表面残漏孔洞缺陷的情况，对于暴露出来的疏松区，采用专用砂窿棍进行击打处理使之密实，对于暴露出来的孔洞，采用补焊的方式将其填补平整。

31、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

32、1、本发明的抛光工艺根据金银首饰材质的特点，开发了以低浓度多组元的绿色环保等离子抛光液，以及适合金银首饰产品的抛光工艺。将首饰坯件装夹固定在挂具上，在等离子场的作用下，经过1～3min的处理，可以快速去除首饰表面的毛刺、污渍、氧化皮，使表面粗糙度下降，可以使潜伏在表皮以下的孔洞缺陷尽早显露出来，避免对首饰坯件表面进行反复焊补修理。

33、2、本发明的抛光工艺还具有如下突出效果：(1)抛光液采用常规化学品配制，绿色环保，无需企业持有危化品使用资质，无需向政府部门特别申请报备，便于企业组织生产和管理。(2)首饰坯件抛光清理生产流程大大简化，可以在短时间内获得优良的表面光亮处理效果，生产效率比现有首饰表面处理工艺提高几十倍以上，人工成本显著下降。(3)现有金银首饰表面处理中，采用锉刀、砂纸等打磨时，产生粉尘飞扬，导致贵金属损耗增加，而本发明的等离子抛光清理时，被剥离下来的贵金属以离子或络合物的形式进入到抛光液中，不存在粉尘飞扬问题，而且处于溶液中的贵金属能方便地进行回收提纯，回收率显著提高。废液是绿色环保的，无需经过专门的公司进行处置，便于公司管控，节省处理成本。