一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法与流程

本发明属于珠宝加工方法领域，更具体地说，尤其涉及一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法。

背景技术：

1、传统的珠宝制造领域，黄金珠宝的加工涉及到多种精细工艺，其中包括金属的电铸和热处理。这些方法旨在提升珠宝的美观性和耐久性，同时保证其具有足够的机械强度以承受日常使用中的磨损。

2、电铸是一种在珠宝行业中常用的技术，它通过电解过程在模具或模型上沉积金属层。这种方法允许复杂设计的复制，并能生产出细致的金属结构。然而，传统的电铸技术存在一些局限性，例如电铸速率的控制难度、金属分布的不均匀性以及对于高纯度金属电铸的困难，因此，我们提出一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，该方法能够实现黄金珠宝的精确成型，还能够通过高温处理改善金属的微观结构，从而增强其硬度和韧性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，包括如下步骤：

4、s1、使用机床在蜡膜上精确雕刻所需图案，将制作好的蜡膜浸泡于溶液中，使其表面形成一层均匀的导电油墨涂层；

5、s2、将蜡膜放入电解液中，通过优化的脉冲电铸工艺实现对黄金的精确电铸；

6、s3、将经过脉冲电铸的黄金工艺品放入专用的高温炉中，经过高温800℃处理，黄金变软后将其取出进行珐琅镶嵌；

7、s4、通过反复的加热和冷却，以调整晶格结构，提高金属的硬度和韧性。

8、优选的，步骤s1具体流程为：

9、s11、根据设计图案制作出相应的蜡模，以形成珠宝首饰的初步模型；

10、s12、将雕刻好的蜡模浸泡在含有导电材料的溶液中，在后续的电铸过程中，使电流能够均匀地通过蜡模表面，从而实现金属的均匀沉积；

11、s13、完成浸泡后，使用加热方式确保导电图层稳固地附着在蜡模上；

12、s14、在导电图层固化后，需要对蜡模进行检查，确保涂层均匀且没有缺陷，若发现有不均匀或破损的地方，需要进行适当的修复，以保证后续电铸过程的质量。

13、优选的，步骤s2具体为：

14、s21、准备含有黄金离子的电解液；

15、s22、将涂有导电层的蜡模连接到电铸设备的阴极，并将黄金板或黄金线作为阳极放入电解液中；

16、s23、应用优化的脉冲电流进行电铸；

17、s24、电铸过程中，持续监控电流、电压、温度关键参数，确保金属均匀并精确地沉积在蜡模上；

18、s25、达到金属厚度和质量，停止电铸。

19、优选的，脉冲电铸过程中参数计算具体为：

20、在脉冲电铸中，电流密度和时间是影响金属沉积质量和效率的关键因素，根据脉冲电铸的基本原理，峰值电流密度(jp)和平均电流密度(jm)以及脉冲占空比(γ)之间的关系表达式为：

21、jm＝jp×γ；

22、脉冲占空比的计算式为：

23、γ＝(ton/(ton+toff))×100％；

24、其中，占空比是指脉冲导通时间(ton)占整个脉冲周期(ton+toff)的比例。

25、优选的，所述电铸过程中还包括对电铸层厚度的估算，通过法拉第电解定律进行估算，该定律表明沉积物的质量与通过电解质的电量成正比，计算式为：

26、δ＝(mit)/(nfρ)；

27、式中，m为金属的摩尔质量，i为电流，t为时间，n为反应的电子数，f为法拉第常数，ρ为金属的密度。

28、优选的，步骤s3具体为：

29、s31、将清洁后的黄金工艺品小心地放入高温炉中的特定位置，在炉内，各件工艺品之间需保持适当距离，以保证热空气能均匀到达每一件作品，实现全面的加热；

30、s32、观察黄金的颜色变化和软化程度，以及确保温度恒定在800℃；

31、s33、黄金达到所需的软化状态，立即从高温炉中取出，在环境中缓慢冷却；

32、s34、冷却至适合手工处理的温度后，开始进行珐琅镶嵌；

33、s35、镶嵌完毕后，将工艺品放回高温炉进行再次烧制，使珐琅粉熔化，从而与黄金表面牢固结合。

34、优选的，步骤s4具体流程为：

35、s41、对黄金进行全面的评估；

36、s42、放入热处理炉中，缓慢加热温度；

37、s43、采用水冷方式冷却至室温；

38、s44、进行多次加热和冷却循环；

39、s45、在完成所有加热冷却循环后，进行低温回火处理，以消除内部应力。优选的，步骤s4中的调整晶格结构晶格常数变化的计算式为：

40、nλ＝2d sinθ；

41、式中，n为整数，λ为入射光波长，d为晶格间距，θ为入射光与晶面之间的夹角；当材料加热或冷却时，d会发生变化，从而影响材料的晶体结构。

42、优选的，步骤s4中金属的硬度，硬度表达式为：

43、

44、式中，hv为维氏硬度值，f为施加的力，a为压痕表面的面积，经过反复加热和冷却处理后，材料的硬度hv会发生变。

45、本发明提供的一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

46、精确度与均匀性提升：通过在蜡膜上精确雕刻图案并形成导电油墨涂层，使得后续的电铸过程能精确地按照设计进行，确保了金属沉积的均匀性和复制的精确度；

47、优化的脉冲电铸工艺：利用优化的脉冲电铸技术，能够更细致地控制电流密度和时间，进而影响金属沉积的质量和效率；这种方法有助于提高电铸层的均匀性，减少材料浪费；

48、高温处理增强材料性能：将电铸后的黄金工艺品在800℃的高温炉中处理，不仅使黄金变软以便进行珐琅镶嵌，而且通过随后的加热和冷却循环来调整晶格结构，显著提高了材料的硬度和韧性；

49、改善内部应力状态：通过多次加热和冷却循环，加上最终的低温回火处理，有效消除金属内部的应力，进一步提升了珠宝的机械性能和耐用性；

50、结合艺术与科技：本发明不仅在技术上实现了创新，还保留了手工艺的精髓，如手工珐琅镶嵌，使得每一件珠宝都具有独特的艺术价值；

51、提高生产效率与降低成本：相比于传统的加工方法，本发明的结合使用脉冲电铸和热处理的方式，减少了生产步骤中的重复工作，提高了生产效率，并且降低了因不合格品产生的成本。

技术特征：

1.一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，其特征在于，步骤s1具体流程为：

3.根据权利要求1所述的一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，其特征在于，步骤s2具体为：

4.根据权利要求3所述的一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，其特征在于，脉冲电铸过程中参数计算具体为：

5.根据权利要求4所述的一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，其特征在于：所述电铸过程中还包括对电铸层厚度的估算，通过法拉第电解定律进行估算，该定律表明沉积物的质量与通过电解质的电量成正比，计算式为：

6.根据权利要求1所述的一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，其特征在于，步骤s3具体为：

7.根据权利要求1所述的一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，其特征在于，步骤s4具体流程为：

8.根据权利要求7所述的一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，其特征在于，步骤s4中的调整晶格结构晶格常数变化的计算式为：

9.根据权利要求8所述的一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，其特征在于：步骤s4中金属的硬度，硬度表达式为：

技术总结本发明公开了一种脉冲电铸与热处理协同实现高温珐琅黄金珠宝强韧性的加工方法，包括如下步骤：S1、使用机床在蜡膜上精确雕刻所需图案，将制作好的蜡膜浸泡于溶液中，使其表面形成一层均匀的导电油墨涂层；S2、将蜡膜放入电解液中，通过优化的脉冲电铸工艺实现对黄金的精确电铸；S3、将经过脉冲电铸的黄金工艺品放入专用的高温炉中，经过高温800℃处理，黄金变软后将其取出进行珐琅镶嵌；S4、通过反复的加热和冷却，以调整晶格结构，提高金属的硬度和韧性。本发明能够实现黄金珠宝的精确成型，还能够通过高温处理改善金属的微观结构，从而增强其硬度和韧性。技术研发人员：黄伟鹏,黄丽丽受保护的技术使用者：深圳市潮尊珠宝首饰有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4