一种仿掐丝珐琅表盘的制作方法

本实用新型涉及表盘技术领域，尤其涉及一种仿掐丝珐琅表盘。

背景技术：

珐琅是一门将釉料附着在金属表面烧制的工艺，将一种玻璃质的釉附着在金属表面而制成的工艺品叫做珐琅器。这种釉料主要都是以石英、长石、硝石和碳酸钠等加上铅和锡等氧化物烧制而成。因其是矿物质熔炼而成，具备很多矿物质不透气、不会渗水等性能及质地坚硬的优点，并具有宝石般的独特光泽与透明感，最重要的是这种材质历久弥新、不会氧化褪色。即使经过上百年，珐琅明亮的色彩也不会退却。因此，珐琅工艺应用于钟表、珠宝首饰、工艺品等产品上，可以显著提高产品的装饰效果。

珐琅工艺主要有掐丝珐琅、内填珐琅、画珐琅三种，其中掐丝珐琅是中国人最熟悉的珐琅工艺，其特点是在金属胎底上，先用金属丝线勾勒出图案的轮廓，使用天然粘合剂将金属丝线固定，然后焊接到金属胎上。再将不同颜色的珐琅釉料填充到勾勒好的轮廓里，然后将填好釉料的金属坯放入高温炉内，经焙烧后形成珐琅面，最后磨平金属细线。

传统的掐丝珐琅工艺工序繁多复杂，特别是用于制作掐丝珐琅表盘时，历来因对手工技艺和表盘装配的特殊要求而面临极高的技术和操作难度。因为制作过程中要经过拉丝、掐丝、焊接、填釉、烧制、打磨、抛光、电镀等多道工序，每道工序内又存在多个环节，几乎每一步都可能出现问题，稍不小心可能导致整个制作工程前功尽弃。

在艺术效果方面，每一步工序都有可能出现釉面断裂、釉面颜色发生变化的危险。除要求珐琅面的艺术效果外，表盘还必须满足装配要求，这对表盘的外形尺寸、平面度、卡脚、中心孔等都有非常严格的尺寸公差要求。通常的手表表盘都是利用冲压成型的，可以较好地满足装配要求。但是，掐丝珐琅表盘在用金属丝掐出所需图案后，还需对金属丝进行焊接定型，此过程很容易引起表盘变形，也会存在金属焊料流淌在填釉基底面上的可能。

此外，由于珐琅表盘是在高温下烧制而成的，而表盘的厚度又非常薄，在烧制过程中很容易产生变形。最常见的变形就是表盘面产生大的挠曲，导致表针装不下去，或者表针与表盘面卡在一起，当出现这种情况时，整个产品都必须回炉重烧后再整形。而由于珐琅是非常脆的玻璃质，只有在其处于高温塑性阶段才能整形，一旦温度降至弹性区和刚性区，就不能再整形，否则必然导致珐琅面破裂。当出现珐琅面破裂时，只能再回炉重烧，经过多次反复重烧，珐琅面的颜色和透亮度会明显劣化，严重影响其装饰效果。再者，掐丝图案是通过焊接固定在表盘基底上的，若烧制的温度过高，则会导致焊料融化而引起金属丝移位溃塌或脱落，如此，限制了珐琅表盘只能采用烧制温度低的釉料，影响珐琅面的颜色和效果。

由于这种突出的技术难度，导致掐丝珐琅表盘的生产过程往往难以预见和稳定，稍有不慎就会导致产品缺陷或报废。每获得一件成功的作品，可能都要面临数倍的废品。因此，掐丝珐琅表盘的制作效率低下、制作成本昂贵，难以实现批量生产。随着社会经济的发展，人们的消费观念有了很大的转变，腕表和首饰已成为大众追求的时尚饰品，但掐丝珐琅表盘所面临的生产问题限制了其在腕表和首饰上的应用和发展。

为此，有人研究出冷珐琅表盘，但是其采用的是环氧树脂填料烘烤的方法，珐琅面的颜色渐变效果差，对表盘的尺寸把控不好，金属丝线的宽度过宽，仿掐丝效果差，导致产品的档次低劣，不能满足人们的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的缺点和不足，提供一种仿掐丝珐琅表盘。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：一种仿掐丝珐琅表盘，包括表盘，所述表盘的正面为珐琅面，所述珐琅面包括基底面、于基底面上形成分区并具有仿掐丝效果的金属丝、涂覆于分区内的冷珐琅层及包围基底面的边框，所述金属丝、边框和表盘三者之间为冲压成型的一体结构关系。

进一步地，所述冷珐琅层包括底层的光固化聚丙烯酸酯粘结剂层和涂覆于所述光固化聚丙烯酸酯粘结剂层上的至少一层光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉层。

聚丙烯酸酯的耐老化性能好，粘结污染小，使用方便，产量增加较快。本实用新型采用光固化聚丙烯酸酯粘结剂和光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉涂覆形成冷珐琅层，使该冷珐琅层获得颜色鲜艳丰富、表面平坦亮泽、釉层致密牢固等效果。

进一步地，所述表盘的外侧设有向内凹的半圆形定位线，所述半圆形定位线与腕表的把头的安装位置对应，所述半圆形定位线的半径为0.1mm。

进一步地，所述金属丝的厚度为0.15-0.20mm、高度为0.25-0.35mm。

进一步地，所述表盘的背面设有卡脚定位坑，所述卡脚定位坑内焊接有卡脚，所述卡脚的直径为0.6-0.8mm、高度为2.8-3mm。

进一步地，所述表盘的中心设有中心孔，所述中心孔的内径为1.75-1.85mm，外径为2.75-2.85mm。

进一步地，所述表盘的外形为圆形或方形或酒桶形，所述边框的厚度为0.6-0.7mm，所述边框的内侧设有1-3°的拔模斜度。

本实用新型的仿掐丝珐琅表盘的生产方法，包括以下步骤：

(1)表盘设计：根据拟用的腕表机芯类型和规格设计表盘，包括表盘的外形和尺寸、卡脚、中心孔、珐琅面及半圆形定位线的设计；

(2)制作冲压模具和专用夹具：根据步骤(1)的表盘设计要求设计并制作冲压模具和专用夹具，所述冲压模具包括冲裁模和油压模；

(3)金属片材预处理：将金属片材轧压至预设厚度并进行退火处理，将退火后的金属片材浸泡在稀硫酸液中，去除金属片材表面的黑色氧化皮；

(4)冲压用模具的安装：将冲裁模和油压模分别安装在电动冲压机和液压机的模座上，油压模的出料侧安装于所述液压机的下模座上；

(5)制作表盘：利用冲裁模对步骤(3)预处理后的金属片材进行下料，然后将冲裁模冲裁出的金属片材放入油压模中压制成表盘，表盘成型后，启动油压模的下模座的顶出杆并将表盘取出；

(6)表盘的加工处理：将表盘的中心孔钻通并将表盘的毛刺打磨掉，然后把表盘装夹于所述专用夹具上进行校平，将卡脚焊接在表盘的卡脚定位坑上，然后对表盘进行清洗、烘干；

(7)配制冷珐琅釉：以光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉作为基础料，根据表盘的设计要求向基础料中添加相应颜色的色料，搅拌均匀即可；所述光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉的生成厂家为：德国Heimerle+Meule GmbH，商品名称为：COLORIT Pantone光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉；

(8)表盘的珐琅面制作：在表盘正面的基底面上先涂覆一层透明的光固化聚丙烯酸酯粘结剂，然后用LED聚光灯照射固化，接着将步骤(7)配制的光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉涂覆于表盘基底面的相应位置上，每涂完一层光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉层后用LED聚光灯照射固化，直至所形成的冷珐琅层与金属丝的高度齐平或高出金属丝0.05-0.1mm；所述光固化聚丙烯酸酯粘结剂的生成厂家为：德国Heimerle+Meule GmbH，商品名称为：COLORIT Chemicals光固化聚丙烯酸酯粘结剂；

(9)表盘的研磨抛光处理：把表盘装夹于专用夹具上，并将专用夹具安装到抛光机上研磨抛光，最后将表盘的表面抛光成镜面效果。

进一步地，所述步骤(1)表盘的外形尺寸的公差控制在0.1mm以内，表盘的厚度公差控制在0.05mm以内；

所述步骤(2)油压模的模腔尺寸控制在0.3mm以内的正公差，凸台的直径为0.6-0.8mm、高度为0.1mm；所述油压模设有与表盘的正面相对设置的分模面和压制所述卡脚的凸台；所述专用夹具包括夹头，所述夹头设有与表盘适配的凹槽，所述凹槽的深度小于表盘的厚度。

优选地，所述步骤(3)中，金属片材为纯铜片或纯银片，所述预设厚度为0.7-0.9mm，对金属片材进行退火处理的温度为720-750℃、时间为2-4min，对金属片材进行浸泡的稀硫酸液浓度为5-10％、浸泡时间为2-5min。

优选地，所述步骤(5)油压模对金属片材进行压制的压力为240-260吨，压制次数为3-5次。

优选地，所述步骤(8)LED聚光灯的产生波长为455～475nm、发光颜色为宝蓝色，所述光固化聚丙烯酸酯粘结剂层的固化照射时间为15-30秒，单层所述光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉的涂覆厚度为0.1-0.15mm、固化照射时间为30-45秒。

优选地，所述步骤(9)的抛光机为多点式气动加压的自动压力研磨抛光机，所述自动压力研磨抛光机设有载物盘和磨抛盘，所述专用夹具安装于载物盘上，所述磨抛盘可在0-3000rpm的转速范围内无级调速，所述磨抛盘的砂纸粒度为400-2000目。

优选地，步骤(9)使用尼龙布和抛光膏将表盘的表面抛光成镜面效果。 与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型的表盘及其上的金属丝和边框为一体冲压成型结构，金属丝的宽度控制在0.2mm以内，仿掐丝效果好，生产效率远高于传统掐丝工艺，降低了珐琅表盘的生产难度和生产成本，避免了传统掐丝工艺引致的产品问题，次品率低。

2.本实用新型的冷珐琅层由光固化聚丙烯酸酯粘结剂层和光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉层组成，采用LED聚光灯进行照射固化。如此，可实现小区域、薄层点缀釉料，无需高温烘烤，避免了釉层开裂剥落、产生气泡和变色、表盘变形等问题；而且本实用新型的冷珐琅层具有颜色鲜艳丰富、表面平坦亮泽、釉层致密牢固等珐琅效果。

3.本实用新型的生产难度低，稳定性好，可控程度高，生产风险低，生成效率高，可实现量化生产，本仿掐丝珐琅表盘具有传统掐丝珐琅表盘的美感和质感效果，能满足人们的需求。

附图说明

图1为本实施例1的仿掐丝珐琅表盘的表面结构示意图；

图2为本实施例1的仿掐丝珐琅表盘的背面结构示意图；

图3为本实施例1的仿掐丝珐琅表盘的局部纵面剖视图；

图中，基底面1、金属丝2、冷珐琅层3、边框4、光固化聚丙烯酸酯粘结剂层5、光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉层6、半圆形定位线7、卡脚定位坑8、中心孔9、表盘10。

具体实施方式

为更好的说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

本实施例1所描述的一种仿掐丝珐琅表盘，如图1至图3所示，包括表盘10，该表盘的正面为珐琅面，该珐琅面包括基底面1、于基底面上形成分区并具有仿掐丝效果的金属丝2、涂覆于分区内的冷珐琅层3及包围基底面的边框4，金属丝、边框和表盘三者之间为一体冲压成型结构。

其中，冷珐琅层包括底层的光固化聚丙烯酸酯粘结剂层5和层叠涂覆于该光固化聚丙烯酸酯粘结剂层上的两层光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉层6。

聚丙烯酸酯的耐老化性能好，粘结污染小，使用方便，产量增加较快。本实施例采用光固化聚丙烯酸酯粘结剂和光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉涂覆形成冷珐琅层，该冷珐琅层具有颜色鲜艳丰富、表面平坦亮泽、釉层致密牢固等珐琅效果。

此外，表盘的外侧设有向内凹的半圆形定位线7，该半圆形定位线与腕表的把头的安装位置对应，该半圆形定位线的半径为0.1mm。

金属丝的厚度为0.17mm、高度为0.3mm。

表盘的背面设有卡脚定位坑8，该卡脚定位坑内焊接有卡脚，卡脚的直径为0.7mm、高度为2.9mm。

表盘的中心设有中心孔9，该中心孔的内径为1.8mm，外径为2.8mm。

表盘的外形为圆形，边框的厚度为0.65mm，边框的内侧设有2°的拔模斜度。表盘的边框外周不留拔模斜度。

本实施例的仿掐丝珐琅表盘是根据通用型石英腕表机芯来设计的，具体的生产方法如下：

(1)表盘设计：表盘的外形为圆形，表盘的外径为33.0mm，表盘的厚度为0.6mm，表盘背面的卡脚位置与机芯的位置对应，卡脚的直径为0.7mm、高度为2.9mm，表盘中心孔的内径为1.8mm、外径为2.8mm，表盘的底面和表面之间的平整度公差控制在0.08mm以内。表盘表面的金属丝形成花形的轮廓，花瓣为透明蓝色渐变，花瓣以外的基底为透明绿色，金属丝的厚度为0.17mm、高度为0.3mm。确定表盘的安装方向，在表盘的外周边设置与腕表的把头位置对应的半圆形定位线，该半圆形定位线的半径为0.1mm。表盘表面上的边框厚度为0.65mm，边框的内侧设置2°的拔模斜度，表盘的外周不留拔模斜度。

(2)制作冲压模具和专用夹具：根据步骤(1)的表盘设计要求设计并制作冲压模具和专用夹具，冲压模具包括冲裁模和油压模。冲裁模的外形尺寸控制在0.05mm的负公差以内。油压模设有与表盘的表面相对设置的分模面和压制卡脚的凸台；油压模的模腔尺寸控制在0.25mm以内的正公差，凸台的直径为0.7mm、高度为0.1mm。专用夹具包括夹头，该夹头设有与表盘适配的凹槽，凹槽的深度小于表盘的厚度0.1mm。

(3)金属片材预处理：选择纯铜材料的片材，利用轧压机将该纯铜片材轧压到0.8mm厚，在740℃下对轧压后的纯铜片材退火3min，然后将退火后纯铜片材浸泡在7％的稀硫酸液中4min，去除表面黑色氧化皮。

(4)冲压用模具的安装：将步骤(2)制作的冲裁模和油压模分别安装在电动冲压机和液压机的模座上，油压模的出料侧安装于所述液压机的下模座上。

(5)制作表盘：利用冲裁模对步骤(3)预处理后的纯铜片材进行下料，然后将冲裁模冲裁出的纯铜片材放入油压模中压制成表盘，压制压力为250吨，压制次数为4次。表盘成型后，启动油压模的下模具顶出杆并将表盘取出。

(6)表盘的钻孔和初打磨处理：用钻头将表盘的中心孔钻通，用砂纸将表盘周围的毛刺打磨掉，然后将表盘安装在专用夹具上校平，用激光在表盘背面的卡脚定位坑上焊接卡脚，然后对表盘进行超声波清洗、烘干。

(7)配制冷珐琅釉：采用高光泽、高硬度的光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉作为基础料，加入色料，将光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉调配至步骤(1)设计的珐琅面填釉颜色，然后用磁力搅拌器搅拌均匀。

(8)表盘的珐琅面制作：在表盘表面的基底面上先涂覆一层厚度为0.07mm的透明的光固化聚丙烯酸酯粘结剂层，然后用产生波长为455～475nm的宝蓝色光的LED聚光灯对涂布的光固化聚丙烯酸酯粘结剂层进行照射固化，照射时间为20秒。然后用钢针蘸取各色步骤(7)配制好的光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉，分两层涂覆于填釉部位的相应位置，每涂完一层光固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉后用产生波长为455～475nm的宝蓝色光的LED聚光灯照射固化，每次照射时间为45秒，最后所形成的冷珐琅层高出金属丝0.07mm；每层固化聚丙烯酸酯冷珐琅釉层的涂布厚度为0.15mm。

(9)表盘精研磨抛光处理：将表盘装夹在专用夹具上，并将专用夹具安装到自动压力研磨抛光机的载物盘上，利用自动压力研磨抛光机的多点式气动加压将表盘压在旋转的磨抛盘上，实现表盘的精确研磨抛光。磨抛盘可无级调速，转速范围为0-3000rpm，砂纸粒度为400-2000目。最后用尼龙布和抛光膏将表盘的表面抛光成镜面效果。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。