一种青铜表面色彩处理技术的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属着色领域，具体涉及一种青铜表面色彩处理技术。
【背景技术】
[0002] 国外的着色技术发展较早，在20世纪20年代美国就有采用化学氧化法在黄 铜和青铜上着古铜色的专利报道。近年来，美国SUR-FIN化学工业公司研制了一种 "VERDEGREEN"化学处理剂，加上特殊的施工技巧，适合于规模化生产，但对操作者要求较 高，应用范围有限。日本在铜及其合金的着色上研究较多，大多为硫化物着色，在着色方法 上分为液相和气相着色。其中气相法着色采用硫化氢气体直接与铜件表面反应，获得的古 铜色膜层均匀、色调统一，但设备要求高，成本较高。韩国最近也有关于着古铜色方法的专 利，该方法利用氨水的易挥发性，将铜制品放置于密闭的装有氨水或与碱混合的过饱和溶 液中，利用其饱和蒸汽进行反应，从而获得着色均匀的膜层。
[0003] 目前在生产上应用的化学抛光液，按所用氧化剂分类，主要有以下三种类型硝酸 及其盐系列、络酸硼系列、过氧化氢系列。其中米用H 3PO4 -HNO3一CH3COOH体系或H2SO4- HNO3-CrO3抛光液效果比较理想，但使用过程中产生大量黄烟以及有毒的CrO3，环境产生严 重污染，危害人体健康。
【发明内容】
[0004] 本发明解决上述问题，提供一种青铜表面色彩处理技术，它分为预处理、金属着色 和后处理三个阶段，其特征在于包括下列步骤： (1) 用失蜡法铸造不同材质的青铜器； (2) 配制青铜配方（LH202、H2S04( P =L 84g/dm3)、乙二醇、0P-10、光亮剂 A、NaOH、过单 硫酸钾复盐、K2S208、NaS0、（NH 4) 2M〇04、NaH2P04、Na 〇H若干）把初期青铜器浸在配方溶液中进 行表面预处理； (3)取出表面预处理过得青铜器清洗，根据不同的青铜器选择不同温度干燥，进行着 色处理，对制品表面的不同部位选择性抛光或滚光或把着色件与皮革角料一起在滚筒中滚 擦。
[0005] (4)通过打磨、精修、抛光除去青铜器表面上的毛刺、砂眼、气泡、划痕、氧化皮，青 铜器表面涂覆一层有机清漆保护膜，使试件凸出部分的膜层减薄或露出部分铜的本色，达 到着色后颜色的均匀自然。
[0006] 着色化学反应是在固体表面上进行的复相化学反应，所以界面因素对这类反应的 动力学有着极为密切的关系。而不同性质的固体表面对反应速度的影响也不同。固体表面 的复杂性除了结构上的不完整性、不均匀性以及表面的粗糙外，还反映在固体表面层内化 学组成的变化上。固体表面即空气和固体的界面，这个界面是具有一定厚度、化学组成变化 的过渡区，最外面是覆盖在固体表面的沽污物以及吸附的气体，里面是氧化物和硫化物层 等，再往里才可能是固体自身的表层。如果不进行表面预处理，会使着色不均匀而影响着色 效果。另外，铜合金成分和结构上的差别对着色也有很大影响。因此，着色前必须进行预处 理。
[0007] 表面预处理主要包括表面打磨、精修、抛光等平整光洁处理、电化学抛光或化学抛 光表面活化等三个方面。
[0008] 表面光洁处理即通过打磨、精修、抛光等机械加工过程除去表面上的毛刺、砂眼、 气泡、划痕、氧化皮和各种宏观缺陷，提高表面的平整度和降低粗糙度，可保证着色处理后 工艺品的质量，为取得优质的着色效果打下基础。
[0009] 电化学抛光是金属制品表面的阳极电化学浸蚀过程。在特定的溶液中进行阳极电 解，使金属表面平滑并产生金属光泽的工艺过程就称为电化学抛光。电化学抛光时，零件接 阳极，通电时零件表面会产生电阻率高的稠性粘膜，其厚度在零件表面是不均匀的，表面微 观凸出部分较薄，电流密度较大，金属溶解较快。表面微观下凹处较厚，电流密度较小，金属 溶解较慢。由于稠性粘膜和电流密度分布的不均匀性，微观凸出处尺寸减少快，微观下凹处 尺寸减少慢，使零件表面粗糙度降低，从而达到整平的目的。
[0010] 化学抛光是金属制品表面在特定条件下的化学浸蚀过程。把零件放在合适的化学 介质，利用化学介质对金属表面的尖峰区域溶解速度比凹谷区域溶解速度快的特点，实现 材料表面的抛光，就称为化学抛光。化学抛光适合复杂形状和各种尺寸的零件，生产效率 高。经化学抛光处理，铜件表面上微观凸起处在抛光液中的溶解速度比微观凹下处大，结果 变为平滑光亮的表面。
[0011]
【具体实施方式】： 一种青铜表面色彩处理技术，它分为预处理、金属着色和后处理三个阶段，其特征在于 包括下列步骤： (1) 用失蜡法铸造不同材质的青铜器； (2) 配制青铜配方（LH202、H2S04( P =L 84g/dm3)、乙二醇、0P-10、光亮剂 A、NaOH、过单 硫酸钾复盐、K2S208、NaS0、（NH 4) 2M〇04、NaH2P04、Na 〇H若干）把初期青铜器浸在配方溶液中进 行表面预处理； (3)取出表面预处理过得青铜器清洗，根据不同的青铜器选择不同温度干燥，进行着 色处理，对制品表面的不同部位选择性抛光或滚光或把着色件与皮革角料一起在滚筒中滚 擦。
[0012] (4)通过打磨、精修、抛光除去青铜器表面上的毛刺、砂眼、气泡、划痕、氧化皮，青 铜器表面涂覆一层有机清漆保护膜，使试件凸出部分的膜层减薄或露出部分铜的本色，达 到着色后颜色的均匀自然。
[0013] 着色后用湿布或毛刷擦拭，除去着色过程中制件表面上产生的沉渣及浮灰，使着 色膜光亮美观。由于着色膜薄，其耐候性及稳定性差，表面涂覆一层有机清漆保护膜，提高 着色效果。对于着古铜色的制品在化学或电化学方法形成棕褐色或灰黑色的膜后，根据需 要对制品表面的不同部位选择性抛光或滚光，使试件凸出部分的膜层减薄或露出部分铜的 本色。而凹穴部分的膜层相对厚一些，这样使一个试件上的不同部位呈现深浅不同的色调， 即获得类似古铜色的色泽。抛光可用小型抛光机进行，也可手工抛光。抛光后，要将抛光粉 或抛光膏清洗干净。然后，可用合成树脂作为保护表面层涂敷，或涂刷清漆，防止膜层脱落。
[0014] 紫铜抛光最佳工艺为：700mL/LH202、40g/LH2S0 4(P =L 84g/dm3)、160g/L 乙二醇、少 量0P-10、5g/L光亮剂A、操作温度为40°C、抛光时间为5?IOmin ;黄铜抛光最佳工艺与紫 铜大致相同，温度为25°C，抛光时间缩短至1?3min。
[0015] 白铜电化学着黄色最佳工艺为：44g/L( NH4 )2M〇04、95g/LNaH2P04、19g/LNaoH阴极电 流密度为：1. 2mA_Cm_2、操作温度为28°C、着色时间为lmin。着紫色最佳工艺为42g/L(NH 4) 2Mo04、106g/LNaH2P0 4、25g/LNaoH、阴极电流密度为：2. 2mA_cnT2、操作温度为50°C、着色时间 为：1.5min。着蓝色最佳工艺为：40g/L (順4)21\1〇04、1068/]^^!12?0 4、258/]^^〇!1、阴极电流密 度为：2. 2mA_cm_2、操作温度为50°C、着色时间为：2min。
[0016] 本发明具有环保、成本低、色彩丰富、颜色鲜艳、着色均匀、防腐蚀等优点。
[0017] 表一为铜着古铜色工艺
【主权项】
1. 一种青铜表面色彩处理技术，它分为预处理、金属着色和后处理三个阶段，其特征在 于包括下列步骤： (1)用失蜡法铸造不同材质的青铜器； (2) 配制青铜配方（LH202、H2SO4 ( P =L 84g/dm3)、乙二醇、OP-IO、光亮剂 A、NaOH、过单硫 酸钾复盐、K2S208、NaS0、（NH 4) 2M〇04、NaH2P04、Na 〇H若干）把初期青铜器浸在配方溶液中进行 表面预处理； (3) 取出表面预处理过得青铜器清洗，根据不同的青铜器选择不同温度干燥，进行着 色处理，对制品表面的不同部位选择性抛光或滚光或把着色件与皮革角料一起在滚筒中滚 擦； (4) 通过打磨、精修、抛光除去青铜器表面上的毛刺、砂眼、气泡、划痕、氧化皮，青铜器 表面涂覆一层有机清漆保护膜，使试件凸出部分的膜层减薄或露出部分铜的本色，达到着 色后颜色的均匀自然。
2. 根据权利要求1所述的一种青铜表面色彩处理技术，其特征在于：紫铜抛光最佳 工艺为：700mL/LH20 2、40g/LH2S04(P =L 84g/dm3)、160g/L 乙二醇、少量 0P-10、5g/L 光亮剂 A、操作温度为40°C、抛光时间为5?IOmin ;黄铜抛光最佳工艺与紫铜大致相同，温度为 25°C，抛光时间缩短至1?3min。
3. 根据权利要求1所述的一种青铜表面色彩处理技术，其特征在于：白铜电化学着黄 色最佳工艺为：44g/L (NH4)2Mo04、95g/LNaH2P0 4、19g/LNaoH 阴极电流密度为：1.2mA_cnT2、 操作温度为28°C、着色时间为Imin ;着紫色最佳工艺为42g/L (NH4) 2Mo04、106g/LNaH2P04、 25g/LNa 〇H、阴极电流密度为：2. 2mA_Cm_2、操作温度为50°C、着色时间为：1. 5min，着蓝色最 佳工艺为：40g/L (順4)2]?〇04、1068/1恥4?04、258/1恥〇!1、阴极电流密度为 ：2.211^_〇11'操作 温度为50°C、着色时间为：2min。
【专利摘要】本发明属于色彩处理技术领域，具体涉及一种青铜表面色彩处理技术，它分为预处理、金属着色和后处理三个阶段；先铸造不同材质的青铜器；配制青铜配方把初期青铜器浸在配方溶液中进行表面预处理；取出表面预处理过得青铜器清洗，根据不同的青铜器选择不同温度干燥，进行着色处理，对制品抛光或滚光，通过打磨、精修、抛光除去青铜器表面上的毛刺、砂眼、气泡、划痕、氧化皮，青铜器表面涂覆一层有机清漆保护膜，使试件凸出部分的膜层减薄或露出部分铜的色，达到着色后颜色的均匀自然。发明具有环保、成低、色彩丰富、颜色鲜艳、着色均匀、防腐蚀等优点。
【IPC分类】C25D11-34
【公开号】CN104562149
【申请号】CN201510042727
【发明人】王伟
【申请人】郑州礼道艺术品开发有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月28日