本发明涉及电镀黄金领域，具体涉及一种金属表面的处理方法和制备合金模胚的方法。
背景技术：
随着人们生活水平的日益提高，黄金制品越来越受到广大消费者的青睐，目前，用电镀的方式生产的黄金制品越来越多，而用来电镀的合金模胚表面的光亮程度很大程度决定了电镀黄金成品的好坏，此外，制得的黄金成品的表面的光亮程度也决定了黄金制品质量的好坏。
现有的合金模胚和黄金成品的表面处理非常复杂，需要一名成熟的操作工人利用挫刀、剪刀、剪钳、尖剪钳、据弓、毛刷、砂纸、牙针等一系列的工具及一系列复杂的操作工序来对合金模胚或黄金成品进行抛光，以使得合金模胚和黄金成品表面光亮，产品尺寸符合要求，无凹痕、刮花、级位、凸点、砂眼、气泡等不良现象。一名成熟的操作工人完成一件饰品的表面抛光所需要的时间至少为1h。
而这种人工打磨模胚和黄金成品的技术，不仅对操作工人的技能要求非常高，而且制作工艺复杂、工序繁多、工艺时间长、报废率高，因此如何快速、简单、高效的对模胚表面和黄金成品进行表面处理并达到电镀黄金的工艺标准是目前合金模胚和黄金工艺亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术存在的对操作工人技能要求高、制作工艺复杂、工序繁多、工艺时间长、报废率高的问题，提供一种金属表面的处理方法和制备合金模胚的方法。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种对金属进行表面处理的方法，该方法包括：对金属表面进行激光抛光，所述金属为合金材料和/或黄金。
本发明第二方面提供了一种制备合金模胚的方法，该方法包括：用合金原料加工成型为合金模胚，然后按照上述的对金属进行表面处理的方法对成型后的合金模胚进行表面处理。
通过上述技术方案，能够快速、简单、高效的对合金模胚表面和黄金成品进行表面处理并达到较低的粗糙度。
具体实施方式
本发明第一方面提供了一种对金属进行表面处理的方法，其特征在于，该方法包括：对金属表面进行激光抛光，所述金属为合金材料和/或黄金。
本发明对激光抛光的条件没有特殊的要求，可以为常规的选择，但是一般情况下，对于不同的金属表面所用的激光器的设置也不同。根据优选的实施方式，当所述金属为合金材料时，激光的波长为1064nm，功率为200～500W，频率为5～20Hz，聚焦光斑直径为0.1～2mm。根据另一种优选的实施方式，当所述金属为黄金时，激光的波长为808nm，功率为200～1000W，频率为5～20Hz，聚焦光斑直径为0.1～2mm。对不同材质的金属表面使用不同的激光参数，可以获得更好的抛光效果。
上述的合金材料可以为锡铋合金和/或铅铋合金，当合金材料为锡铋合金时，以锡铋合金的总重量为基准，所述锡铋合金中锡的含量优选为40～60重量％，铋的含量优选为40～60重量％。当合金材料为铅铋合金时，以铅铋合金的总重量为基准，所述铅铋合金中铅的含量优选为40～50重量％，铋的含量优选为50～60重量％。
选用上述合金材料作为电镀黄金的模胚能够克服目前电镀黄金采用低温蜡质材料作为模胚的缺点。所述锡铋合金和/或铅铋合金的电阻率低，各部位导电性一致，在电铸过程中上电均匀，得到的黄金饰品的成色更好。此外，一方面，所述锡铋合金和/或铅铋合金的膨胀系数极低，仅为蜡质模胚的1％左右，因此在制备过程中产品不会变形开裂；另一方面，本发明提供的方法不需要使用易燃且有毒的白电油、天那水等有机物，明显改善了工作环境，极具工业应用前景。
本发明所述的对金属进行表面处理的方法，针对的黄金制品可以是18K、22K和24K黄金中的一种。
本发明第二方面还提供了一种制备合金模胚的方法，该方法包括：用合金原料加工成型为合金模胚，然后按照如上所述的方法对成型后的合金模胚进行表面处理。优选地，所述合金原料为锡铋合金和/或铅铋合金(具体可以与前述合金材料相同或不同，此处不再赘述)。
本发明所述的根据合金原料加工成型的方法可以为常规选择，即首先绘制合金模胚的3D图，用3D图加工制作铜版或者银版，利用铜版或者银版压制胶模，胶模制作完成后，将胶模放入离心机内，启动离心机，倒入高温熔化好的合金材料，通过离心机的高速旋转，熔化好的合金材料流入胶模模具内，填充胶模的模腔，待填充完成、冷却，取出胶模模具，打开胶模，取出合金模胚件，扳掉合金模胚件水口。
但优选地，加工成型的方法包括：(1)绘制模胚所用钢模的3D图；(2)根据绘制的3D图制作出钢模；(3)将合金原料填充至步骤(2)得到的钢模中，并在压铸机中对合金原料进行压铸，得到合金模胚。进一步优选地，压铸机的压铸温度为150～260℃，锁模力为100～600kg/cm2。
钢模制作的方法可以为常规方法，通常是将模具钢胚根据3D图尺寸要求，经过数控机床、电火花机、车床、磨床、铣床等机床精细加工而成。压铸通常在压铸机中进行。
优选地，加工成型的方法包括：(1)绘制模胚的3D图；(2)根据绘制的3D图在数控机床上切削出合金模胚。
绘制模胚所用钢模的3D图或绘制模胚的3D图可以借助常规软件(如MasterCAM、Powermill、Hypermill、UG)进行。
以下将通过实施例对本发明进行详细说明。
平均粗糙度测试：使用北京时代之锋科技有限公司生产的手持式粗糙度仪对合金模胚的表面进行粗糙度测试。
以下的实施例中目标模胚均为圆环形手环模胚(内径为50mm，外径为55mm)。
实施例1
(1)加工成型：对带有手环结构的硅橡胶模具中注入熔融态的锡铋合金(以所述锡铋合金的总重量为基准，锡的含量为42重量％，铋的含量为58重量％)，然后冷却，形成手环结构的合金模胚粗成品。
(2)表面处理：将合金模胚粗成品置于激光机(近红外光，长春新产业光电技术有限公司，500W的灯泵YAG激光焊接机，下同)的工作台上，设置激光波长为1064nm，功率为200W，频率为5Hz，聚焦光斑直径为0.2mm，启动激光机进行抛光，抛光完成，得到合金模胚A，观察没有凹痕、刮花、级位、凸点等现象，表面处理工艺完成所需要的总时间为5min，测得表面的平均粗糙度为0.38μm。
实施例2
(1)加工成型：绘制手环模胚所用钢模的3D图，然后根据绘制的3D图制作出钢模，将合金原料(铅铋合金，以铅铋合金的总重量为基准，铅的含量为45重量％，铋的含量为55重量％)填充至上述得到的钢模中，并在压铸机(广东伊之密精密机械股份有限公司，HM160H，压铸温度为160℃，锁模力为150kg/cm2)中对合金原料进行压铸，得到合金模胚粗成品。
(2)表面处理：将合金模胚粗成品置于激光机的工作台上，设置激光波长为1064nm，功率为480W，脉冲频率为20Hz，聚焦光斑直径为1.9mm，启动激光机进行抛光，抛光完成，得到合金模胚B，观察没有凹痕、刮花、级位、凸点等现象，表面处理工艺完成所需要的总时间为3min，测得表面的平均粗糙度为0.31μm。
实施例3
(1)加工成型：绘制手环模胚的3D图，选取合金原料块(锡铋合金，以锡铋合金的总重量为基准，锡的含量为58重量％，铋的含量为42重量％)，根据绘制的3D图，在数控机床(沈阳一机机床公司，VMC800)上切削，得到合金模胚粗成品。
(2)表面处理：将合金模胚粗成品置于激光机的工作台上，设置激光波长为1064nm，功率为350W，脉冲频率为12Hz，聚焦光斑直径为1mm，启动激光机进行抛光，抛光完成，得到合金模胚C，观察没有凹痕、刮花、级位、凸点等现象，表面处理工艺完成所需要的总时间为4min，测得表面的平均粗糙度为0.33μm。
实施例4
按照实施例1的方法制得手环形状的合金模胚，不同的是，步骤(2)中激光功率为100W，得到合金模胚D，观察没有凹痕、刮花、级位、凸点等现象，表面处理工艺完成所需要的总时间为5min，测得表面的平均粗糙度为0.51μm。
实施例5
按照实施例1的方法制得手环形状的合金模胚，不同的是，步骤(2)中的聚焦光斑直径为3mm，得到合金模胚E，观察没有凹痕、刮花、级位、凸点等现象，表面处理工艺完成所需要的总时间为5min，测得表面的平均粗糙度为0.55μm。
实施例6
将制得的手环模胚用来制备镀金手环，对制得的黄金手环制品进行激光抛光，激光波长为808nm，功率为500W，频率为20Hz，聚焦光斑直径为1.9mm，得到黄金手环，观察没有凹痕、刮花、级位、凸点等现象，表面处理工艺完成所需要的总时间为3min，测得表面的平均粗糙度为0.3μm。
对比例1
按照实施例1的方法制得手环形状的合金模胚，不同的是，步骤(2)中用人工打磨的方法(工作5年能够独立完成抛光的熟练工人)替换激光抛光的工艺，得到合金模胚D-1，抛光工艺的时间为1h，测得表面的平均粗糙度为0.70μm。
从实施例1-5和对比例1的实施效果可以看出，在采用本发明的金属表面处理方法下，能够使表面处理工艺的时间大大缩短，采用本发明激光的参数的抛光方法，能够获得更好的抛光效果，使模胚表面抛光后的粗糙度降低至0.3～0.4μm，从而为接下来的电镀黄金工艺提供更好的模胚材料，得到更好的电镀黄金制品。
此外，由实施例6可以看出，电镀黄金成品采用激光抛光方法也能够获得较低的粗糙度，获得更好的抛光效果，从而使黄金制品的美观度更高，相对于常规的人工打磨方法也可以缩短工艺时间，在此不再累述。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。