专利名称：金属与玻璃、陶瓷分层复合容器及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种容器及其制作方法，特别是金属与玻璃、陶瓷分层复合容器及其制作方法。
背景技术：
现有的金属容器、玻璃容器、陶瓷容器一般都是单独制作。由于金属容器在盛装食品或化妆品时易于与所装盛的物品发生化学反应，故不能适用于需要较长时间盛装食品或化妆品的包装及日常使用领域。另一方面，玻璃容器和陶瓷容器在食品、化妆品包装和日用器皿领域得到了广泛的应用，但二者在艺术造型、装饰及防碎功能方面也存在着重大缺陷。怎样把玻璃、陶瓷材料在制作日用容器和食品包装方面良好的实用、装饰功能和金属材料在艺术造型和装饰、防碎方面优异的装饰和实用功能结合起来，制造出金属与玻璃、陶瓷分层复合的容器，的确是一个有重要应用价值的课题。
对此，人们也进行过各种努力和尝试。在玻璃、陶瓷容器表面镶嵌粘贴金属饰块已成为不少容器产品的一种选择，但此种镶嵌粘贴金属饰块的玻璃或陶瓷容器的金属饰块在运送和使用过程中易于脱落，而且造型单一，不能满足人们对金属与玻璃、陶瓷复合所提出的要求。此外，在玻璃、陶瓷容器外表面安装金属柄、金属支架也是一种选择，但此种方式的安装复合面一般都是以玻璃胶、橡胶垫及其它媒介材料为中介层或以螺栓等结构件来实施复合。上述复合方式要求金属与玻璃、陶瓷复合艺术制品在复合面的造型和设计上必须能够适于安装，从而限制了金属与玻璃、陶瓷材料在复合制作容器方面的应用范围。
但除了上述能够在常温下操作的机械安装方式或粘贴安装方式，人们尚未找到在高温条件下使用热熔浇铸金属、吹塑玻璃、烧制陶瓷的公知方法来制作金属与玻璃、陶瓷复合容器的合适途径。因为金属与玻璃、陶瓷材料之间有大不相同的线膨胀系数，在高温条件下制作，会导致复合的金属外层在后续收缩过程中挤压先行收缩到位的玻璃或陶瓷内层导致内层发生碎裂，或在高温下再次加工玻璃、陶瓷容器导致已成形的玻璃、陶瓷容器碎裂。这就使在高温条件下以已知的方法制作金属与玻璃、陶瓷复合容器不能获得成功。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种金属与玻璃、陶瓷分层复合的容器，同时提供一种既能完美地表达模型设定的造型和纹饰精度，又能确保金属复合层与内层玻璃、陶瓷容器紧固复合的镀铸方法。
为了解决本发明的技术问题，所采用的技术方案是，金属与玻璃、陶瓷分层复合容器包括金属制成的镂空造型的金属外层或环带状造型的金属外层，或全封闭带开口的金属外层。在上述金属外层的内腔表面复合有内层玻璃或陶瓷容器，金属外层的内腔表面与玻璃或陶瓷容器的相应外表面通过中介层或无中介层紧密复合甚至连为一体。上述金属与玻璃、陶瓷分层复合容器采用由玻璃或陶瓷容器的部分外表面造型或该部分造型外表面与其它材质的造型模型共同构成的外范组合模型或内范组合模型作为成型模型的复合镀铸方法制成。上述复合镀铸方法采用公知的金属镀制方法来作为投送金属和控制金属流向的手段，镀铸产品的工作温度低于100℃，解决了高温条件下制作金属与玻璃、陶瓷分层复合容器面临的一系列技术难题。
为了更好地实现本发明的技术方案，所制的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器在采用外范组合模型成型方法时须将金属层的造型设计为有较多和较大面积镂孔的造型，在采用内范组合模型成型时，其金属层的造型设计可采用任意镂空或不镂空造型。上述镂空造型能够有效避免使用外范组合模型铸制金属层时模型内表面电流分布不均、溶液交换不畅、排气受阻等影响镀铸质量的情况。根据所要镀铸的金属层的造型和纹饰特征对其模型型腔表面电流极性的影响程度，可选择以传统电镀方法或真空离子镀或化学镀或其它受镀件工作温度低于100℃的镀制工艺，作为投送金属及控制金属流向的工艺手段。镀铸上述复合容器的成型模型为外范组合模型或内范组合模型。该外范组合模型是指其外范模型型腔(造型面)表面与铸制品造型和纹饰外表面相互完全配合的模型，亦即该模型在与铸成品相互配合时位于铸成品的造型和纹饰外表面；内范组合模型是指其内范模型的型腔(造型面)表面与铸制品造型和纹饰内表面相互完全配合的模型，亦即该模型在与铸成品相互配合时位于铸成品造型和纹饰的内表面。
解决本发明技术问题所采用的制作方法一是，以石蜡、树脂、硅橡胶、石膏、金属、塑料或别的造型材料或上述材料的组合制得所要铸制的金属复合层的外范模型，按设计要求将该外范模型套装到制作复合容器所需、已先行制得的玻璃或陶瓷内层容器外表面上构成外范组合模型，套装时预留的该外范模型型腔表面与玻璃或陶瓷内层容器外表面之间的间隙即是设计所需的金属复合层的镀铸厚度。按公知的电镀或化学镀工艺要求对该外范组合模型的内腔造型表面作导电化处理或金属活化处理，同时对与成型铸件无关的外范组合模型外表面、侧表面作保护性处理，将已作好上述处理的外范组合模型置入所选用的镀铸装置内，在该装置(电镀、化学镀、真空离子镀装置或其它可在100℃以下镀制金属镀层的装置)中以公知的电镀、或化学镀、或真空离子镀及其它镀制工艺在模型型腔中制得设计所需的金属镀铸层后，取出复合铸制品及其成型外范组合模型，熔掉或打开模型外层，即可得到所需的金属与玻璃或陶瓷分层复合容器。上述外范组合模型型腔的造型和纹饰是与实际制得的产品在尺寸和精确度上完全一致(完全配合)的模型，不必象公知的电铸内范模型成型工艺那样，因模型无法精确控制产成品的实际结果而在模型上预留变形空间。
解决本发明技术问题所采用的制作方法二是以公知的方法制得内层玻璃、陶瓷容器，并制得可与上述内层容器精确配合的蜡模，将蜡模纹饰底层壁厚控制在工艺和设计允许的尽可能薄的范围内。然后将上述蜡型套装到按设计已预留位置的内层玻璃、陶瓷容器外表面，让蜡模内腔表面与玻璃、陶瓷相应外表面无间隙紧固配合，构成复合铸制所需的内范组合模型。按公知的电、化学镀工艺要求处理上述内置有内层玻璃、陶瓷容器的蜡模外表面，使之实现导电化或表面金属活化，然后将带内层玻璃或陶瓷容器的蜡模置入所选用的镀铸装置内，待该蜡模表面均匀沉积符合设计要求的金属镀铸层后，取出铸成品并熔化清除掉构建蜡模的蜡料，以液态可固化并在固化后可承受使用压力和使用温度其固态不会改变的填料注入蜡模熔掉后空出的空间，以适当的方式封闭内层容器与金属外套层结合处口沿，即可得到所需的容器成品。
解决本发明技术问题所采用的制作方法三是先行制得复合铸制容器所需的内层玻璃、陶瓷容器，以上述内层容器外表面部分或全部造型和纹饰作为制作金属复合层的模型，或以更具精细造型能力的非熔性造型材料如石膏、树脂、金属、塑料及其它造型材料直接在已预留位置的玻璃、陶瓷容器外表面上制作金属复合层所需模型，让上述模型内表面与内层玻璃或陶瓷容器外表面连为一体，构成内范组合模型。在将上述内范组合模型外表面型腔按公知的电、化学镀要求进行前期表面处理(导电化或金属表面活化处理)后，置入所选用的镀铸装置内，用公知的电、化学镀工艺方法镀铸成型容器所需金属复合层后，即可得到金属与玻璃或陶瓷(或连同树脂及其它造型材料中介层)分层复合的容器成品。
采用本发明的外范组合模型及内范组合模型镀铸成型方法，适用于有复杂艺术造型、精细表面纹饰和不同铸制精度、不同造型设计的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器的生产。由于本发明的外范组合模型及内范组合模型镀铸成型方法不仅具有比公知的真空离子镀电铸内范模型成型方法精确的铸制成型能力，而且也以复合铸制的多种成型方法解决了公知的电铸内范成型方法不能让金属镀铸层与内层玻璃陶瓷容器紧固配合的难题，并提供了以真空离子镀方法、传统电镀方法、化学镀方法和其它镀制方法作为金属投送和金属流向控制手段的镀铸方法，以此方法制得的产品具有更加精细、准确的艺术表现力，并可以使金属与玻璃、陶瓷材料在常温或低于100℃的制作环境下实现紧固的分层复合。可为日用器皿和高档包装市场提供新的产品种类和样式，有广阔的应用前景。
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
图1、图2是本发明的主剖面图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的外范模型1由石蜡、硅橡胶、石膏、树脂、金属、塑料或其它造型材料制成，在上述外范模型1内表面型腔和内层玻璃、陶瓷容器2外表面构成的外范组合模型4型腔中制有金属复合层3。
如图2所示，本发明的内范模型1由内层玻璃或陶瓷容器2外表面的一部分或复合在内层玻璃或陶瓷容器2外表面上的石蜡、硅橡胶、石膏、树脂、金属、塑料或其它造型材料制成，在上述由内层玻璃、陶瓷容器2作为造型基底与复合在其表面的内范模型1构成的内范组合模型4的型腔表面制有金属复合层3。
在制造本发明的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器时，实施方式一是，先行以公知的玻璃、陶瓷容器制作工艺制得玻璃或陶瓷内层容器2，将以石蜡、硅橡胶、石膏、树脂、金属、塑料或其它造型材料制得的外范模型1套装在上述内层玻璃、陶瓷容器2的外表面，构成外范组合模型4，在将外范模型1的内表面型腔作过导电化或金属表面活化处理并对与铸件成型无关的外表面和侧表面作过保护性处理后，把上述外范组合模型4置入所选用的镀铸装置内，以公知的电镀挂镀方法或真空离子镀或化学镀方法在上述外范模型1造型面与相应的内层玻璃、陶瓷容器外表面构成的组合模型型腔中成型镀铸层，吸附沉积在上述外范组合模型4型腔中的金属镀铸层将准确无变形地复制由型腔决定的纹饰和造型，从而有效地避免了传统的内范模型电铸成型方法因型腔表面金属镀层的不可控堆积所导致的产品纹饰和外部造型的改变。同时，镀铸完成的金属镀铸层3也可以实现与内层玻璃、陶瓷容器2的紧固复合。打开或熔掉外范模型1即可得到所需要的复合铸制容器。该实施方式适用于金属镀铸层3表面纹饰精细并有镂空造型的复合铸制容器的生产。
在制造本发明的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器时，实施方式二是，先行制得内层玻璃或陶瓷容器2，然后再将上述内层玻璃或陶瓷容器2安装在以石蜡制作的内范模型1内腔中，让以石蜡制作的内范模型1内腔表面与内层容器联结处外表面无间隙紧固连结在一起，构成内范组合半熔模型4。该组合模型中的蜡模纹饰底层壁厚应控制在工艺和设计允许的尽可能薄的范围内。然后按公知的电、化学镀工艺要求处理上述内置有内层玻璃、陶瓷容器2的以石蜡制作的内范模型1型腔表面，使之实现导电化或表面金属活化，将处理好表面的上述内范组合模型4置入所选用的镀制装置内，以公知的电镀或真空离子镀或化学镀方法镀制成型所需的金属复合层3后，取出已成型的分层复合容器，熔化并清除掉构建内范模型1的蜡料，以液态可固化并在固化后可承受使用压力和温度不会变形的填料(如硅橡胶、树脂、石膏等)注入蜡模熔掉后空出的空间，以适当的方式封闭内层容器与金属外套结合处口沿，即可得到所需的成品。该实施方式适用于金属镀铸层3表面纹饰较粗放、外壁有镂空或不镂空任意造型的复合铸制容器的生产。
在制作本发明的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器时，实施方式三是如图2所示，先行制得其外表面部分或全部造型、纹饰可作为制作金属复合层3的内范模型1的内层玻璃或陶瓷容器2，或者先行制得其外部造型和外表面已预留金属复合层3造型所需位置的内层玻璃或陶瓷容器2，然后再以更具精细造型能力的造型材料如树脂、硅橡胶及其它固化后不变形的造型材料在预留位置的玻璃、陶瓷容器外表面上制作与玻璃或陶瓷容器2外表面连为一体的内范模型1，构成内范组合非熔模型4，按电镀或化学镀的工艺要求对上述内范模型1外表面型腔进行表面处理，使之实现导电化或金属表面活化。然后把上述内范组合模型4置入所选用的镀制装置内，用公知的电镀或真空离子镀或化学镀工艺方法成型容器所需金属复合层3，即可得到镀铸完成的金属与玻璃或陶瓷分层复合容器。该实施方式适用于金属镀铸层3表面纹饰较粗放、外壁有镂空或不镂空任意造型的复合铸制容器的生产。
在采用本发明制成金属与玻璃、陶瓷分层复合容器时，金属复合层外表面的造型和纹饰既可直接由模型来实施精确控制，也可由模型和镀铸层的厚度来实施相对粗放的控制。同时，在采用本发明制成金属与玻璃、陶瓷分层复合容器时，可确保金属与玻璃、陶瓷容器在100℃以下普通玻璃、陶瓷材料可耐受的温度范围内实施复合铸制，取得公知的电铸内范成型方法和它种铸造工艺未能达到的工艺和制作效果，使产品具有更为广阔的实用和装饰用途。
权利要求
1.金属与玻璃、陶瓷分层复合容器，包括金属制成的镂空造型的金属外层或环带状造型的金属外层，或全封闭带开口的金属外层，其特征在于在上述金属外层(3)的内腔表面复合有内层玻璃或陶瓷容器(2)，金属外层(3)的内腔表面与玻璃或陶瓷容器(2)的相应外表面通过中介层(1)或无中介层紧密复合甚至连为一体。
2.如权利要求1所述的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器的制作方法，其特征在于该制作方法是一种复合镀铸方法。先行制得由玻璃或陶瓷容器(2)的部分外表面造型或该部分造型外表面与其它材质的内、外范模型(1)共同构成的外范组合模型或内范半熔模或非熔模组合模型(4)，将上述组合模型(4)型腔表面按公知的电、化学镀要求进行导电化或金属活化处理后，置入所选用的镀铸装置内，以公知的制作金属镀层的方法来作为投送金属和控制金属流向的手段，在上述组合模型(4)型腔内镀铸成型金属外层(3)，同时镀铸复合完成金属与玻璃、陶瓷分层复合容器。
3.如权利要求2所述的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器的制作方法，其特征在于所述的以外范组合模型(4)作为复合镀铸成型模型的复合镀铸方法是将金属外层(3)的造型设计为有较多和较大面积镂孔的造型，上述镂空造型能够有效避免使用外范组合模型镀铸金属层时模型型腔表面电流分布不均、溶液交换不畅、排气受阻等影响镀铸质量的情况。依照上述设计方案，先行以公知的玻璃、陶瓷容器制作工艺制得玻璃或陶瓷内层容器(2)，将以石蜡、硅橡胶、石膏、树脂、金属、塑料或其它造型材料制得的外范模型(1)套装在上述内层玻璃、陶瓷容器(2)的外表面，构成外范组合模型(4)，在将外范模型(1)的内表面型腔作过导电化或金属表面活化处理并对与铸件成型无关的外表面和侧表面作过保护性处理后，把上述外范组合模型(4)置入所选用的镀铸装置内，以公知的电镀挂镀方法或真空离子镀或化学镀方法在上述外范组合模型(1)造型面与相应的内层玻璃、陶瓷容器外表面构成的组合模型型腔中成型镀铸层，吸附沉积在上述外范组合模型(4)型腔中的金属镀铸层将准确无变形地复制由型腔决定的纹饰和造型，从而有效地避免了传统的内范模型电铸成型方法因型腔表面金属镀层的不可控堆积所导致的产品纹饰和外部造型的改变。同时，镀铸完成的金属外层(3)也可以实现与内层玻璃、陶瓷容器(2)的紧固复合。打开或熔掉外范模型(1)即可得到所需要的复合铸制容器。
4.如权利要求2所述的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器的制作方法，其特征在于所述的采用内范组合半熔模型(4)作为成型模型的复合镀铸方法是金属外层(3)的造型设计可采用任意镂空或不镂空造型。先行制得内层玻璃或陶瓷容器(2)，然后再将上述内层玻璃或陶瓷容器(2)安装在以可作熔模的石蜡及其它造型材料制作的内范模型(1)内腔中，让以石蜡制作的内范模型(1)内腔表面与内层容器联结处外表面无间隙紧固连结在一起，构成内范组合模型(4)。该组合模型中的蜡模纹饰底层壁厚应控制在工艺和设计允许的尽可能薄的范围内。然后按公知的电、化学镀工艺要求处理上述内置有内层玻璃、陶瓷容器(2)的以石蜡制作的内范模型(1)型腔表面，使之实现导电化或表面金属活化，将处理好表面的上述内范组合模型(4)置入所选用的镀制装置内，以公知的电镀或真空离子镀或化学镀方法镀制成型所需的金属外层(3)后，取出已成型的分层复合容器，熔化并清除掉构建内范模型(1)的蜡料，以液态可固化并在固化后可承受使用压力和温度不会变形的填料(如硅橡胶、树脂、石膏)注入蜡模熔掉后空出的空间，以适当的方式封闭内层容器与金属外套结合处口沿，即可得到所需的成品。
5.如权利要求2所述的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器的制作方法，其特征在于所述的采用内范组合非熔模型(4)作为成型模型的复合镀铸方法是金属外层(3)的造型设计可采用任意镂空或不镂空造型。先行制得其外表面部分或全部造型、纹饰可作为制作金属外层(3)的内范模型(1)的内层玻璃或陶瓷容器(2)，或者先行制得其外部造型和外表面已预留金属外层(3)造型所需位置的内层玻璃或陶瓷容器(2)，然后再以更具精细造型能力的造型材料如树脂、硅橡胶、金属、塑料及其它固化后不变形的造型材料在预留位置的玻璃、陶瓷容器外表面上制作与玻璃或陶瓷容器(2)外表面连为一体的内范模型(1)，构成内范组合非熔模型(4)，按电镀或化学镀的工艺要求对上述内范模型(1)进行表面处理，使之实现导电化或金属表面活化。然后把上述内范组合模型(4)置入所选用的镀制装置内，用公知的电镀或真空离子镀或化学镀工艺方法成型容器所需金属外层(3)，即可得到镀铸完成的以内范模型(1)为中介层的金属与玻璃或陶瓷分层复合容器。
6.如权利要求2或3所述的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器的制作方法，其特征在于所述的外范模型(1)是指其型腔(造型面)表面与铸制品造型和纹饰外表面相互完全配合的模型，亦即该模型在与铸成品相互配合时位于铸成品的造型和纹饰外表面。
7.如权利要求2或4或5所述的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器的制作方法，其特征在于所述的内范模型(1)是指其造型面型腔表面与铸制金属层(3)的造型和纹饰内表面相互完全配合的模型，亦即该模型在与铸制完成的金属层(3)相互配合时位于金属层(3)造型和纹饰的内表面。
8.如权利要求2或3或4或5所述的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器的制作方法，其特征在于所述的内、外范组合模型(4)是由内层玻璃、陶瓷容器(2)和与之配合或复合的内、外范模型(1)组合构成。
9.如权利要求3或4或5所述的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器的制作方法，其特征在于所述的内、外范模型(1)的造型材料为石蜡、硅橡胶、石膏、树脂、金属、塑料、玻璃、陶瓷、陶泥中的任意一种或其组合。
全文摘要
本发明涉及一种容器，特别是金属与玻璃、陶瓷分层复合容器。为了解决本发明的技术问题，所采用的技术方案是金属与玻璃、陶瓷分层复合容器包括金属制成的金属外层。在上述金属外层的内腔表面复合有内层玻璃或陶瓷容器，金属外层的内腔表面与玻璃或陶瓷容器的相应外表面紧密复合甚至连为一体。同时还提供了制作该容器的方法。采用本发明的金属与玻璃、陶瓷分层复合容器，适用于有复杂艺术造型或有特殊防碎要求的酒瓶、酒具、茶叶或保健美容用品容器和工艺装饰瓶等的生产。主要作为金属工艺品与实用容器相结合的新包装产品。可丰富包装市场的表现方式，有广阔的应用前景。
文档编号C25D1/00GK1537976SQ0311770
公开日2004年10月20日 申请日期2003年4月16日 优先权日2003年4月16日
发明者蒋荣昌 申请人:蒋荣昌