专利名称：一种工件局部镀金属的保护夹具及其无氰镀金方法
技术领域：
本发明涉及一种金属表面局部无氰镀金技术，更具体地说，涉及一种在金属表面 进行局部镀金属时保护无需镀金属的局部的保护夹具以及无氰镀金方法。
背景技术：
传统的局部镀金属方法是在工件表面不需镀金属的部分涂布一层油墨之类的湿 膜，等其干透后进行镀覆操作，在工件没有油墨的部分镀上金属。但此种方式操作起来很复 杂，需要大量的时间，而且由于手工操作，导致镀金属图案的边缘精确度很差，影响工件的 外观及性能。而采用机器操作，可以提高边缘的精确度，但是设备昂贵、成本高，不利于实际 使用。而另一种传统的局部镀覆技术是在工件上覆上一层干膜，曝光显影此干膜形成欲 镀金属部分的图案，然后进行镀覆操作，但是此方法易发生渗镀，且成本很高。目前还有应用网印技术局部镀金属的方法，如中国发明专利申请第01120700.0 号公开的运用网印技术选择性镀金属的方法，这种方法采用网印技术在工件表面形成湿 膜，以底片曝光技术将图案转移到湿膜上，然后硬化湿膜，接着曝光湿膜，然后显影，于湿膜 露出工件上欲镀上金属的局部。该方法减少了渗镀的情况，但是对工件表面的平整性和工 件形状的要求很高，适用面窄。上述局部镀金属的方式都是采用化学物质覆盖在工件表面，这些物质会污染腐蚀 工件基材；并且，镀完剥除后可能会有部分残留在工件上，这些对工件产品的储存都是不利 的。而且，采用的化学物质还需要进行回收处理，造成环境污染，不利于节能减排。金镀层具有金黄色的外观、耐蚀性优良、导电导热性能好，而且稳定、耐磨，是一种 非常理想的装饰性和功能性涂层。因此，镀金技术被广泛地应用于装饰件、机械、电子元件 等工业生产中，增加产品的外观美感，并且能够改善产品的电性能。传统的镀金技术中使用历史最早、应用最广泛的是氰化物镀金，然而，氰化物镀金 技术的镀液中含有剧毒的氰化物，影响操作人员安全，产生严重的环境污染以及复杂的生 产后处理工序。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有镀覆技术需要用化学物质进行保护工件 无需镀覆的区域，容易污染工件表面、操作复杂等缺陷，提供一种无需用化学物质保护工件 无需镀覆的区域、不污染产品表面的工件局部镀金属的保护夹具。进一步的，本发明还提供一种能够避免使用有毒物质的无氰镀金方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种工件局部镀金属的保护夹 具，包括夹持工件于其间的上盖和下盖、以及将所述上盖和下盖紧固结合的锁紧机构；所述上盖包括上盖主体，所述上盖主体设有与所述工件待镀金属的局部相对应的 开孔；所述上盖主体的内侧设有与所述开孔的周缘配合、隔绝所述工件的待镀金属的局部与无需镀金属的局部的第一密封圈。在本发明的工件局部镀金属的保护夹具中，所述上盖主体的内侧向下设有上盖侧 壁；所述下盖包括下盖主体，所述下盖主体向上设有与所述上盖侧壁配合的下盖侧 壁；在所述上盖侧壁和所述下盖侧壁之间设有第二密封圈。在本发明的工件局部镀金属的保护夹具中，所述下盖主体设有向上突起支撑所述 工件的突台。在本发明的工件局部镀金属的保护夹具中，所述突台的外周设有与所述工件相接 触的导电圈，并且所述导电圈由导电引线穿出所述下盖主体。在本发明的工件局部镀金属的保护夹具中，所述锁紧机构包括“U”形夹、在所述 “U”形夹的至少一侧设置的松紧螺钉、以及设置在所述上盖或下盖一侧由所述松紧螺钉松 紧的压紧件。在本发明的工件局部镀金属的保护夹具中，所述压紧件为设置在所述上盖一侧的 十字架。在本发明的工件局部镀金属的保护夹具中，所述第一密封圈和第二密封圈为硅胶 密封圈。在本发明的工件局部镀金属的保护夹具中，所述下盖主体的一侧向外延伸设有挂 钩孔。在本发明的工件局部镀金属的保护夹具中，所述第一密封圈贴合设置在所述上盖 主体的内侧，并位于所述开孔的周缘处；或者所述第一密封圈卡设在所述开孔的周缘。进一步的，本发明还提供一种无氰镀液配方以及使用该无氰镀液对金属局部表面 进行镀金处理的方法。该方法首先将待镀金工件放置在所述保护夹具中，并由所述保护夹 具将所述工件夹紧，仅露出待镀金的局部；然后，将夹紧所述工件后的保护夹具浸入到无氰 镀液中；接通电源进行施镀。该无氰镀液包括无氰水溶性金化合物、亚硫酸盐、硫脲、水等。特别的，该无氰水溶 性金化合物为亚硫酸金钠(Na3Au(SO3)2)或柠檬酸金钾，其重量比为l_40g;亚硫酸盐为亚 硫酸钠(Na2SO3),其重量比为I-IOOg ；硫脲的重量比为l_70g，水为1升。采用该无氰镀液对金属局部表面进行镀金处理的方法具体包括首先，按比例称 取所有化合物于容器中，加蒸馏水搅拌溶解；然后，将银质纪念币用上述工件局部镀金属的 保护夹具对位夹紧，再将装有工件的夹具挂在挂具钩上，除油清洗干净后浸入镀液中，连接 电源线与夹具上的导电引线，接通电源开始施镀，浸入镀液的银质纪念币欲镀金部分处逐 渐有金黄色出现，直至完全镀上，镀覆结束；最后，取出银质纪念币，清洗干净后去掉夹具， 放入烘箱中干燥即可完成银质纪念币的局部镀金。实施本发明具有以下有益效果通过将工件放置在上盖和下盖之间，并在上盖的 开孔的周缘设置第一密封圈，将第一密封圈与工件的表面压紧，从而将工件的待镀金属的 局部与无需镀金属的局部隔绝，绝对避免了镀液的渗漏，大大提高了边缘的精确度；而且， 避免了现有技术需要用化学物质在工件表面形成干膜或湿膜的缺陷，因此，不会对工件表 面造成任何的污染，也无需对化学物质进行回收处理等，具有环保、高效的优点。通过该镀 金技术对金属表面施镀，有效地避免了对操作人员的毒害性及环境污染程度。
另外，本发明使用的无氰镀液对金属局部表面进行镀金处理，避免了氰化物镀液 带来的环境污染危害，具有无毒、操作安全、镀层外观良好的优点。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明工件局部镀金属的保护夹具的省略锁紧机构的立体分解示意图；图2是本发明工件局部镀金属的保护夹具的省略锁紧机构的立体组装示意图；图3是本发明工件局部镀金属的保护夹具的省略锁紧机构的分解剖视示意图；图4是本发明工件局部镀金属的保护夹具的剖视示意图。
具体实施例方式如图1至图4所示，是本发明的工件局部镀金属的保护夹具的第一实施例，包括上 盖10、下盖30、以及将上盖10和下盖30紧固结合的锁紧机构。该上盖10包括上盖主体 11，上盖主体11设有与工件70待镀金属的局部相对应的开孔12 ；上盖主体11的内侧设有 与开孔12的周缘配合的第一密封圈20。待加工工件70被夹持在上盖10和下盖30之间， 通过第一密封圈20隔绝工件70的待镀金属的局部与无需镀金属的局部。如图所示，本实施例的上盖主体11为圆形，与工件70的形状相匹配；可以理解的， 当工件70的形状不同时，该上盖主体11的形状可以根据工件70的形状进行更换。该上盖 主体11的开孔12的形状与工件70的待镀金属的局部的形状相同，从而使得镀液可以通过 开孔12到达工件70的待镀金属的局部表面上，进行金属镀覆。当然，开孔12的形状可以 根据工件70的待镀金属的局部的形状而进行更改、变换。第一密封圈20设置在上盖主体 11的内侧，并且与开孔12的周缘配合，露出该开孔12的位置。第一密封圈20与上盖主体 11之间可以通过粘合、压合、铆接、卡设在开孔12周缘等各种方式进行连接。进一步的，上盖10的开孔12的数量可以根据工件70的待镀金属的局部的数量进 行开设，并且在每一开孔12的周缘设有配合的第一密封圈20。该下盖30包括下盖主体31，用于支撑工件70。如图所示，该下盖主体31设有向 上突起支撑工件70的突台32。并且，在突台32的外周设有导电圈33，并且导电圈33由导 电引线34穿出下盖主体31，接入电源至导电圈33，为工件70接入电源。当然，导电圈的形 状及设置位置、突台32的形状可以根据需要进行变换。进一步的，当工件的上下表面均需局部镀金属时，该下盖30的构造可以根据待镀 金属的局部的形状按照上盖10的构造进行相应的更改、变换。在本实施例中，由于工件70的边缘无需进行镀金属，因此，在上盖主体11的内侧 向下设置有上盖侧壁13，上盖侧壁13的形状与工件70的外轮廓相匹配。在下盖主体31向 上设有与上盖侧壁I3配合的下盖侧壁35。进一步的，在上盖侧壁13与下盖侧壁35之间设 有第二密封圈40，从而避免镀液从上盖侧壁13与下盖侧壁35之间的缝隙中渗入。如图所 示，该下盖侧壁35位于上盖侧壁13的外围；可以理解的，也可以将上盖侧壁13设置在下盖 侧壁35的外围。可以理解的，当工件70的侧壁也需要进行镀金属时，可以省略上盖侧壁13和下盖 侧壁35，而第一密封圈20紧密贴合在工件70的无需镀金属的局部即可。当然，还可以增加适当的定位机构(例如对位标识、对位槽等)来定位工件70与上盖主体11的开孔12的位置。进一步的，该下盖主体31的一侧向外延伸设有挂钩孔36，从而方便将整个保护夹 具钩起浸入镀液中，方便操作。如图4所示，该锁紧机构包括”U”形夹51、在” U”形夹51的一侧设置的松紧螺钉 52、以及由松紧螺钉52松紧的压紧件53。该压紧件为设置在上盖10 —侧的十字架，压制在 上盖主体11上。对应的，松紧螺钉52设置在”U”形夹51的上侧，而”U”形夹51的下侧则 支撑下盖主体31的底面。组装时，”U”形夹51的下侧支撑在下盖主体31的底面，然后将 松紧件放置在上盖主体11的顶面，然后拧紧松紧螺钉52，压紧压紧件53，从而将上盖10与 下盖30锁紧。可以理解的，松紧螺钉52和压紧件53也可以在” U”形夹51的两侧同时设置，从 而在两个方向压紧上盖10和下盖30。当然，锁紧机构还可以采用其他的结构形式，例如，在上盖侧壁13和下盖侧壁35 设置相配合的螺纹副，通过螺纹副的配合来锁紧上盖10和下盖30。在本实施例中，该上盖10和下盖30采用有机玻璃板，从而避免镀液的腐蚀；当然， 上盖10和下盖30的材料也可以根据需要进行选用。而第一密封圈20和第二密封圈40采 用的是硅胶，从而可以更好的贴合工件70的无需镀金属的局部。当然，第一密封圈20和第 二密封圈40的材质也可以根据需要进行选择。在使用时，首先将工件70放置在下盖主体31的突台32上，然后合上上盖10，并 使上盖主体11的开孔12对准工件70的待镀金属的局部，此时，第一密封圈20正好将工件 70的待镀金属的局部与无需镀金属的局部分开。然后，使用锁紧机构将上盖10和下盖30 锁紧，使得第一密封圈20紧密贴合在工件70的表面，从而将工件70的待镀金属的局部与 无需镀金属的局部彻底隔绝；同时，第二密封圈40也密封起上盖侧壁13和下盖侧壁35之 间的缝隙。然后将装上保护夹具的工件进行除油清洗干净后浸入无氰镀液中，通过引线34 接通电源至导电圈33，连接到工件70，进而开始施镀。在完成施镀后，取出装上保护夹具的 工件进行清洗，松开锁紧机构，即可取出工件70，进行后续的烘干、包装等处理。整个过程， 绝对避免了镀液的渗漏，大大提高了边缘的精确度；而且，避免了现有技术需要用化学物质 在工件70表面形成干膜或湿膜的缺陷，因此，不会对工件70表面造成任何的污染，也无需 对化学物质进行回收处理等，具有环保、高效的优点。下面以银质纪念币进行镀金进行说明，镀液是采用亚硫酸金络合物盐无氰化学镀 金溶液，其配方(重量比g)亚硫酸金钠(Na3Au(SO3)2)l-40g亚硫酸钠(Na2SO3)I-IOOg氯化铵(NH4Cl)5_55g硫脲l-70g水1升可以理解的，亚硫酸金钠可以采用其他的无氰水溶性金化合物代替，如柠檬酸金钾；亚硫酸钠可以采用其他亚硫酸盐代替。
柠檬酸金钾l_40g
柠檬酸铵 l_50g亚硫酸钠I-IOOg氯化铵)5_55g硫脲l-70g水1 升下面结合实施例对镀液以及其在金属局部表面镀金的方法作出进一步的说明。实施例一亚硫酸金钠(Na3Au (SO3) 2)或柠檬酸金钾为1 g ；硫酸钠(Na2SO3)为1 g ；氯化铵 (NH4Cl)为5g ；硫脲为Ig ；水为1升。首先，按比例称取所有化合物于容器中，加蒸馏水搅拌溶解；然后，将银质纪念币 用上述工件局部镀金属的保护夹具对位夹紧，露出需要进行镀金属的部分，再将装有纪念 币的夹具挂在挂具钩上，除油清洗干净后浸入镀液中，连接电源线与夹具上的导电引线，接 通电源开始施镀，浸入镀液的银质纪念币欲镀金部分处逐渐有金黄色出现，直至完全镀上， 镀覆结束；最后，取出装有银质纪念币的夹具，清洗干净后去掉夹具，放入烘箱中干燥即可 完成银质纪念币的局部镀金。实施例二亚硫酸金钠(Na3Au(SO3)2)或柠檬酸金钾为40g ；亚硫酸钠(Na2SO3)为IOOg ；氯化 铵(NH4Cl)为55g ；硫脲为70g ；水为1升。首先，按比例称取所有化合物于容器中，加蒸馏水搅拌溶解；然后，将银质纪念币 用上述工件局部镀金属的保护夹具对位夹紧，露出需要进行镀金属的部分，再将装有纪念 币的夹具挂在挂具钩上，除油清洗干净后浸入镀液中，连接电源线与夹具上的导电引线，接 通电源开始施镀，浸入镀液的银质纪念币欲镀金部分处逐渐有金黄色出现，直至完全镀上， 镀覆结束；最后，取出装有银质纪念币的夹具，清洗干净后去掉夹具，放入烘箱中干燥即可 完成银质纪念币的局部镀金。实施例三亚硫酸金钠(Na3Au (SO3) 2)或柠檬酸金钾为2Ig ；亚硫酸钠(Na2SO3)为50g ；氯化铵 (NH4Cl)为30g ；硫脲为36g ；水为1升。首先，按比例称取所有化合物于容器中，加蒸馏水搅拌溶解；然后，将银质纪念币 用上述工件局部镀金属的保护夹具对位夹紧，露出需要进行镀金属的部分，再将装有纪念 币的夹具挂在挂具钩上，除油清洗干净后浸入镀液中，连接电源线与夹具上的导电引线，接 通电源开始施镀，浸入镀液的银质纪念币欲镀金部分处逐渐有金黄色出现，直至完全镀上， 镀覆结束；最后，取出装有银质纪念币的夹具，清洗干净后去掉夹具，放入烘箱中干燥即可 完成银质纪念币的局部镀金。虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离 本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此，本发明不局限于所 公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
权利要求
1.一种工件局部镀金属的保护夹具，其特征在于，包括夹持工件于其间的上盖和下盖、 以及将所述上盖和下盖紧固结合的锁紧机构；所述上盖包括上盖主体，所述上盖主体设有与所述工件待镀金属的局部相对应的开 孔；所述上盖主体的内侧设有与所述开孔的周缘配合、隔绝所述工件的待镀金属的局部与 无需镀金属的局部的第一密封圈。
2.根据权利要求1所述的工件局部镀金属的保护夹具，其特征在于，所述上盖主体的 内侧向下设有上盖侧壁；所述下盖包括下盖主体，所述下盖主体向上设有与所述上盖侧壁配合的下盖侧壁；在 所述上盖侧壁和所述下盖侧壁之间设有第二密封圈。
3.根据权利要求2所述的工件局部镀金属的保护夹具，其特征在于，所述下盖主体设 有向上突起支撑所述工件的突台。
4.根据权利要求3所述的工件局部镀金属的保护夹具，其特征在于，所述突台的外周 设有与所述工件相接触的导电圈，并且所述导电圈由导电引线穿出所述下盖主体。
5.根据权利要求1所述的工件局部镀金属的保护夹具，其特征在于，所述锁紧机构包 括“U”形夹、在所述“U”形夹的至少一侧设置的松紧螺钉、以及设置在所述上盖或下盖一侧 由所述松紧螺钉松紧的压紧件。
6.根据权利要求5所述的工件局部镀金属的保护夹具，其特征在于，所述压紧件为设 置在所述上盖一侧的十字架。
7.根据权利要求2-6任一项所述的工件局部镀金属的保护夹具，其特征在于，所述第 一密封圈和第二密封圈为硅胶密封圈。
8.根据权利要求7所述的工件局部镀金属的保护夹具，其特征在于，所述下盖主体的 一侧向外延伸设有挂钩孔；所述第一密封圈贴合设置在所述上盖主体的内侧，并位于所述 开孔的周缘处；或者所述第一密封圈卡设在所述开孔的周缘。
9.一种使用上述权利要求的保护夹具的无氰镀金方法，其特征在于，将待镀金工件放 置在所述保护夹具中，并由所述保护夹具将所述工件夹紧，仅露出待镀金的局部；然后，将 夹紧所述工件后的保护夹具浸入到无氰镀液中；接通电源进行施镀。
10.根据权利要求9所述的无氰镀金方法，其特征在于，所述无氰镀液包括无氰水溶性 金化合物、亚硫酸盐、硫脲、水；其中，所述无氰水溶性金化合物为亚硫酸金钠(Na3Au(SO3)2) 或柠檬酸金钾，其重量比为l_40g ；所述亚硫酸盐为亚硫酸钠(Na2SO3)，其重量比为I-IOOg ； 所述硫脲的重量比为l_70g ；水为1升。
全文摘要
本发明涉及工件局部镀金属的保护夹具以及无氰镀金方法。该工件局部镀金属的保护夹具，包括夹持工件于其间的上盖和下盖、及将上盖和下盖紧固结合的锁紧机构；上盖包括上盖主体，上盖主体设有与工件待镀金属的局部相对应的开孔；上盖主体的内侧设有与开孔的周缘配合、隔绝工件的待镀金属的局部与无需镀金属的局部的第一密封圈。本发明将工件的待镀金属的局部与无需镀金属的局部隔绝，绝对避免了镀液的渗漏，大大提高了边缘的精确度；而且，无需使用化学物质，不会对工件表面造成任何的污染，也无需对化学物质进行回收处理等，具有环保、高效的优点。另外，无氰镀液对金属局部表面进行镀金处理，具有无毒、操作安全的优点。
文档编号C25D5/02GK102041530SQ20091011061
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者于丽华, 刘晓静, 彭磊, 王晓燕, 车宏伟, 鄢国平, 钱亮, 陈建军 申请人:深圳国宝造币有限公司