一种电铸蜡镶珠宝工艺的制作方法

本发明要求保护的技术所属领域是珠宝领域，尤其是电铸蜡镶珠宝工艺领域。

背景技术：

目前有三种方法将宝石、半宝石或人造宝石(以下将这三类宝石统称为石)镶嵌在电铸工件表面上，这三种方法分别是：

第一种是：利用镭射焊接，或明火焊接，或机械爪钳方法，将预先镶嵌著石的金属配件固定在电铸工件表面；

第二种是：用胶水或类似的化合物将石直接黏在电铸工件表面；

第三种是：美国曾经有一项专利(u.s6212745)描述不用预先将把石镶嵌在金属配件上，也可直接将石镶嵌在电铸工件表面上，但比对本发明，它有以下三点缺陷：

第一点缺陷：它的工件胚胎不是用蜡作为材料，而是用制作复杂、生产麻烦、成本高的锡合金作为材料。

第二点缺陷：为了让电铸能够在石与镶石位之间顺利进行，它必须在镶石位的底部和附近刻画一些坑槽使电铸液能流入才可进行电铸，但在细小表面刻画一些坑槽困难度是很高，而且会破坏工件的外观；并且与本发明很不相同的是，它的镶石位底部是密封的，没有半点光线能穿透底部射出，让石无法发放出它应有的闪烁。

第三点缺陷：它的镶石效果是单一，不像本发明有多种镶嵌效果，例如：钉镶(爪鑲)、包镶、半包镶和迫镶。

技术实现要素：

本发明提供一个电铸蜡镶珠宝工艺，是独家首创方法，能成功将多颗石镶嵌在中空电铸首饰或摆件的表面上，它利用独特步骤，再配合电铸技术和蜡件镶石位的特殊设计，这也是本发明专利申请的重要部分，它能直接把石镶嵌在中空的电铸工件表面，并形成一体，达到蜡镶效果，而不需要借助预先镶嵌好石的金属配件。

为了达到这个效果，本发明采取以下步骤：首先，在蜡件上设计相应形状的镶石位，并在表面涂上一层导电漆；其次，在导电漆上电镀一层金属保护层；然后，把石放入镶石位内；接着，利用电铸技术进行蜡镶工艺；最后，清空电铸工件内部的蜡胚胎。清空后，石便与中空电铸工件呈现成一体，达到蜡镶效果。

由于蜡本身是不导电的，若要进行电铸蜡镶，蜡件的表面必须预先涂上一层导电漆，让蜡面能够导电和可进行电镀和电铸工序。首先，在蜡件的特殊设计镶石位内涂上一层导电漆，使蜡面变成可导电性，以便在后期进行电镀和电铸。接著，在导电漆上电镀一层薄金属保护层，它可避免把宝石、半宝石或人造宝石(以下简称这三类宝石为石)放入镶石位时，意外地刮伤导电漆甚至刮损蜡胚胎，并可以防止电铸披锋在石与电铸层接触点上形成。其中，镶石位的特殊设计，能令到石平稳安放，并能确保电铸过程中石不会脱落。所述电铸工艺把电铸金属一层层地电沉积在电镀金属保护层上，填满石与镶石位之间的空隙，令石稳固包嵌在镶石位内，从而达到镶嵌效果。

进一步地，所述导电漆的含有33-39％#1000目幼铜粉或幼银粉，和61-67％胶水。

进一步地，所述金属保护层选自铜、镍、银、金，或其合金。

进一步地，所述清空电铸工件内部为使用物理热方法或化学热方法将电镀保护层、导电漆和蜡胚胎清除，清除后便可得到有蜡镶效果的中空电铸工件。

优选地，所述化学热方法为利用化学反应热清除蜡水来清除蜡胚胎，比如使用热稀硝酸将电镀保护层和导电漆浸蚀清除。

本发明所描述的电铸金属不限于黄金或其合金，还包括银合金、铜合金，或纯金、纯铜和纯银。

本发明所描述的石不单只局限宝石、人造宝石、半宝石和其他珍贵石头。

本发明所描述的电铸工件不单只是指戒指，还包括耳环、手镯、项链、吊坠、胸针和摆件。

执行本发明时，需留意以下两要点：为避免安放石在蜡镶石位时，不小心刮损蜡面或刮伤导电漆层，必须要在导电漆上电镀一层薄金属(一般是铜、镍、银或者金)来保护导电漆和蜡胚胎。同时，这层电镀保护层可防止石与镶石位的接触点出现电铸披锋。虽然这些电铸披锋并不牢固贴在石面上，只要轻轻地也能刮掉，但增加一层电镀保护层就能彻底避免披锋产生，作为批量生产是非常符合效益。

另外，安放石时，必须让石面朝向上方，以防止在电铸过程中石被地心吸力影响，出现松石或脱石现象。

如图1明确显示蜡镶石位的特殊设计的基本结构，本发明所提及的特殊镶石位设计基本上可分为下部分(底座)和上部分(表层)。

其中，镶石位的底座设计包含一个管形的底座10，管形底座的形状是吻合石5的形状，常见的有圆形、长方形、卵形和正方形，如图2。

进一步地，将石放在镀了一层薄金属保护层的蜡镶石位后，便可以进行电铸，电铸使石与蜡镶石位的之间的空隙被电铸金属逐渐填满，同时令蜡镶石位的底部内壁形成一条管形或坑槽形的电铸金属支撑底座。它能平均承托石，防止石作前后、左右移动；再配合电铸好的表层设计，产生上边受层压、下边受承托的格局，令石上下左右都没有空间可移动，完全被固定在电铸工件上，因而达到完美的蜡镶效果。

镶石位的底座设计需注意事项，管形底座的内空间越大(在图1的底座尺寸a和底座角度b越小)，对镶石效果越理想：理由一，当管形底座内空间越大，电铸后的电铸管座就相对越大，石与电铸管座的接触点就更多，镶石效果就更稳固。理由二，当管形底座内空间越大，从管座底部穿透出来的光线就越多，令石越能光彩闪烁。理由三，当管形底座内空间越大，对电铸工艺越有利，能让更多电流和电铸液进出管座的内空间，令管座内的金属壁质量、厚度和硬度都大有改善，从而令镶石的效果更理想。

本发明成功解决了以前技术上的不可能和缺陷，例如：

(1)对镶石位的形状和尺寸做了特殊设计，可以让石直接镶在蜡件的镶石位上，不需要借助其它镶嵌配件，也没有松脱掉石的问题。特殊设计同时能令电铸液在石与镶石位之间的空隙自由流动，使电铸能在这空隙顺利进行，让电铸金属能积聚起来，填满空隙，支撑并固定石的位置，达到镶嵌效果；

(2)镶石位的特殊设计也解决了光线不能从石底透射出来的缺陷，彻底解决石失去闪烁的缺点；

(3)本发明的镶石位特殊设计原理可塑造出多种不同镶石效果，例如：爪镶(钉镶)、包镶、半包镶和迫镶；

(4)本发明采用的预镀保护层能成功解决镶嵌时会导致对胚胎的刮损和出现电铸披锋等的问题，同时也有效降低蜡镶的操作困难度。

本发明的有益效果是：本发明属全球首创，它让产品变得多样化，提升产品价值，对我国珠宝首饰行业有着重大贡献；而且它不只是创造一项新行业，增加大量就业岗位，而且它还令我国珠宝首饰行业在国际市场上，更具竞争力。本发明特点是在电铸前后都不需要借助预先镶嵌好石的金属配件，也能在电铸产品上做出多种蜡镶效果。

附图说明

图1本发明的基本结构示意图；

图2包镶(电铸蜡镶之一)的多种效果俯视图；

图3图2的横切割图；

图4半包镶(电铸蜡镶之一)的多种效果俯视图；

图5沿着图4x-x线的横切割图；

图6爪镶(电铸蜡镶之一)的多种效果俯视图；

图7沿着图6y-y线的横切割图；

图8密底形爪镶(电铸蜡镶之一)的横切割图；

图9迫镶(电铸蜡镶之一)的效果俯视图；

图10图9的3d示意图；

图11沿着图9z-z线的横切割图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明镶石位的表层设计，可塑造出多种不同电鑄蜡镶效果，例如：包镶、半包镶、爪镶(钉镶)和迫镶。

实施例1

全包镶和半包镶

本发明的包镶和半包镶效果很像传统倒模的包镶和半包镶。镶石位附近的表层被设计成一条凸镶边8，它完全包围或半包围着石5，并且轻微高出石腰6。图2是全包镶针对不同形状石的多种效果鸟瞰图。图3是图2的横切割图，其中右手边的是显示未做电铸前的效果，而左手边的是已做了电铸后的镶石效果。图4是半包镶的凸镶边间断地包围不同形状石的多种效果鸟瞰图。图5是沿着图4x-x线的横切割图。图5显示右手边是完成产品(中空电铸工件与镶好的石)，左手边显示已电铸蜡镶好的工件，内里还有未清空的蜡胚胎、电镀保护层和导电漆层。

无论全包镶还是半包镶，凸镶边8的内尺寸必须完全吻合石腰6的尺寸，这样的话，把石5垂直放入凸镶位内，便取得紧贴效果，能防止在电铸期间出现脱石问题。

根据电化学原理，电铸时会有较大量电铸离子还原成金属原子并积聚在凸尖的位置上，(例如：本发明所述的凸镶边8)，电铸金属原子一层层地增生，令到凸镶边8的内壁慢慢增厚，内尺寸变得比石腰6尺寸还小时，从而限制石5移动，再与下边的电铸管形底座配合，达到上下左右完全被包嵌的镶石效果。

实施例2

爪镶或钉镶

本发明的爪镶效果很像传统倒模的爪镶效果。在镶石位附近的表层被设计有三至六条细小凸蜡柱(钉)，若石不是很大颗，三至四条已经足够，过多蜡柱会影响镶石外观的美感。图6显示蜡柱9爪着不同外形石5的多种效果鸟瞰图。

基于电化学原理，蜡柱9的电铸增生较明显，特别是蜡柱顶尖位。为避免增生造成电铸后的9过分粗肥，9的形状设计是越幼细越好，9的顶尖最好是圆锥形状。蜡柱9的高度必须介于石面和石腰6之间，在近石腰的位置(见于图7、8)，蜡柱9有一细小凹槽7，能让石5平稳被夹著，连同平均分布的蜡柱9，这样更能避免在电铸过程中出现脱石问题。

在电铸过程中，电铸金属会沉积在蜡柱上，过程中会填满石与小凹槽7之间的空位，让石5被牢固嵌实，再配合电铸管形底座承托，便能使石不能上下左右移动，从而达到爪镶(钉镶)的效果。

实施例3

迫镶

电铸蜡镶的迫镶很像传统倒模迫镶的效果。由于迫镶是一整排石镶嵌成一条线状，所以镶石位的底座被设计成坑形，很像条坑槽，不像爪镶和包镶的形状。图9、10、11分别是本发明的迫镶效果鸟瞰图、3d示意图和横切面结构图。

通常，迫镶会有多粒石5被镶嵌在坑形底座中,一整排的石被坑两侧的中央条形突出边11承托著,并且在石腰位置的两旁坑壁设计出一连串小凹槽7,用来套著石腰6,防止在电铸过程中出现脱石问题。

电铸工艺将电铸金属离子还原成金属原子，沉积起来形成一层层电铸层，当这些电铸层增长起来，会把石与小凹槽7之间的空隙被填满，石因此被夹得更稳，再加上坑形的电铸底座配合，产生石被上边小凹槽7套住，下边被底座10承托，没有上下左右移动的空间，因而达到迫镶效果。

本发明是一种通过电铸工艺和利用蜡镶石位的特殊设计，能成功将多颗石镶嵌在中空电铸首饰或摆件的表面上，便能达到电铸蜡镶效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。