第三节 现代首饰生产工艺概况

一、失蜡铸造工艺

现代首饰生产工艺精良、分工明确,在较短的生产周期内能够快速批量化生产。采用失蜡铸造技法,以生产中最常用的吸索铸造为例,其整体生产流程分为设计制图、制版(雕蜡、电脑建模、起银版)、失蜡铸造(版)、执版、压胶模、注蜡复制、种蜡树、失蜡铸造(货)、执模、镶嵌、抛光、电镀、QC质检等主要工序。具体程序视产品要求不同,生产环节有所调整。

1.设计制图

设计师根据设计主题绘制草图,经过仔细推敲,修改后确定下来,并将草图绘制成1∶1的工程三视图,如图1-3-1,交由版部进行起版工作。

2.制版

版部在收到设计图纸后,依据设计款式的不同,选择不同的起版方式进行制作。将平面二维设计稿转变成一个直观的首饰原型。原型可以是手雕蜡版、电脑建模(3D打印蜡模或CNC机雕蜡版)或是手起银版,如图1-3-2至图1-3-4。蜡模是失蜡铸造生产之源,它是一个将设计师的构思从二维平面图纸到三维立体空间、无中生有、精心琢磨的产物。通过首饰原型,可以直观地查看并进行生产前的评判与优化。

图1-3-1 手链设计稿

图1-3-2 手雕蜡版与CNC机雕蜡版(《热带鱼》作者:王梓)

图1-3-3 《狮子王》(作者:徐禹)

3.失蜡铸造(版)

失蜡铸造是将蜡版种在蜡芯上,经过制石膏模、焙烧石膏模、铸造环节,得到母版的工艺流程。

图1-3-4 《涅槃》手起银版(作者:徐禹)

(1)将蜡版种在蜡芯上,可以一次铸造多个母版,提高效率,如图1-3-5、图1-3-6。

(2)制备石膏模具。将调和后的石膏浆注入钢铃,包裹住蜡树,抽真空之后等待凝固,如图1-3-7、图1-3-8。

(3)石膏凝固后放入焙烧炉进行焙烧,去除蜡树并固化石膏模具,如图1-3-9。

(4)将准备好的金属料(母版一般宜用银料,银料更适合后期压胶模,其不易与胶质粘连),进行加温熔融,待温度到达金属熔点,金属逐渐变成液态并完全熔融后,及时注入石膏模具(石膏模具在降温至铸造温度后,在金属熔融时从焙烧炉内取出,置于铸造机内),如图1-3-10至图1-3-13。待金属凝固,完成铸造。

(5)将稍冷却的铸筒浸入水中,将石膏炸裂(蜡镶件除外),取出金树。使用高压水枪对其进行冲洗,如图1-3-14至图1-3-16。

图1-3-5 将蜡版种到蜡芯上

图1-3-6 蜡树

图1-3-7 石膏浆抽真空

图1-3-8 石膏待凝

图1-3-9 焙烧石膏模具

图1-3-10 熔银

图1-3-11 银熔融状态

图1-3-12 注入石膏模具

图1-3-13 注入完毕

图1-3-14 爆粉

图1-3-15 取出金树

图1-3-16 高压水枪冲洗

4.执版

使用剪钳将母版从金树上剪下后,通过锉磨、砂轮抛削等方法将母版上的水口去除,依据设计图造型要求,严格将各个部位修整执模到位,使得金属表面平顺,母版无须镶嵌及抛光,如图1-3-17。

图1-3-17 执版

5.制作胶模

首饰的复制制作依赖橡胶或金属模具,以常用的橡胶模为例展示首饰的复制过程:

(1)填硅胶 把母版焊接上水口后,使用橡胶或硅胶将其包裹,如图1-3-18。

(2)硫化胶模。在压胶机内加温加压进行硫化处理,如图1-3-19。

(3)开胶模。使用手术刀将胶膜割开,取出母版即可,如图1-3-20。

图1-3-18 填硅胶

图1-3-19 硫化胶模

图1-3-20 开胶模

6.注蜡复制

注蜡复制,目前企业生产可选用手动型及半自动、全自动型注蜡机。以手动基本型注蜡机为例展示注蜡复制工作:

夹板固定胶模,胶模注蜡口对准注蜡机喷嘴(图1-3-21),待注蜡完毕,自然冷却胶模,拆开胶模,取出注蜡模即可,图1-3-22。可参见视频文件“视3 注蜡复制”。

图1-3-21 蜡液注入

7.种蜡树

将复制出的注蜡模,逐一种成蜡树,如图1-3-23。

视3

图1-3-22 拆取蜡模

图1-3-23 蜡树

8.失蜡铸造(货)

与失蜡铸造(版)的方法相同,将蜡树铸成金树,如图1-3-24。

图1-3-24 金树

9.执模

将首饰产品铸件从金树上剪下后,通过锉修、砂磨等机械加工手段去除首饰粗坯水口,矫正变形,焊接各个分件,清除各种沙眼等,消除粗糙痕迹,使得金属表面变得顺滑,外形符合设计图纸各项要求,如图1-3-25。

图1-3-25 执模

10.镶嵌

执模后,依据设计图纸,选配相应尺寸的宝石,将其牢固镶嵌在镶口中,如图1-3-26。

11.抛光

采用布轮、机械设备等多种抛光方式,将产品表面通过抛削方式达到镜面般的平整度,取得良好的光学折线效果,如图1-3-27。

图1-3-26 镶嵌

图1-3-27 抛光

12.电镀

经过镜面抛光后的首饰,采用电镀的方法将金属离子沉积到首饰表面形成镀层。镀层主要起到保护金属,减缓氧化,美化表面,丰富色彩的作用,如图1-3-28。

图1-3-28 电镀

13.质检

经过以上环节,通过质量检测(QC),一件首饰产品才算真正完成,最后经过QC质量检测,产品没有任何瑕疵才能正式包装出厂。

二、电铸工艺

以上是采用失蜡铸造法生产的主要流程,这种方法适宜大部分产品的制作。

目前,市场上有大量的3D硬金及摆件类产品,此类产品是通过电铸工艺制造的。

电铸工艺是采用金属离子附着在模型上沉积成型的一种新型铸造方式。这种方式很适宜铸造体积较大、细节清晰、器壁很薄的产品。弥补了失蜡铸造铸件不能太薄、锻造物件细节清晰度有局限的缺点。同时,电铸产品表皮仅是很薄的一层贵金属电镀层,看上去体量大,实际上重量轻,耗金少。这类体大皮薄,价格适宜的摆件深受国内消费者青睐。而通过电铸法生产的3D硬金首饰,克服了黄金质地偏软日常佩戴容易变形的缺点,适宜设计制作立体感更强的首饰造型,且同样的克数却能得到体积更大的产品,一经推出便广受市场欢迎。

图1-3-29 雕油泥稿

图1-3-30 制作硅胶模具

其具体制作如下:

(1)使用精雕油泥雕出泥稿,如图1-3-29;使用泥稿制作出硅胶模具,如图1-3-30。

(2)向硅胶模具内注入熔融状态的蜡液,并抽出蜡液内的空气泡,等待蜡液凝固。蜡凝固后,拆开硅胶取出蜡模,修整蜡模,使之表面光顺,如图1-3-31。

(3)将俗称银油的导电材料刷涂在蜡模上,如图1-3-32。

(4)将模型安插到挂杆上,如图1-3-33。

(5)将模型浸入电铸缸中进行电铸铜坯,清洗干净铜坯体后,进行电铸24k金,如图1-3-34。

图1-3-31 制蜡模

图1-3-32 涂银油

图1-3-33 安插上挂杆

图1-3-34 电铸

(6)电铸完成后,将铸件浸入高温热池中进行除蜡处理,将蜡模清除,得到空心铸件,如图1-3-35。

(7)使用钢压笔或玛瑙笔将需要光亮的部位进行压光处理,如图1-3-36。

(8)QC质检无误后,方可出货。

图1-3-35 除蜡

图1-3-36 压光