CN101263967B - 一种镂空金属造型与塑料结合制作器皿的工艺方法 - Google Patents

Abstract

一种镂空金属造型与塑料结合制作器皿的工艺方法，涉及镂空金属造型与塑料结合的工艺，主要步骤包含：1、冲压金属板，2、拉伸金属内胆，3、制做金属内胆图案可以镂空或平面，4、内胆镜面、沙面防氧化处理，5、注射成型；该镂空金属造型与塑料结合的工艺方法不仅可以减少贵金属的使用量、减少制作成本，并且可以有效提高其镂空后的观赏价值等优点。

Description

一种镂空金属造型与塑料结合制作器皿的工艺方法

技术领域

本发明涉及镂空金属造型与塑料结合的工艺方法，尤其是涉及一种镂空金属造型与塑料一体化结合后可以制作出茶具、酒具、餐饮用具、工艺奖杯等器皿的工艺方法。

背景技术

目前，随着人们对生活质量及其审美观念的不断提升，在日常生活中所使用的茶具、酒具、餐饮用具、工艺奖杯等所使用的均为常见的瓷器、玻璃、金属或塑料等所制作；由于在一些较高档的场合或贵宾接待中，使用常用的器皿一方面显示不出主人的诚意，另一方面也体现不出高雅的艺术气息；现有的贵金属中以金、银、不锈钢等作为茶具、酒具、餐饮用具、工艺奖杯的居多；但是由于金、银的价格较高，所以造成普通消费者难以承受，也相应的无法大面积推广，目前市场中已有人使用贵金属制作茶具、酒具等器皿，其技术方案是；首先根据所需造型制作出金属内胆(主要是使用银、金或在银的外表镀一层金)和器具外层制作好的聚碳酸脂(PC，为无毒型，耐高低温、抗摔打、透视效果较好等优点，所以较多的使用在直接与食物接触的器皿中)杯型或其它型体，然后将金属内胆放入外层的聚碳酸脂杯型或其它型体内，使用胶粘接即可。

也有使用高抗聚苯乙烯(PS)、透明级ABS、PMMA亚克力、合成料(亚克力+苯乙烯+透明树脂MS)、尼龙66或AS-G树脂等制作器皿的。

但是其存在的缺陷为如下几点；

1)、内外层为分别制作，由于是与热水等热介质接触在长期的热胀冷缩后容易发生金属内胆与外层的聚碳酸脂型体脱离。

2)、其内外层为分别制作后组合而成，所以经常发生由粘接处进入水、茶或其它流体，从而影响美观。

3)、使用的贵金属相对的较多所以造成成本较高，难以推广应用。

4)、由于内胆为一体制作，无法看到内部的物体状态，缺乏透视效果。

本人结合现有技术的不足，经过数千次的试验发现，利用镂空法制作器皿可以有效的降低成本，增加图案的立体感及透视效果。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明公开了一种镂空金属造型与塑料结合制作器皿的工艺方法；该镂空金属造型与塑料结合的工艺方法不仅可以减少贵金属的使用量、减少制作成本，并且可以有效提高其镂空后的观赏价值等优点。

本发明包括下述工艺部分组成：

一种镂空金属造型与塑料结合制作器皿的工艺方法，主要步骤包含：1、冲压金属板，2、拉伸金属内胆，3、制做金属内胆图案可以镂空或平面，4、内胆镜面、沙面防氧化处理，5、注射成型；

其主要注塑用料为聚碳酸脂；或高抗聚苯乙烯(PS)、透明级ABS、PMMA亚克力、合成料(亚克力+苯乙烯+透明树脂MS)、尼龙66或AS-G树脂等；

其详细工艺流程如下：

1、冲压金属板：

选用无毒贵金属金或银冲压出所需厚度，其范围为0.1至2.0毫米厚度的金属薄板；应当说明的是在此所述的金或银仅为列举金属部分，本发明并不排除所有可以使用在餐具、茶具、酒具等器皿的可用金属或合金；

2、拉伸金属内胆：

将金属薄板扣在内模具底部，利用机械压力卡住金属薄板的边缘向下拉伸，当金属薄板与内模具形成相一致的形体后，冲剪掉多余的部分；异型图案采用涨模法或经人工敲打锻造、焊接而成；

内模具为制作器皿时的阳膜，也就是俗称的制作器皿凹陷部位所用模具部分；

通常在制做茶杯时，多采用人工焊接，即根据茶杯大小形状作出相应的、与内模具一致的金属棒或金属体，然后将金属薄板扣在金属棒或金属体的表面焊接打磨处理；

内膜完成后待用；

3、制做金属内胆图案可以根据所需选择镂空或非镂空两种方案：

a、将制作好的金属内胆表面喷上抗饰感光油墨，采用感光显影原理图案清晰可见，也可采用转印技术将其图案作出，然后饰刻或人工雕刻，从而达到镂空或平面效果；

b、也可利用机械雕刻达到镂空或平面效果；

在本发明中使用的液态感光抗饰耐电镀油墨LPR-800、多功能液态感光油墨LPR-820、抗喷砂油墨LPR-860，也可使用其它油墨，其油墨的使用主要是依据油墨的功能和实际所需而定，这些也是在金银器加工中的常规技术手段；

4、内胆镜面、沙面、防氧化处理：

a、将镂空好的内胆首先进行整体抛光，作出与镂空物相应的模具使其镂空的内胆不变形；然后，根据工艺要求作出不同的图案内胆效果，即镜面、沙面、镜沙都有的色彩效果；

b、内胆图案效果做好后，要对其进行喷洒碳氟涂料或其它与其效果接近的保护膜，由于保护膜种类较多在此不一一累述，然后加温120℃烘干5-8小时待用；

5、注射成型工艺：

将经过防氧化处理后的镂空或平面内胆，套在制做好的模具内，然后进行一次或二次甚至三次注射成型；

这里需要说明的是多次注射只限于白银制做的各种工艺造型，因经过多次试验，银对温度非常敏感，一次注射成型，容易变色，不美观，必须经二次或二次以上注射才使银不失色感，从而达到银固有的质感，色感；

当然，不同的产品，有不同的注射参数；上述方法主要详述银镂空后制做会议杯及其它器皿的注射参数；下面选用银镂空后制做会议杯进行一个实施例列举；

a、选用聚碳酸脂(PC)料，型号L-1225Y，冰色；将聚碳酸脂(PC)料在120℃温度下烘干8小时，使其保持水份低于0.02％，这样可使得机械性能更优；

聚碳酸脂为塑料的一种，本发明例举聚碳酸脂作为实施例可以更容易理解本发明的操作过程；但是本发明并不排除其它塑料品种在本发明中的应用；

b、镂空后的会议杯内胆套在第一次注射模腔内注射，料筒温度调整为：

喂料区、70-90℃，

区1、230-270℃(250℃)，

区2、260-310℃(270℃)，

区3、280-310℃(290℃)，

区4、290-320℃(290℃)，

区5、290-320℃(290℃)，

喷嘴、290-320℃(290℃)；

括号内的温度建议作为基本设定值，行程利用率为35％和65％，模件流长与壁厚之比为50∶1到100∶1；

熔料温度280-310℃，

料筒恒温220℃，

模具温度80-110℃，

注射压力500-1800bar，

保压压力：注射压力的40％-60％；保压越低，制品应力越低，

背压：80-150bar；

注射速度：因壁薄，需要快速注射，其速度为：

一区、30-50Sec，

二区、30-50Sec，

三区、30-60Sec，

四区、20-30Sec，

第一次注射成功，使金属镂空内胆与聚碳酸脂(PC)紧密配合，熔为一体，然后再将其套入会议杯外型模腔内进行成型注射；其方法步聚同上，但注射速度调整为多极慢速注射，其速度为：

一区、30-50Sec，

二区、30-80Sec，

三区、30-60Sec，

四区、30-40Sec，

也可以快速注射，其速度为：

一区、30-50Sec，

二区、30-50Sec，

三区、30-60Sec，

四区、20-30Sec，

6、成品入库：

其它金属的制作或者塑料的注射成型工艺大体与上述工艺相同，但是在注射成型工艺过程中，温度、压力、速度要求相对较为宽松，并可一次注射成型。

在采用上述技术方案后，本发明具有的有益效果是：

本发明的镂空金属造型与聚碳酸脂或塑料结合的工艺方法，由于采用了杯体金属内胆镂空技术，不仅可以有效的降低工艺杯的造价，并且其具有如下有益效果；

1)、当利用贵金属作为内胆时，使得器皿即具有透视效果，而且还具有高贵典雅、华贵盛情的华人待客之风。

2)、当利用银作为内胆时，使得器皿即具有透视效果，还可以充分发挥银离子的杀菌、保健效果。

3)、本发明的制作工艺改变了传统的分别浇注后胶粘接的工艺，可以有效的避免双层器皿进水或其它流体进入夹层，使器皿在使用中无需担心美观问题。

4)、本发明制作的工艺器皿立体效果明显，可以实现贵金属在器皿内的图案清晰逼真。

本发明使用了较少的贵金属便可达到现有贵金属杯的效果，所以本发明具有立体效果好、成本低、美观耐用、适合大多数中高收入者使用，易于大面积推广应用等优点。

具体实施方式

参考下面的实施例，可以更详细地解释本发明；但是应当指出的是本发明并不局限于下述实施例。

结合本发明的主体镂空金属造型与塑料结合制作器皿，特别适合于，各种生活用器皿的制作，尤其是酒具、餐具、茶具等。

本发明的制作工艺组成为：

主要步骤包含：1、冲压金属板，2、拉伸金属内胆，3、制做金属内胆图案可以镂空或平面，4、内胆镜面、沙面防氧化处理，5、注射成型；

由于本发明在主料范围是注塑等，所以其主要注塑用料为聚碳酸脂；或高抗聚苯乙烯(PS)、透明级ABS、PMMA亚克力、合成料(亚克力+苯乙烯+透明树脂MS)、尼龙66或AS-G树脂或其它辅料；

其详细工艺流程如下：

第一步冲压金属板：

选用无毒贵金属金或银以及钛合金冲压出所需厚度，其范围为0.1至2.0毫米厚度，当然金属薄板可以依据使用材质而定；在此应当说明的是在此所述的金或银仅为列举金属部分，本发明利用贵金属的钛、金、银、铜、不锈钢等，也可以使用混合金属合金，在制作餐具、茶具、酒具等器皿时这些金属物质只要不含有毒性或具备可以直接接触食品的金属均可以使用在冲压金属板的过程中；

2、拉伸金属内胆：

将金属薄板扣在内模具底部，利用机械压力卡住金属薄板的边缘向下拉伸，当金属薄板与内模具形成相一致的形体后，冲剪掉多余的部分；异型图案采用涨模法或经人工敲打锻造、焊接而成；

涨模；是为了使金属薄板达到所需形状，利用物体顶住需要膨胀部位，然后利用器械强拉金属薄板边缘，使其局部受力膨胀，达到所需形状。

焊接过程中为了避免缝隙、连接不稳固现象的发生，将受力膨胀后的金属薄板焊接定型。

在本发明中内模具为制作器皿时的阳膜，也就是俗称的制作器皿凹陷部位所用模具部分；

通常在制做茶杯时，多采用人工焊接，即根据茶杯大小形状作出相应的、与内模具一致的金属棒或金属体，然后将金属薄板扣在金属棒或金属体的表面焊接打磨处理；

内膜完成后待用；

3、制做金属内胆图案可以根据所需选择镂空或非镂空两种方案：

a、将制作好的金属内胆表面喷上抗饰感光油墨，采用感光显影原理图案清晰可见，也可采用转印技术将其图案作出，然后饰刻或人工雕刻，从而达到镂空或平面效果；

b、也可利用机械雕刻达到镂空或平面效果；

在本发明中使用的液态感光抗饰耐电镀油墨LPR-800、多功能液态感光油墨LPR-820、抗喷砂油墨LPR-860，也可使用其它油墨，其油墨的使用主要是依据油墨的功能和实际所需而定，这些也是在金银器加工中的常规技术手段；此方法由于属于现有技术，所以本发明未进行详细叙述，换句话说，其也不属于本发明的保护范围，所以本发明不进行详细叙述。

4、内胆镜面、沙面、防氧化处理：

a、将镂空好的内胆首先进行整体抛光，作出与镂空物相应模具的形状使其镂空的内胆不变形；然后，根据工艺要求作出不同的图案内胆效果，即镜面、沙面、镜沙都有的色彩效果；

由于中国属于多民族国家，相对于图腾的崇拜也各不相同，所以图案可以依据不同需求设计，例如汉族的龙、凤、牡丹等；

不过这些仅为例举，所以本发明具体实施中可以采用的图形是较为宽泛的。

b、内胆图案效果做好后，要对其进行喷洒碳氟涂料或其它与其效果接近的保护膜，由于保护膜种类较多在此不一一累述；

然后加温120℃烘干5-8小时待用；

5、注射成型工艺：

将经过防氧化处理后的镂空或平面内胆，套在制做好的模具内，然后进行一次或二次甚至三次注射成型；

这里需要说明的是多次注射只限于白银制做的各种工艺造型，因经过多次试验，银对温度非常敏感，一次注射成型，容易变色，不美观，必须经二次或二次以上注射才使银不失色感，从而达到银固有的质感，色感；

当然，不同的产品，有不同的注射参数；上述方法主要详述银镂空后制做会议杯及其它器皿的注射参数；下面选用银镂空后制做会议杯进行一个实施例；

a、选用聚碳酸脂(PC)料，型号L-1225Y，冰色；将聚碳酸脂(PC)料在120℃温度下烘干8小时，使其保持水份低于0.02％，这样可使得机械性能更优；

聚碳酸脂为塑料的一种，本发明例举聚碳酸脂作为实施例可以更容易理解本发明的操作过程；但是本发明并不排除其它塑料品种在本发明中的应用；

b、镂空后的会议杯内胆套在第一次注射模腔内注射，料筒温度调整为：

喂料区、70-90℃，

区1、230-270℃(250℃)，

区2、260-310℃(270℃)，

区3、280-310℃(290℃)，

区4、290-320℃(290℃)，

区5、290-320℃(290℃)，

喷嘴、290-320℃(290℃)；

括号内的温度建议作为基本设定值，行程利用率为35％和65％，模件流长与壁厚之比为50∶1到100∶1；

熔料温度280-310℃，

料筒恒温220℃，

模具温度80-110℃，

注射压力500-1800bar，

保压压力：注射压力的40％-60％；保压越低，制品应力越低，

背压：80-150bar；

注射速度：因壁薄，需要快速注射，其速度为：

一区、30-50Sec，

二区、30-50Sec，

三区、30-60Sec，

四区、20-30Sec，

第一次注射成功，使金属镂空内胆与聚碳酸脂(PC)紧密配合，熔为一体，然后再将其套入会议杯外型模腔内进行成型注射；其方法步聚同上，但注射速度调整为多极慢速注射，其速度为：

一区、30-50Sec，

二区、30-80Sec，

三区、30-60Sec，

四区、30-40Sec，

也可以快速注射，其速度为：

一区、30-50Sec，

二区、30-50Sec，

三区、30-60Sec，

四区、20-30Sec，

6、成品入库：

其它金属的制作或者塑料的注射成型工艺大体与上述工艺相同，但是在注射成型工艺过程中，温度、压力、速度要求相对较为宽松，并可一次注射成型。

为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (3)

1.一种镂空金属造型与塑料结合制作器皿的工艺方法，主要步骤包含：1、冲压金属板，2、拉伸金属内胆，3、制做金属内胆图案为镂空，4、内胆镜面或沙面防氧化处理，5、注射成型；其特征在于：

其详细工艺流程如下：

(1)、冲压金属板：

选用无毒贵金属金或银冲压出所需厚度，冲压后的金属薄板厚度范围为0.1至2.0毫米；

(2)、拉伸金属内胆：

将金属薄板扣在内模具底部，利用机械压力卡住金属薄板的边缘向下拉伸，当金属薄板与内模具形成相一致的形体后，冲剪掉多余的部分；异型图案采用涨模法或经人工敲打锻造、焊接而成；

内胆完成后待用；

(3)、制做金属内胆图案包含镂空效果：

a、将制作好的金属内胆表面喷上抗饰感光油墨，采用感光显影原理图案清晰可见，或采用转印技术将其图案作出，然后饰刻或人工雕刻；

b、或利用机械雕刻达到镂空；

(4)、内胆镜面或沙面防氧化处理：

a、将镂空好的内胆首先进行整体抛光，作出与镂空好的内胆相应的模具使镂空的内胆不变形；然后，根据工艺要求作出不同的图案内胆效果，即镜面或沙面色彩效果；

b、内胆图案效果做好后，要对其进行喷洒碳氟涂料保护膜，然后加温120℃，烘干5-8小时待用；

(5)、注射成型工艺：

将经过防氧化处理后的镂空内胆，套在制做好的模具内，然后进行一次、二次或三次注射成型；注射的材料为塑料；

(6)、成品入库。

2.如权利要求1所述的镂空金属造型与塑料结合制作器皿的工艺方法，其特征在于：其主要注塑用料为聚碳酸脂、高抗聚苯乙烯(PS)、透明级ABS、PMMA亚克力、合成料、尼龙66或AS-G树脂；其中所述的合成料为亚克力和苯乙烯和透明树脂MS三种料混合。

3.如权利要求1所述的镂空金属造型与塑料结合制作器皿的工艺方法，其特征在于：所述抗饰感光油墨为液态感光抗饰耐电镀油墨LPR-800，或多功能液态感光油墨LPR-820，或抗喷砂油墨LPR-860。