CN104789963A - 一种金银首饰包装用复合镀层捆带的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种金银首饰包装用复合镀层捆带的生产步骤:冷轧、常规脱脂及退火;制带:开卷后分条并去毛刺;常温条件下电镀Cu;第一次水洗并烘干;常温条件下电镀Sn或Zn;第二次水洗并烘干;着色;第三次水洗并烘干;常规卷取。本发明生产的产品的厚度为0.1mm,抗拉强度为800~830MPa,延伸率为8~9%。产品表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为3~5μm的Cu-Sn或Cu-Zn复合镀层;着色后外观呈现鲜艳的橙红色或蓝黑色,540天后复合镀层的失光率不超过5%,完全满足黄金戒指、项链、手镯、红蓝宝石等金银首饰进行捆扎包装的需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种捆带的生产方法,具体地属于一种金银首饰包装用复合镀层捆带的生产方法。
背景技术
黄金戒指、项链、手镯、红蓝宝石等金银首饰是一类相当贵重的特殊商品,捆扎时需要特别小心。对相应的捆带而言,一是需要具有较薄的厚度,以防止尺寸较厚导致损伤首饰表面。二是需要具有鲜艳的色彩,以增强首饰的外观美感,起到衬托和装饰效果。三是需要适当的强度。强度过高,容易伤及首饰;强度过低,又容易断带。
当前,市面上捆扎金银首饰用的捆带主要有两种类型:一种是高分子材料捆带。虽然生产工艺较为简单,成本较低,但经过长时间暴露后,材料容易出现降解,导致产生老化、劣化,从而引起脆断和失去光泽。另一种则是更为常用的彩色涂镀捆带,通过在钢基上热镀或电镀一层金属以增强基材的耐蚀能力,然后在金属镀层上再涂覆一层彩色涂料以达到装饰效果。但是,这种方式也有两个问题难以解决:一是经过长时间的暴露后,外层的漆膜很容易发生老化、变色、开裂和脱落,导致装饰效果大幅降低。二是由于漆膜的存在,导致捆带不能通过焊接的方式进行连接,必须辅助以钢质锁扣。而突出的锁扣既容易伤及首饰表面,又无法保证装饰的整体一致性,而且额外增加了生产成本。
中国专利公开号为CN103938093A的文献,其公开了一种厚度为0.3 mm的涂镀捆带的生产方法。原料钢种采用如下成分设计:C:0.05~0.15%,Mn:0.50~1.20%,Si:≤0.010%,P:≤0.010%,S:≤0.010%,Als:0.050~0.080%,Ti:0.030~0.050%,Cr:0.040~0.060%。通过二次冷轧+一次退火、热镀Zn+辊涂工艺生产出0.3 mm厚抗拉强度≥880 MPa的涂镀捆带。产品置于室内大气环境中,360天不发生明显锈蚀,耐蚀性能良好。但是,原料钢种添加了大量的合金元素Ti和Cr,导致原料成本大幅上升。此外,由于原料是热轧酸洗卷,中间采用二次冷轧工艺,延长了工艺流程,降低了工作效率。同时,由于采用漆膜进行装饰,导致长时间暴露后,很容易老化、变色、开裂和脱落,导致装饰效果大幅降低。并且捆带不能通过焊接的方式进行连接,必须辅助以钢质锁扣,突出的锁扣既容易伤及首饰表面,又无法保证装饰的整体一致性,而且额外增加了生产成本。
中国专利公开号为CN104018084A的文献,其公开了一种抗拉强度≥950 MPa装饰性捆带的生产方法。原料钢种采用如下成分设计:C:0.08~0.18%,Mn:0.60~1.20%,Si:≤0.010%,P:≤0.010%,S:≤0.010%,Als:0.040~0.070%,Nb:0.30~0.60%,Cr:0.30~0.60%。通过二次冷轧+二次退火、电镀Sn+辊涂工艺生产出0.8 mm厚抗拉强度≥950 MPa的装饰性捆带。产品置于室内大气环境中,240天不发生明显锈蚀,耐蚀性能良好。但是,原料钢种添加了大量的合金元素Nb和Cr,导致原料成本上升。此外,由于原料是热轧酸洗卷,中间采用二次冷轧+二次退火工艺,延长了工艺流程,降低了工作效率。同时,由于采用漆膜进行装饰,导致长时间暴露后,很容易老化、变色、开裂和脱落,导致装饰效果大幅降低。并且捆带不能通过焊接的方式进行连接,必须辅助以钢质锁扣,突出的锁扣既容易伤及首饰表面,又无法保证装饰的整体一致性,而且额外增加了生产成本。另外,产品厚度为0.8 mm,尺寸较大;并且抗拉强度不低于950 MPa,强度较高。因此,不适用于金银首饰的捆扎包装。
通过对现有技术进行分析,本发明认为如果以高性价比的碳素钢作为原料钢种,采用合适的轧制工艺,并通过连续电镀+化学着色工艺,使捆带表面形成具有高稳定性的色彩鲜艳的复合镀层,就能生产出满足金银首饰进行捆扎包装需要的捆带,解决当前该技术领域存在的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种具有较薄厚度、适当力学性能和优良表面性能的Cu-Sn或Cu-Zn复合镀层及生产方法,以满足金银首饰进行捆扎包装的需要。
为了实现上述目的,经大量的试验、分析及优化选择,本发明采用Q235D冷轧钢板作为原料坯,并通过电镀Cu+电镀Sn+化学着色或者电镀Cu+电镀Zn+化学着色工艺进行生产。之所以这样选择,是因为:第一,以碳素钢Q235D的冷轧钢板替代通常的热轧酸洗卷作为原料坯,通过一次冷轧+一次退火工艺生产冷轧原料,既可以保证产品力学性能,以缩短工艺流程,降低原料成本。第二,在捆带基材上先电镀Cu,再电镀Sn或Zn,最后进行化学着色,以生成有一定厚度、附着力强、均匀致密、色彩鲜艳的复合镀层。一方面,与传统的在Cu-Sn或Cu-Zn氰化物溶液中同时电镀不同金属相比,这种分段电镀的方式无需使用剧毒的氰化物,极大减轻了对环境和人员的毒害。另一方面,由于Cu与Sn或Zn的结合力较强,可以长时间保证复合镀层的稳定性。再一方面,由于复合镀层的金属特性,捆带可以通过焊接的方式进行连接,无需凸起的钢质锁扣,减轻了对首饰表面的损伤,保证了装饰的整体一致性,降低了生产成本。最后,利用镀层自身的颜色,通过化学反应再进行着色,可以使镀层表面长时间稳定地呈现鲜艳的色彩,以达到较好的装饰作用。
实现上述目的的措施:
一种金银首饰包装用复合镀层捆带的生产方法,其步骤:
1) 进行冷轧:
A、采用常规的Q235D冷轧钢板作为原料坯,钢板厚度为1.0±0.1 mm;
B、冷轧原料坯进行5道次冷轧轧制,控制总压下率为87~92%,最终冷轧原料厚度为0.10 ±0.01 mm;
C、进行常规脱脂;
D、进行退火,退火温度为640~680 °C,保温时间为15~25 min;
2) 进行制带:
制备橙红色捆带工艺:
A、脱脂冷轧原料开卷后进行分条和去毛刺;
B、进行电镀Cu,在常温条件下采用CuSO4酸性镀液进行,[CuSO4]为0.5~1.5 mol/L,电流密度为1.0~2.5 A/dm2;
C、进行第一次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
D、进行电镀Sn,在常温条件下采用SnSO4酸性镀液进行,[SnSO4]为1.2~2.2 mol/L,电流密度为0.5~1.5 A/dm2;
E、进行第二次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
F、进行着色,着色剂采用NaOH+CuCO3水溶液,NaOH与CuCO3两者加入比例按照1:2进行,着色时温度为40~70 °C,时间为120~180 s;
G、进行第三次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
H、进行常规卷取;
制备蓝黑色捆带工艺:
A、脱脂冷轧原料开卷后进行分条和去毛刺;
B、进行电镀Cu,在常温条件下采用CuSO4酸性镀液进行,[CuSO4]为0.8~1.8 mol/L,电流密度为1.5~3 A/dm2;
C、进行第一次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
D、进行电镀Zn,在常温条件下采用ZnSO4酸性镀液进行,[ZnSO4]为1.4~2.6 mol/L,电流密度为2~3 A/dm2;
E、进行第二次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
F、进行着色,着色剂采用Na2SO3+Pb(CH3COO)2水溶液,Na2SO3与Pb(CH3COO)2两者加入比例按照2:1进行,着色时温度为90~110 °C,时间为100~150 s;
G、进行第三次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
H、进行常规卷取。
本发明的主要创新之处在于:第一,以碳素钢Q235D的冷轧钢板替代通常的热轧酸洗卷作为原料坯,通过一次冷轧+一次退火工艺生产冷轧原料,以缩短工艺流程,降低原料成本。第二,在捆带基材上先电镀Cu,再电镀Sn或Zn,最后进行化学着色,以生成有一定厚度、附着力强、均匀致密、色彩鲜艳的复合镀层。之所以选择这样的制带工艺,是因为:一方面,与传统的在Cu-Sn或Cu-Zn氰化物溶液中同时电镀不同金属相比,这种分段电镀的方式无需使用剧毒的氰化物,极大减轻了对环境和人员的毒害。另一方面,由于Cu与Sn或Zn的结合力较强,可以长时间保证复合镀层的稳定性。再一方面,由于复合镀层的金属特性,捆带可以通过焊接的方式进行连接,无需凸起的钢质锁扣,减轻了对首饰表面的损伤,保证了装饰的整体一致性,降低了生产成本。最后,利用镀层自身的颜色,通过化学反应再进行着色,可以使镀层表面长时间稳定地呈现鲜艳的色彩,以达到较好的装饰作用。
按照本发明所提出的原料钢种及工艺进行生产,生产的产品的厚度为0.1 mm,抗拉强度为800~830 MPa,延伸率为8~9%。产品表面生成了一层均匀致密、附着力强、厚度为3~5 μm的Cu-Sn或Cu-Zn复合镀层,着色后外观呈现鲜艳的橙红色或蓝黑色,540天后复合镀层的失光率不超过5%,完全满足黄金戒指、项链、手镯、红蓝宝石等金银首饰进行捆扎包装的需要。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述:
表1为本发明各实施例及对比例的冷轧及退火工艺参数列表;
表2为本发明各实施例及对比例的制带工艺参数列表(橙红色捆带);
表3为本发明各实施例及对比例的制带工艺参数列表(蓝黑色捆带);
表4为本发明对应于表2各实施例及对比例的产品性能列表(橙红色捆带);
表5为本发明对应于表3各实施例及对比例的产品性能列表(蓝黑色捆带)。
本发明各实施例按照以下步骤生产:
一种金银首饰包装用复合镀层捆带的生产方法,其步骤:
1) 进行冷轧:
A、采用常规的Q235D冷轧钢板作为原料坯,钢板厚度为1.0±0.1 mm;
B、冷轧原料坯进行5道次冷轧轧制,控制总压下率为87~92%,最终冷轧原料厚度为0.10 ±0.01 mm;
C、进行常规脱脂;
D、进行退火,退火温度为640~680 °C,保温时间为15~25 min;
2) 进行制带:
制备橙红色捆带工艺:
A、脱脂冷轧原料开卷后进行分条和去毛刺;
B、进行电镀Cu,在常温条件下采用CuSO4酸性镀液进行,[CuSO4]为0.5~1.5 mol/L,电流密度为1.0~2.5 A/dm2;
C、进行第一次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
D、进行电镀Sn,在常温条件下采用SnSO4酸性镀液进行,[SnSO4]为1.2~2.2 mol/L,电流密度为0.5~1.5 A/dm2;
E、进行第二次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
F、进行着色,着色剂采用NaOH+CuCO3水溶液,NaOH与CuCO3两者加入比例按照1:2进行,着色时温度为40~70 °C,时间为120~180 s;
G、进行第三次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
H、进行常规卷取;
制备蓝黑色捆带工艺:
A、脱脂冷轧原料开卷后进行分条和去毛刺;
B、进行电镀Cu,在常温条件下采用CuSO4酸性镀液进行,[CuSO4]为0.8~1.8 mol/L,电流密度为1.5~3 A/dm2;
C、进行第一次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
D、进行电镀Zn,在常温条件下采用ZnSO4酸性镀液进行,[ZnSO4]为1.4~2.6 mol/L,电流密度为2~3 A/dm2;
E、进行第二次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
F、进行着色,着色剂采用Na2SO3+Pb(CH3COO)2水溶液,Na2SO3与Pb(CH3COO)2两者加入比例按照2:1进行,着色时温度为90~110 °C,时间为100~150 s;
G、进行第三次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
H、进行常规卷取。
表1 本发明各实施例及对比例的冷轧及退火工艺参数
表2 本发明各实施例及对比例的制带工艺参数(橙红色捆带)
表3 本发明各实施例及对比例的制带工艺参数(蓝黑色捆带)
表4 本发明各实施例及对比例的产品性能(橙红色捆带)
表5 本发明各实施例及对比例的产品性能(蓝黑色捆带)
从表4及表5中可以看出,本发明申请的捆带,其厚度均为0.10 mm;抗拉强度为800~830 MPa;延伸率为8~9%;复合镀层厚度为3~5 μm;外观呈现鲜艳的橙红色或蓝黑色;540天后复合镀层的失光率不超过5%。产品性能完全满足黄金戒指、项链、手镯、红蓝宝石等金银首饰进行捆扎包装的需要。
上述实施例仅为最佳例举,而并非是对本发明的实施方式的限定。
Claims (1)
1.一种金银首饰包装用复合镀层捆带的生产方法,其步骤:
1) 进行冷轧:
A、采用常规的Q235D冷轧钢板作为原料坯,钢板厚度为1.0±0.1 mm;
B、冷轧原料坯进行5道次冷轧轧制,控制总压下率为87~92%,最终冷轧原料厚度为0.10 ±0.01 mm;
C、进行常规脱脂;
D、进行退火,退火温度为640~680 °C,保温时间为15~25 min;
2) 进行制带:
制备橙红色捆带工艺:
A、脱脂冷轧原料开卷后进行分条和去毛刺;
B、进行电镀Cu,在常温条件下采用CuSO4酸性镀液进行,[CuSO4]为0.5~1.5 mol/L,电流密度为1.0~2.5 A/dm2;
C、进行第一次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
D、进行电镀Sn,在常温条件下采用SnSO4酸性镀液进行,[SnSO4]为1.2~2.2 mol/L,电流密度为0.5~1.5 A/dm2;
E、进行第二次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
F、进行着色,着色剂采用NaOH+CuCO3水溶液,NaOH与CuCO3两者加入比例按照1:2进行,着色时温度为40~70 °C,时间为120~180 s;
G、进行第三次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
H、进行常规卷取;
制备蓝黑色捆带工艺:
A、脱脂冷轧原料开卷后进行分条和去毛刺;
B、进行电镀Cu,在常温条件下采用CuSO4酸性镀液进行,[CuSO4]为0.8~1.8 mol/L,电流密度为1.5~3 A/dm2;
C、进行第一次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
D、进行电镀Zn,在常温条件下采用ZnSO4酸性镀液进行,[ZnSO4]为1.4~2.6 mol/L,电流密度为2~3 A/dm2;
E、进行第二次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
F、进行着色,着色剂采用Na2SO3+Pb(CH3COO)2水溶液,Na2SO3与Pb(CH3COO)2两者加入比例按照2:1进行,着色时温度为90~110 °C,时间为100~150 s;
G、进行第三次水洗,并将钢带表面烘干至无水分;
H、进行常规卷取。
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