[发明专利]非金属品表面镶嵌金属图案的方法

说明书

在非金属材料表面上难以直接熔焊金属，因此过去在非金属制品上镶嵌金属时一直使用压卡、粘接金属丝、片等方法。近年来金属热喷涂法被应用于非金属材料上制作金属镶嵌图案。金属热喷涂法虽然能使金属与非金属材料表面直接结合，但要使金属层堆积充满非金属制品上需镶嵌金属的凹面，则要求喷涂的金属层的厚度须超过凹面的最大深度，而喷涂的金属层较厚时会出现以下问题：①由于金属喷涂枪的喷射面积较大，而需镶嵌金属的凹面通常为小块面积，所以喷涂时只有一部分金属喷入凹面内，而另一部分则喷射在凹面以外被浪费掉，喷涂的金属涂层愈厚，则浪费的金属愈多。②喷射在凹面以外区域表面上的金属涂层还需打磨除去，喷涂的涂层愈厚，打磨的工作量愈大，③喷涂的涂层愈厚，则涂层所受应力愈大，因而愈容易发生剥落。此外，涂层愈厚，则喷涂的时间愈长，非金属基体材料所受热量也愈多，因而对基体非金属材料的耐热性能要求也愈高。

本发明的目的是提供一种省工、省料、附着力强的在非金属品表面镶嵌金属图案的方法。

本发明是这样实现的：一种非金属品表面镶嵌金属图案的方法，其解决的技术关键是在非金属品表面上制出凹面图案，并进行表面粗糙化处理，在凹面图案上热喷涂上一层金属层，再在该金属层上熔焊涂覆金属，直至填满凹面，最后进行打磨、抛光。

非金属品所用材料可以是玻璃、陶瓷、水泥、各种天然石和人造石、塑料、合成树脂、木材制品以及各种复合材料。对于玻璃制品，其进行表面粗糙化处理的方法可以是对红热状态下的玻璃制品表面喷附一层粒度60～350目的玻璃粉或陶瓷、搪瓷釉料粉。所述的红热状态可以是指玻璃制品加工成型后尚未冷却时的红热状态，也可以是指在制品冷却后重新加热至红热状态。进行粗糙化处理的表面可以只是凹面，也可以包括凹面外的其余表面。

喷涂后对凹面熔焊涂覆金属的方法可以是用焊、烙设备将固体金属熔化成液态后再涂覆在凹面涂层上，也可以是先将金属熔化成液态后再涂覆在凹面涂层上，与涂层溶接。在进行熔焊涂覆前可以先对涂层表面进行酸洗、去酯、活化等预处理或是涂以松香等助剂以增加涂覆的金属在喷涂层上的铺展、浸润和结合能力，熔焊涂覆的金属可以是锡、金、银、铜等各种金属或合金。喷涂和熔焊的金属是同种也可以是不同种。

制得的金属镶嵌图案可以再进行腐蚀仿古作旧或镀覆耐蚀表面层表面处理。制备凹面图案的方法可以是先在非金属制品的加工成型中所用的模具上制作出所需图案，在非金属制品加工成型后即可获得的表面有凹面图案的制品，也可以在制品加工成型后再在其表面刻制出凹面图案，喷涂金属可以用火焰丝材或火焰粉沫法、电弧法、等离子法等各种金属热喷涂法，喷涂的金属可以是铜、铝、锌、铁、不锈钢等各种可进行金属热喷涂之金属或合金。喷涂时可以只喷至涂层在凹面内形成完整覆盖面为止。

在喷涂后可以先打磨掉喷在凹面外区域的金属层，然后再熔焊。

本发明是先在非金属制品凹面图案上喷涂一层金属层，然后再在该金属层上熔焊金属，两者之间相互熔接，使凹面内的整个金属体与非金属基体牢固结合，附着力强，金属喷涂层只作为熔焊金属与非金属材料表面相互结合的中间过渡层，喷涂的金属层只需在凹面表面上形成完整的覆盖层即可，因而喷涂在凹面以外区域的金属较少，既减少了原料浪费，又减轻了打磨工作量。若喷涂的金属和熔焊的金属不同，则会产生更好的装饰艺术效果。另外，对于软金属，很难用其进行金属丝材热喷涂，但很容易熔化涂覆，所以本发明可以制作软金属镶嵌面。

实施例：在玻璃器皿成型用模具上制备出所需图案，进而加工制得表面凹面图案的玻璃器皿，当加工成型后器皿仍在红热状态时，即对其凹面图案及周围30毫米区域内的表面喷以粒度100目玻璃粉，使其粘附结合在器皿表面形成粗糙面，然后用氧-乙炔火焰法对凹面喷涂锌丝，喷至凹面覆盖一层锌涂层为止，用砂纸打磨掉器皿表面非凹面区域的涂层，在凹面涂层上涂一层松香，然后用电烙铁将焊锡涂覆在凹面涂层上，直至填满凹面，冷却后经打磨、抛光使玻璃和嵌锡表面光滑均匀一致，且达到要求的光洁度，即制得表面镶嵌有金属锡图案的玻璃器皿。

上述实施例中也可以在玻璃器皿加工成型后用表面喷砂或氢氟酸侵蚀或用此两种方法相结合制备粗糙面。还可以不在器皿加工成型的模具上制作图案，而在器皿加工成型后用喷砂刻蚀或用氢氟酸侵蚀的方法制备凹面图案。

若热喷涂的金属为铜，熔焊的金属为锡，经打磨、抛光后制成的嵌锡器皿上锡图案的外沿边缘会暴露出一圈铜边，具有独特的装饰艺术效果。铜边的宽度可用调节喷涂层厚度的方法进行调节。