CN101880900A - 立体雕塑整体电铸方法及专用模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可保留分体电铸的优点、加工省时省力、与原模相似度达100％的立体雕塑整体电铸方法，是按如下方法进行：在电解槽内安装立体空心、上部开口且内壁涂有导电层(1)的阴模(2)；在阴模(2)内腔安装立体随形阳极(3)，所述立体随形阳极(3)外侧表面为波纹状，立体随形阳极(3)外侧表面与导电层(1)之间的间距为1～7cm，立体随形阳极(3)外侧表面积与导电层(1)面积之比为1.5～2∶1；将电解液置于电解槽内，将阴模导电电极(4)、立体随形阳极(3)与电源相接，电铸至导电层(1)上积聚设定厚度的金属铸层；取出覆有金属铸层的阴模(2)，脱去阴模(2)即可。
Description
技术领域：
本发明涉及一种立体雕塑电铸成型方法，尤其是一种可保留分体电铸的优点、加工省时省力、与原模相似度达100％的立体雕塑整体电铸方法及专用模具。
背景技术：
以往，对于金属雕塑产品不论是平面浮雕还是立体圆雕均采用“火法”铸造工艺，即把金属材料熔化成液体，再把金属液倒入预制的高耐火度、高强度的铸型中，待金属液冷却成型后再除去铸型，经修补及精加工而成。“火法”铸造工艺主要存在如下缺点：
1.金属熔炼不仅需要热能，而且还需要强化通风设备将加热过程中产生的大量废气(焦炭炉、煤气炉或燃油炉的烟气，部分金属和助熔剂气化所产生的气体)排放至空气中，浪费大量的能量；
2.制造铸型过程复杂，有的铸型还要经过加温脱蜡、高温焙烧强化，操作环境恶劣，不利于环保；
3.铸造后需要对铸件修补及精加工工序，需配备焊机、焊枪、切割机、磨光机、抛光机及纹饰钻刻工具等，费时费力、加工成本高；
4.由于在制造蜡模、金属液体由液变固以及高温铸件降温至室温时均会产生尺寸收缩，铸件经多次尺寸收缩，不仅可能因收缩受阻而产生变形，而且尺寸也将小于原模尺寸。
由于用“火法”铸造工艺生产金属雕塑产品存在以上问题，人们又发明了电铸成型方法(电铸法)：即用绝缘材料制成阴模，在阴模一面涂上导电材料(导电胶、石墨等)，引出电极(阴极)；用成型材料金属(铜、金、银等)制成阳极，阳极表面积与阴模导电层面积之比为1.5～2∶1。在电解槽中加入电解液，将阴极、阳极与电源(电流控制在1～10A/dm2)相接。阳极金属失去电子变成金属离子进入电解液中，而电子则流向阴模导电层，金属离子在阴模导电层处获得电子后以原子状态沉积到阴模导电层表面上(沉积厚度与通电电铸时间成正比)、脱模即可。电铸法与“火法”铸造相比，虽然具有节省能源及材料、改善劳动环境、降低劳动强度、尺寸与原模一致等优点，但是由于受阳极表面积与阴模导电层面积之比为1.5～2∶1的限制，现有的电铸法只能一次成型加工平面浮雕产品或者分体加工立体雕塑，即分体电铸法。
分体电铸法需先将立体原模分割成多块板状阴模，逐个加工成相应的分体铸件后再研配、组焊成整体立体雕塑，存在着如下缺点：
1.分片、研配及组焊等工序繁多，不仅费时费力、工期长，而且易产生变形；
2.处于组焊焊口、焊缝处的纹饰被破坏，必需经过人工整修，与原模的相似度难以达到100％。
发明内容：
本发明是为了解决现有技术存在的上述技术问题，提供一种可保留分体电铸优点、加工省时省力、与原模相似度达100％的立体雕塑整体电铸方法及专用模具。
本发明的技术解决方案是：一种立体雕塑整体电铸方法，其特征在于按如下方法进行：
a.在电解槽内安装立体空心、上部开口且内壁涂有导电层的阴模；
b.在阴模内腔安装立体随形阳极，所述立体随形阳极外侧表面为波纹状，立体随形阳极外侧表面与导电层之间的间距为1～7cm，立体随形阳极外侧表面积与导电层面积之比为1.5～2∶1；
c.将电解液置于电解槽内，将阴模导电电极、立体随形阳极与电源相接，电铸至导电层上积聚设定厚度的金属铸层；
d.取出覆有金属铸层的阴模，脱去阴模即可。
在所述c步骤的电铸过程中，使阴模与立体随形阳极相对转动或搅动电解液。
一种立体雕塑整体电铸方法用模具，其特征在于：设有立体空心、上部开口且内壁涂有导电层的阴模，在阴模开口处设有与导电层相接的导电电极；设有可置于阴模内腔的立体随形阳极，所述立体随形阳极外侧表面与导电层之间的间距为1～7cm，立体随形阳极外侧表面为波纹状且外侧表面积与导电层面积之比为1.5～2∶1。
所述立体随形阳极是在骨架上缠绕至少一层直径不小于2mm的金属丝。
在所述立体随形阳极外设有绝缘限位柱。
本发明与现有技术的最大区别是可以一次性整体电铸立体雕塑，不仅具有分体电铸节省能源及材料、改善劳动环境、降低劳动强度、尺寸与原模一致等优点，同时还因无需将原模分片、研配及组焊等工序，加工省时省力、大大缩短加工工期，因不存在焊口、焊缝，原模的纹饰就没被破坏，整体铸件与原模相似度可达100％。
附图说明：
图1是本发明专用模具的结构示意图。
具体实施方式：
下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。本发明专用模具如图1所示：设有用硅胶或石膏等绝缘材料制成的立体空心、上部开口且内壁涂有导电层1的阴模2，在阴模2开口处设有与导电层1相接的导电电极4；同时设有可置于阴模2内腔的立体随形阳极3，立体随形阳极3是立体形状，其外侧表面与导电层1之间的间距为1～7cm，即只要立体随形阳极3外侧表面每点与导电层1之间的最短间距在1～7cm范围内即可，可以相同，也可以不同，使阳极3与阴模2形状相同或相近似，即为立体随形阳极。立体随形阳极3外表面为波纹状，可以采用空心金属波纹板或是在骨架5上缠绕至少一层直径不小于2mm的金属丝，立体随形阳极3的材质、大小可根据具体金属铸层及厚度而定，但需保证立体随形阳极3外侧表面积与导电层1面积之比为1.5～2∶1。为了防止立体随形阳极3与阴模2直接接触而短路，在所述立体随形阳极3外设有绝缘限位柱6。
电铸时，可按如下步骤进行：
a.按照现有技术安装阴模的方法，通过导电杆在电解槽内吊装立体空心、上部开口且内壁涂有导电层1的阴模2；
b.按照现有技术安装阳极的方法，通过导电杆在阴模2内腔吊装立体随形阳极3，所述立体随形阳极3外侧表面为波纹状，立体随形阳极3外侧表面与导电层1之间的间距为1～7cm，立体随形阳极3外侧表面积与导电层1面积之比为1.5～2∶1；
c.将电解液置于电解槽内，将阴模导电电极4、立体随形阳极3与电源相接，电铸至导电层1上积聚设定厚度的金属铸层；
d.取出覆有金属铸层的阴模2，脱去阴模2即可。
为了防止电流密度差引起的产品厚度差异，在电铸过程中，可转动阴模2或立体随形阳极3，也可搅动电解液。
Claims (6)
1.一种立体雕塑整体电铸方法，其特征在于按如下方法进行：
a.在电解槽内安装立体空心、上部开口且内壁涂有导电层(1)的阴模(2)；
b.在阴模(2)内腔安装立体随形阳极(3)，所述立体随形阳极(3)外侧表面为波纹状，立体随形阳极(3)外侧表面与导电层(1)之间的间距为1～7cm，立体随形阳极(3)外侧表面积与导电层(1)面积之比为1.5～2∶1；
c.将电解液置于电解槽内，将阴模导电电极(4)、立体随形阳极(3)与电源相接，电铸至导电层(1)上积聚设定厚度的金属铸层；
d.取出覆有金属铸层的阴模(2)，脱去阴模(2)即可。
2.根据权利要求1所述的立体雕塑整体电铸方法，其特征在于：所述立体随形阳极(3)是在骨架(5)上缠绕至少一层直径不小于2mm的金属丝。
3.根据权利要求1或2所述立体雕塑整体电铸方法，其特征在于：在所述c步骤的电铸过程中，使阴模(2)与立体随形阳极(3)相对转动或搅动电解液。
4.一种如权利要求1所述立体雕塑整体电铸方法用模具，其特征在于：设有立体空心、上部开口且内壁涂有导电层(1)的阴模(2)，在阴模(2)开口处设有与导电层(1)相接的导电电极(4)；设有可置于阴模(2)内腔的立体随形阳极(3)，所述立体随形阳极(3)外侧表面与导电层(1)之间的间距为1～7cm，立体随形阳极(3)外侧表面为波纹状且外侧表面积与导电层(1)面积之比为1.5～2∶1。
5.根据权利要求4所述立体雕塑整体电铸方法用模具，其特征在于：所述立体随形阳极(3)是在骨架(5)上缠绕至少一层直径不小于2mm的金属丝。
6.根据权利要求4所述的立体雕塑整体电铸方法用模具，其特征在于：在所述立体随形阳极(3)外设有绝缘限位柱(6)。
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