今日元 / 基本知识 / 首饰制作中蜡镶的工艺流程

首饰制作中的蜡镶工艺过程一般包括母版制作、开设水线、橡胶模和蜡模制作、宝石嵌入蜡模、种蜡树、石膏型制作、石膏型脱蜡与焙烧、金属熔炼浇注、饰品冷却与清理等工序。

1、母版的设计制作要求

蜡镶时宝石要留在石膏型中且保证固定在原位。为了防止宝石在灌石膏浆、焙烧及铸造时产生移位或松动,宝石至少要在两个位置上得到铸型的支撑。因此,一般在镶口底部开孔,并尽量做大些,甚至大至宝石的2/3以上,避免铸造后在宝石底部表面覆盖金属或宝石固定不稳。

由于在橡胶模、注蜡、铸造过程中母版会发生一定的收集,并对镶嵌宝石产生重要的影响。因此,在设计和制作母版时必须考虑橡胶模的收缩、注蜡的收缩和金属的收缩。对紧密镶嵌的宝石,尤其要注意在宝石间留适当的间隙,间隙过小,收缩时会使宝石间相互挤压而破裂;间隙过大,宝石间可能夹进金属而影响首饰的美观。可以按照铸造收缩率计算出预留间隙的尺寸,并根据宝石的数量和尺寸进行调整。

为了减少宝石受金属液热冲击而产生破裂和变色的风险,对母版镶口位的厚度有特殊的要求。过厚则浇注时的热容量过大,宝石受到的热作用就越强,产生破裂、变色的概率就越大。因此,从宝石安全的角度出发,就尽可能使镶口位与宝石的直接接触面积最小,镶口位的厚度尽可能最薄。但母版镶口位厚度又直接影响镶口位结构的稳定性。因此在操作过程中,必须要严格把握好这一点。

2、蜡镶水口和浇道

为了有效,地宝石,一般是在比正常铸型温度更低的条件下铸造,采用比常规方法更大的水口或补缩浇道,这样有助于金属充填和补缩,避免镶石区产生欠浇或收缩缺陷。可将水口开在镶宝石附近区域的蜡模边。对一些镶石多的饰件,可能需要多个水口,以保证对镶石区补充金属液。注意不要让金属液直接冲刷宝石,以免引起宝石移位。水口和蜡模接触要完全,不要在连接处缩颈,否则会阻碍金属液顺利地充填型腔。要使水口的整个截面连接到蜡模上。

3、橡胶模的要求

不同的橡胶其收缩率、弹塑性、复制性能等都有差别,制作母版前要先弄清楚所用的橡胶模的收缩率,要尽可能将分型线隐藏起来,避免直接通过或接触宝石。对于比较细长的镶口位,填胶时须用小胶粒仔细填实,避免因填胶不到位而引起镶口位的蜡加厚,增加黑石的风险。

4、蜡模制作

用于蜡镶铸造的蜡要有很好的形状记忆能力和将宝石咬住在镶口的能力。注蜡时避免出现气泡、飞边、冷隔、变形等缺陷。镶石前先检查蜡模有无变形、缺陷或瑕疵等,特别要注意检查蜡镶的镶口位,因为铸造后这些部位很难清理干净。

5、镶嵌宝石

把宝石镶入蜡模中有两种方法,其中一种方法是将石头直接镶在橡胶模中,注蜡后直接得到镶好石的蜡模。这种方法要求在蜡版上先镶好石头,这样在橡胶模中就留出了空位。这种方法仅适合某些结构,由于存在飞边以及配合问题,因而在实际生产中,用得比较少。另一种方法是将宝石镶入蜡模中,这是大部分蜡镶工艺采用的方法。在镶嵌宝石之前,要认真、细心地做好观石、摆石、铲坑、定位的工艺准备工作。

(1)、观石、观蜡模:首先要根据订单的技术要求,观察宝石的形状、规格;观察蜡模是否与订单、待镶嵌的宝石相符,宝石的质量、数量是否有差错。

(2)、摆石:用平铲沾印泥点石,在镶口位摆放,观看宝石是否适合镶口位的规格,爪的长度是否合适,坑位的深度是否相配,在镶嵌宝石的过程中,还需要解决什么问题。

(3)、铲坑:将平铲、钢针分别安装在双头索嘴上。左手拿稳蜡模,右手用钢针根据镶口的形状,从左至右画坑(坑到蜡面的厚度为0.5mm),用平铲的角位从右至左铲坑,铲坑的深浅根据石头的厚度而定。多位嵌石时,坑位要对称,石平面要一致。

(4)、定位:定位是用待镶的宝石去衡量铲坑后的镶石位,如无缺陷可进入镶石工艺过程

镶嵌宝石有各种不同表现形式和操作方法,依据生产实践经验,主要介绍以下几种。

①爪镶、倒钉镶:左手拿稳蜡模,右手用平铲(或镊子)沾印泥点石,并将石放到镶口上度位,若石比镶口大,则用合适的飞碟车位,使镶口位与石大小相适合。开位时,先斜放入飞碟,然后慢慢扶正,并轻轻转动2~3次。

车位后将宝石放入,检查宝石落入坑位的高低情况,若宝石面偏高,可用球针将镶石位车低一点,或用平铲将其铲低。若宝石面偏低,则用电烙铁沾蜡将镶口位堆高。用平铲、毛扫将蜡模上的蜡粉清理干净。用平铲沾印泥点石,然后将宝石落到镶口上,并将宝石摆平、放稳。如果爪长了,可用剪刀剪短一些,使镶爪稍高于石面;如果镶爪短了,则用电烙铁点蜡将爪头点高。

爪镶中无论爪长爪短,都要利用电烙铁点爪,将爪头点圆,点贴石。爪要直,不能歪,大小一致。镶口位底部要打穿。否则成品后,会产生石不透光(暗黑)现象。镶石时要尽量把宝石按厚度大小分开,并采用球针或电烙铁调整镶口位高度,确保镶石后石面平整,高度合适。

②包镶、窝镶:左手拿稳蜡模,右手用平铲沾印泥点石,并将宝石放到镶口位上度位。若宝石大于镶口,则用合适的球针在镶口位上车位,使镶口位与宝石大小相适合,坑位的深浅则要根据宝石的厚薄而定,一般来说,宝石镶入后,石面应比蜡面低0.4 mm。若石面过低,则用电烙铁点蜡封底。石面过高时,可用球针将坑位再车低一点。校好镶石位后,用毛扫清理镶口位上的蜡粉,再用平铲沾印泥点石落到镶口内,使宝石平稳,用电烙铁点蜡封边,使蜡贴石,并将内边铲圆滑顺。

③迫镶(圆钻、方钻、梯方):根据宝石的形状和大小,用平铲在蜡模的镶口位开坑,坑位到蜡面的高度约为0.5mm,注意两迫镶边宽度一致,不可一边宽、一边窄,否则将会出现一边包不住石边,另一边会遮住石面的情况,要注意两边坑位的高度要一致,避免宝石镶嵌后出现歪斜。同排镶嵌多粒宝石时,会在镶口内增设横担位以加固镶口,注意车位时不可将蜡模的担位铲断,否则将失去对镶口大小的固定作用。开坑位时如一次开得过大,需用电烙铁沾蜡封回原状,然后重新开坑。

坑位开好后,用镊子(平铲)沾印泥点石,将宝石的一边放入坑位内,再用平铲将宝石的另一边按下去,使宝石平稳。迫镶多粒宝石时,要特别注意控制宝石之间的间隙,具体尺寸要根据宝石大小、合金类型、铸造工艺条件等确定,如间隙留得过大,则金属饰件上的宝石也留下较大缝隙,如间隙过小,则很可能使宝石在铸造(倒模)后产生破裂。另外,宝石间的空隙要呈直线,忌呈三角形。宝石镶进蜡模时,石边一定要落到坑位处,石面高度要标准一致。若宝石较松,则可用电烙铁沾蜡封边,使蜡贴石,并将内边铲顺。在用平铲、手术刀等工具对蜡面进行修整,使蜡面平滑、顺畅。

(4)、田字迫:左手拿蜡模,右手用平铲沾印泥点石,将宝石放在镶口位度位,若宝石与镶口位不吻合,则要调整镶口位。当宝石比镶口大时,要跟据每一粒宝石的厚薄大小,用平铲开坑位。当宝石比镶口小时,需用电烙铁沾蜡封坑位和十字底担。镶口位调整后,再将宝石落入坑位,使四粒宝石的石面相平,宝石对齐,每一粒宝石都不超过十字底担,且宝石间隙位呈正十字,内边成直角,间隙大小合适。镶嵌后蜡要贴石,十字底担要铲平,底面宽窄相宜。

6、执蜡

镶石后,如蜡模上有缺陷,用电烙铁沾蜡将缺陷处补上。若蜡模上有需穿孔的部位,将滴蜡针在酒精灯上加热,对蜡模穿孔位进行穿孔。用手术刀、平铲、刮蜡刀、钢针等工具,将蜡模表面刮光滑,使线条、棱角顺畅,去除镶口底和夹层处的蜡屑和披锋。用毛扫蘸汽油清洗蜡模,使蜡模表面光洁。

7、种蜡模

种蜡模时,要根据纲铃的尺寸和铸造设备类型确定铸树的尺寸。将蜡模连接到中心主浇道时要保证有足够的角度,一般蜡模与中心主浇道成45°外张,有助于金属液平稳进入型腔。使用热的修蜡工具融接水口时,注意不要接触蜡模或蜡液滴到宝石上。蜡树种好后,可以将其放入润湿剂或去静电液中浸一下,晾干后再灌浆,这样可以避免气泡黏附在蜡模上,并降低蜡树表面的张力。

8、制作石膏型

为防止焙烧和铸造过程中宝石产生变色,需对铸粉进行特别的处理,通常是在铸粉中加入硼酸,一般100g铸粉添加2.5~4g硼酸粉、40~42mL水。由于添加硼酸后石膏凝结速度加快,通常只有6~7min,因而要注意控制整个操作过程的速度,保证浆料有足够的抽真空时间,以除去粘在蜡模上的气泡,任何在镶口底或附近区域的气泡都会在铸件上形成难于除掉的金属豆。此外,灌浆时应注意不要使宝石移位。现在市场上已有专用蜡模铸粉供应,当使用这些铸粉时,注意按照铸粉生产商的使用建议,如水粉比、混制时间、抽真空时间、凝结时间等进行操作。

9、脱蜡焙烧

由于宝石在承受高温、热冲击和热应力时,有出现燃烧、变色或裂纹的危险,为保护宝石,蜡镶铸造时一般采用比常规铸造时更低的焙烧温度,因而如何制定合理的铸型焙烧制度,使蜡的残留物彻底除掉,是蜡镶铸造的一个关键所在。一些工厂会采用蒸汽脱蜡,对除蜡有一定的帮助。铸型的焙烧是蜡镶铸造的关键,蜡镶铸造的铸型焙烧时要注意以下几点。

(1)、要求能精确控温,避免发生过热而引起宝石的燃烧或变色;

(2)、要使铸型尽量均匀受热,减少宝石由于经受热冲击和热应力而出现裂纹的危险;

(3)、焙烧炉内要有充分的空气对流,使蜡的残余碳能彻底烧掉。

焙烧温度可以根据类型和宝石的质量而改变,浇注时铸型的温度也要根据材质、铸件结构等确定。

10、浇注

蜡镶首饰浇注可以采用真空和离心浇注法,前者应用得更广泛,因为它可以降低因浇注过程中的紊流而使宝石移位的风险。离心浇注法适合一些较小的工件。离心浇注时要注意铸树的高度和转速,因为过大的金属液压力可能会导致宝石周围出现金属飞边,引起宝石开裂或增加清理难度。

由于金属液直接接触宝石,使宝石瞬间受到很大的热冲击,浇注温度越高,热冲击就越大,因此要注意控制铸树上的工件数量,在保证成形的前提下,尽可能降低金属液的温度。用于蜡镶铸造的设备最好能精确控温,以保证铸件质量的稳定。

11、铸型冷却和去除

由于蜡镶铸型温度还很高时,淬入水中会使宝石受到热冲击,存在使宝石开裂的危险,因此要在去除铸型前进行适当的冷却。依据铸型的尺寸,在去除铸型之前一般要冷却3h或更长,有时为了加快冷却速度,可以用风扇给石膏型壁降温,冷却后再用油压机将石膏型从钢铃中推压出来。铸型冷却后的强度较高,特别是铸粉中加入硼酸后其强度会更高,去除时就更困难,可以用小锤敲打数底和铸型边缘,使铸件自然从铸型中脱出。轻敲树头使大部分铸粉脱落,再用高压水最终清理铸件。彻底检查铸树,看是否有松石或掉石现象。

12、打磨抛光

通常使用手工方法抛光,但效率较低,且难于处理到镶口底部。因此,对大批量生产的蜡镶铸件,尽量使用机械抛光法,特别是磁针抛光机对手工难于抛光的部位如镶座底、镶口周围很有效。使用机械抛光时,要选用合适的抛光介质,避免刮擦或损坏宝石。

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