專利名稱：金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器及其制作方法
技術領域：
本發明涉及一種容器及其制作方法，特別是金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器及其制作方法。
背景技術：
現有的金屬容器、玻璃容器、陶瓷容器一般都是單獨制作。由于金屬容器在盛裝食品或化妝品時易于與所裝盛的物品發生化學反應，故不能適用于需要較長時間盛裝食品或化妝品的包裝及日常使用領域。另一方面，玻璃容器和陶瓷容器在食品、化妝品包裝和日用器皿領域得到了廣泛的應用，但二者在藝術造型、裝飾及防碎功能方面也存在著重大缺陷。怎樣把玻璃、陶瓷材料在制作日用容器和食品包裝方面良好的實用、裝飾功能和金屬材料在藝術造型和裝飾、防碎方面優異的裝飾和實用功能結合起來，制造出金屬與玻璃、陶瓷分層復合的容器，的確是一個有重要應用價值的課題。
對此，人們也進行過各種努力和嘗試。在玻璃、陶瓷容器表面鑲嵌粘貼金屬飾塊已成為不少容器產品的一種選擇，但此種鑲嵌粘貼金屬飾塊的玻璃或陶瓷容器的金屬飾塊在運送和使用過程中易于脫落，而且造型單一，不能滿足人們對金屬與玻璃、陶瓷復合所提出的要求。此外，在玻璃、陶瓷容器外表面安裝金屬柄、金屬支架也是一種選擇，但此種方式的安裝復合面一般都是以玻璃膠、橡膠墊及其它媒介材料為中介層或以螺栓等結構件來實施復合。上述復合方式要求金屬與玻璃、陶瓷復合藝術制品在復合面的造型和設計上必須能夠適于安裝，從而限制了金屬與玻璃、陶瓷材料在復合制作容器方面的應用范圍。
但除了上述能夠在常溫下操作的機械安裝方式或粘貼安裝方式，人們尚未找到在高溫條件下使用熱熔澆鑄金屬、吹塑玻璃、燒制陶瓷的公知方法來制作金屬與玻璃、陶瓷復合容器的合適途徑。因為金屬與玻璃、陶瓷材料之間有大不相同的線膨脹系數，在高溫條件下制作，會導致復合的金屬外層在后續收縮過程中擠壓先行收縮到位的玻璃或陶瓷內層導致內層發生碎裂，或在高溫下再次加工玻璃、陶瓷容器導致已成形的玻璃、陶瓷容器碎裂。這就使在高溫條件下以已知的方法制作金屬與玻璃、陶瓷復合容器不能獲得成功。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種金屬與玻璃、陶瓷分層復合的容器，同時提供一種既能完美地表達模型設定的造型和紋飾精度，又能確保金屬復合層與內層玻璃、陶瓷容器緊固復合的鍍鑄方法。
為了解決本發明的技術問題，所采用的技術方案是，金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器包括金屬制成的鏤空造型的金屬外層或環帶狀造型的金屬外層，或全封閉帶開口的金屬外層。在上述金屬外層的內腔表面復合有內層玻璃或陶瓷容器，金屬外層的內腔表面與玻璃或陶瓷容器的相應外表面通過中介層或無中介層緊密復合甚至連為一體。上述金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器采用由玻璃或陶瓷容器的部分外表面造型或該部分造型外表面與其它材質的造型模型共同構成的外范組合模型或內范組合模型作為成型模型的復合鍍鑄方法制成。上述復合鍍鑄方法采用公知的金屬鍍制方法來作為投送金屬和控制金屬流向的手段，鍍鑄產品的工作溫度低于100℃，解決了高溫條件下制作金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器面臨的一系列技術難題。
為了更好地實現本發明的技術方案，所制的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器在采用外范組合模型成型方法時須將金屬層的造型設計為有較多和較大面積鏤孔的造型，在采用內范組合模型成型時，其金屬層的造型設計可采用任意鏤空或不鏤空造型。上述鏤空造型能夠有效避免使用外范組合模型鑄制金屬層時模型內表面電流分布不均、溶液交換不暢、排氣受阻等影響鍍鑄質量的情況。根據所要鍍鑄的金屬層的造型和紋飾特征對其模型型腔表面電流極性的影響程度，可選擇以傳統電鍍方法或真空離子鍍或化學鍍或其它受鍍件工作溫度低于100℃的鍍制工藝，作為投送金屬及控制金屬流向的工藝手段。鍍鑄上述復合容器的成型模型為外范組合模型或內范組合模型。該外范組合模型是指其外范模型型腔(造型面)表面與鑄制品造型和紋飾外表面相互完全配合的模型，亦即該模型在與鑄成品相互配合時位于鑄成品的造型和紋飾外表面；內范組合模型是指其內范模型的型腔(造型面)表面與鑄制品造型和紋飾內表面相互完全配合的模型，亦即該模型在與鑄成品相互配合時位于鑄成品造型和紋飾的內表面。
解決本發明技術問題所采用的制作方法一是，以石蠟、樹脂、硅橡膠、石膏、金屬、塑料或別的造型材料或上述材料的組合制得所要鑄制的金屬復合層的外范模型，按設計要求將該外范模型套裝到制作復合容器所需、已先行制得的玻璃或陶瓷內層容器外表面上構成外范組合模型，套裝時預留的該外范模型型腔表面與玻璃或陶瓷內層容器外表面之間的間隙即是設計所需的金屬復合層的鍍鑄厚度。按公知的電鍍或化學鍍工藝要求對該外范組合模型的內腔造型表面作導電化處理或金屬活化處理，同時對與成型鑄件無關的外范組合模型外表面、側表面作保護性處理，將已作好上述處理的外范組合模型置入所選用的鍍鑄裝置內，在該裝置(電鍍、化學鍍、真空離子鍍裝置或其它可在100℃以下鍍制金屬鍍層的裝置)中以公知的電鍍、或化學鍍、或真空離子鍍及其它鍍制工藝在模型型腔中制得設計所需的金屬鍍鑄層后，取出復合鑄制品及其成型外范組合模型，熔掉或打開模型外層，即可得到所需的金屬與玻璃或陶瓷分層復合容器。上述外范組合模型型腔的造型和紋飾是與實際制得的產品在尺寸和精確度上完全一致(完全配合)的模型，不必象公知的電鑄內范模型成型工藝那樣，因模型無法精確控制產成品的實際結果而在模型上預留變形空間。
解決本發明技術問題所采用的制作方法二是以公知的方法制得內層玻璃、陶瓷容器，并制得可與上述內層容器精確配合的蠟模，將蠟模紋飾底層壁厚控制在工藝和設計允許的盡可能薄的范圍內。然后將上述蠟型套裝到按設計已預留位置的內層玻璃、陶瓷容器外表面，讓蠟模內腔表面與玻璃、陶瓷相應外表面無間隙緊固配合，構成復合鑄制所需的內范組合模型。按公知的電、化學鍍工藝要求處理上述內置有內層玻璃、陶瓷容器的蠟模外表面，使之實現導電化或表面金屬活化，然后將帶內層玻璃或陶瓷容器的蠟模置入所選用的鍍鑄裝置內，待該蠟模表面均勻沉積符合設計要求的金屬鍍鑄層后，取出鑄成品并熔化清除掉構建蠟模的蠟料，以液態可固化并在固化后可承受使用壓力和使用溫度其固態不會改變的填料注入蠟模熔掉后空出的空間，以適當的方式封閉內層容器與金屬外套層結合處口沿，即可得到所需的容器成品。
解決本發明技術問題所采用的制作方法三是先行制得復合鑄制容器所需的內層玻璃、陶瓷容器，以上述內層容器外表面部分或全部造型和紋飾作為制作金屬復合層的模型，或以更具精細造型能力的非熔性造型材料如石膏、樹脂、金屬、塑料及其它造型材料直接在已預留位置的玻璃、陶瓷容器外表面上制作金屬復合層所需模型，讓上述模型內表面與內層玻璃或陶瓷容器外表面連為一體，構成內范組合模型。在將上述內范組合模型外表面型腔按公知的電、化學鍍要求進行前期表面處理(導電化或金屬表面活化處理)后，置入所選用的鍍鑄裝置內，用公知的電、化學鍍工藝方法鍍鑄成型容器所需金屬復合層后，即可得到金屬與玻璃或陶瓷(或連同樹脂及其它造型材料中介層)分層復合的容器成品。
采用本發明的外范組合模型及內范組合模型鍍鑄成型方法，適用于有復雜藝術造型、精細表面紋飾和不同鑄制精度、不同造型設計的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器的生產。由于本發明的外范組合模型及內范組合模型鍍鑄成型方法不僅具有比公知的真空離子鍍電鑄內范模型成型方法精確的鑄制成型能力，而且也以復合鑄制的多種成型方法解決了公知的電鑄內范成型方法不能讓金屬鍍鑄層與內層玻璃陶瓷容器緊固配合的難題，并提供了以真空離子鍍方法、傳統電鍍方法、化學鍍方法和其它鍍制方法作為金屬投送和金屬流向控制手段的鍍鑄方法，以此方法制得的產品具有更加精細、準確的藝術表現力，并可以使金屬與玻璃、陶瓷材料在常溫或低于100℃的制作環境下實現緊固的分層復合。可為日用器皿和高檔包裝市場提供新的產品種類和樣式，有廣闊的應用前景。
下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明。
圖1、圖2是本發明的主剖面圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明的外范模型1由石蠟、硅橡膠、石膏、樹脂、金屬、塑料或其它造型材料制成，在上述外范模型1內表面型腔和內層玻璃、陶瓷容器2外表面構成的外范組合模型4型腔中制有金屬復合層3。
如圖2所示，本發明的內范模型1由內層玻璃或陶瓷容器2外表面的一部分或復合在內層玻璃或陶瓷容器2外表面上的石蠟、硅橡膠、石膏、樹脂、金屬、塑料或其它造型材料制成，在上述由內層玻璃、陶瓷容器2作為造型基底與復合在其表面的內范模型1構成的內范組合模型4的型腔表面制有金屬復合層3。
在制造本發明的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器時，實施方式一是，先行以公知的玻璃、陶瓷容器制作工藝制得玻璃或陶瓷內層容器2，將以石蠟、硅橡膠、石膏、樹脂、金屬、塑料或其它造型材料制得的外范模型1套裝在上述內層玻璃、陶瓷容器2的外表面，構成外范組合模型4，在將外范模型1的內表面型腔作過導電化或金屬表面活化處理并對與鑄件成型無關的外表面和側表面作過保護性處理后，把上述外范組合模型4置入所選用的鍍鑄裝置內，以公知的電鍍掛鍍方法或真空離子鍍或化學鍍方法在上述外范模型1造型面與相應的內層玻璃、陶瓷容器外表面構成的組合模型型腔中成型鍍鑄層，吸附沉積在上述外范組合模型4型腔中的金屬鍍鑄層將準確無變形地復制由型腔決定的紋飾和造型，從而有效地避免了傳統的內范模型電鑄成型方法因型腔表面金屬鍍層的不可控堆積所導致的產品紋飾和外部造型的改變。同時，鍍鑄完成的金屬鍍鑄層3也可以實現與內層玻璃、陶瓷容器2的緊固復合。打開或熔掉外范模型1即可得到所需要的復合鑄制容器。該實施方式適用于金屬鍍鑄層3表面紋飾精細并有鏤空造型的復合鑄制容器的生產。
在制造本發明的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器時，實施方式二是，先行制得內層玻璃或陶瓷容器2，然后再將上述內層玻璃或陶瓷容器2安裝在以石蠟制作的內范模型1內腔中，讓以石蠟制作的內范模型1內腔表面與內層容器聯結處外表面無間隙緊固連結在一起，構成內范組合半熔模型4。該組合模型中的蠟模紋飾底層壁厚應控制在工藝和設計允許的盡可能薄的范圍內。然后按公知的電、化學鍍工藝要求處理上述內置有內層玻璃、陶瓷容器2的以石蠟制作的內范模型1型腔表面，使之實現導電化或表面金屬活化，將處理好表面的上述內范組合模型4置入所選用的鍍制裝置內，以公知的電鍍或真空離子鍍或化學鍍方法鍍制成型所需的金屬復合層3后，取出已成型的分層復合容器，熔化并清除掉構建內范模型1的蠟料，以液態可固化并在固化后可承受使用壓力和溫度不會變形的填料(如硅橡膠、樹脂、石膏等)注入蠟模熔掉后空出的空間，以適當的方式封閉內層容器與金屬外套結合處口沿，即可得到所需的成品。該實施方式適用于金屬鍍鑄層3表面紋飾較粗放、外壁有鏤空或不鏤空任意造型的復合鑄制容器的生產。
在制作本發明的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器時，實施方式三是如圖2所示，先行制得其外表面部分或全部造型、紋飾可作為制作金屬復合層3的內范模型1的內層玻璃或陶瓷容器2，或者先行制得其外部造型和外表面已預留金屬復合層3造型所需位置的內層玻璃或陶瓷容器2，然后再以更具精細造型能力的造型材料如樹脂、硅橡膠及其它固化后不變形的造型材料在預留位置的玻璃、陶瓷容器外表面上制作與玻璃或陶瓷容器2外表面連為一體的內范模型1，構成內范組合非熔模型4，按電鍍或化學鍍的工藝要求對上述內范模型1外表面型腔進行表面處理，使之實現導電化或金屬表面活化。然后把上述內范組合模型4置入所選用的鍍制裝置內，用公知的電鍍或真空離子鍍或化學鍍工藝方法成型容器所需金屬復合層3，即可得到鍍鑄完成的金屬與玻璃或陶瓷分層復合容器。該實施方式適用于金屬鍍鑄層3表面紋飾較粗放、外壁有鏤空或不鏤空任意造型的復合鑄制容器的生產。
在采用本發明制成金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器時，金屬復合層外表面的造型和紋飾既可直接由模型來實施精確控制，也可由模型和鍍鑄層的厚度來實施相對粗放的控制。同時，在采用本發明制成金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器時，可確保金屬與玻璃、陶瓷容器在100℃以下普通玻璃、陶瓷材料可耐受的溫度范圍內實施復合鑄制，取得公知的電鑄內范成型方法和它種鑄造工藝未能達到的工藝和制作效果，使產品具有更為廣闊的實用和裝飾用途。
權利要求
1.金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器，包括金屬制成的鏤空造型的金屬外層或環帶狀造型的金屬外層，或全封閉帶開口的金屬外層，其特征在于在上述金屬外層(3)的內腔表面復合有內層玻璃或陶瓷容器(2)，金屬外層(3)的內腔表面與玻璃或陶瓷容器(2)的相應外表面通過中介層(1)或無中介層緊密復合甚至連為一體。
2.如權利要求1所述的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器的制作方法，其特征在于該制作方法是一種復合鍍鑄方法。先行制得由玻璃或陶瓷容器(2)的部分外表面造型或該部分造型外表面與其它材質的內、外范模型(1)共同構成的外范組合模型或內范半熔模或非熔模組合模型(4)，將上述組合模型(4)型腔表面按公知的電、化學鍍要求進行導電化或金屬活化處理后，置入所選用的鍍鑄裝置內，以公知的制作金屬鍍層的方法來作為投送金屬和控制金屬流向的手段，在上述組合模型(4)型腔內鍍鑄成型金屬外層(3)，同時鍍鑄復合完成金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器。
3.如權利要求2所述的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器的制作方法，其特征在于所述的以外范組合模型(4)作為復合鍍鑄成型模型的復合鍍鑄方法是將金屬外層(3)的造型設計為有較多和較大面積鏤孔的造型，上述鏤空造型能夠有效避免使用外范組合模型鍍鑄金屬層時模型型腔表面電流分布不均、溶液交換不暢、排氣受阻等影響鍍鑄質量的情況。依照上述設計方案，先行以公知的玻璃、陶瓷容器制作工藝制得玻璃或陶瓷內層容器(2)，將以石蠟、硅橡膠、石膏、樹脂、金屬、塑料或其它造型材料制得的外范模型(1)套裝在上述內層玻璃、陶瓷容器(2)的外表面，構成外范組合模型(4)，在將外范模型(1)的內表面型腔作過導電化或金屬表面活化處理并對與鑄件成型無關的外表面和側表面作過保護性處理后，把上述外范組合模型(4)置入所選用的鍍鑄裝置內，以公知的電鍍掛鍍方法或真空離子鍍或化學鍍方法在上述外范組合模型(1)造型面與相應的內層玻璃、陶瓷容器外表面構成的組合模型型腔中成型鍍鑄層，吸附沉積在上述外范組合模型(4)型腔中的金屬鍍鑄層將準確無變形地復制由型腔決定的紋飾和造型，從而有效地避免了傳統的內范模型電鑄成型方法因型腔表面金屬鍍層的不可控堆積所導致的產品紋飾和外部造型的改變。同時，鍍鑄完成的金屬外層(3)也可以實現與內層玻璃、陶瓷容器(2)的緊固復合。打開或熔掉外范模型(1)即可得到所需要的復合鑄制容器。
4.如權利要求2所述的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器的制作方法，其特征在于所述的采用內范組合半熔模型(4)作為成型模型的復合鍍鑄方法是金屬外層(3)的造型設計可采用任意鏤空或不鏤空造型。先行制得內層玻璃或陶瓷容器(2)，然后再將上述內層玻璃或陶瓷容器(2)安裝在以可作熔模的石蠟及其它造型材料制作的內范模型(1)內腔中，讓以石蠟制作的內范模型(1)內腔表面與內層容器聯結處外表面無間隙緊固連結在一起，構成內范組合模型(4)。該組合模型中的蠟模紋飾底層壁厚應控制在工藝和設計允許的盡可能薄的范圍內。然后按公知的電、化學鍍工藝要求處理上述內置有內層玻璃、陶瓷容器(2)的以石蠟制作的內范模型(1)型腔表面，使之實現導電化或表面金屬活化，將處理好表面的上述內范組合模型(4)置入所選用的鍍制裝置內，以公知的電鍍或真空離子鍍或化學鍍方法鍍制成型所需的金屬外層(3)后，取出已成型的分層復合容器，熔化并清除掉構建內范模型(1)的蠟料，以液態可固化并在固化后可承受使用壓力和溫度不會變形的填料(如硅橡膠、樹脂、石膏)注入蠟模熔掉后空出的空間，以適當的方式封閉內層容器與金屬外套結合處口沿，即可得到所需的成品。
5.如權利要求2所述的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器的制作方法，其特征在于所述的采用內范組合非熔模型(4)作為成型模型的復合鍍鑄方法是金屬外層(3)的造型設計可采用任意鏤空或不鏤空造型。先行制得其外表面部分或全部造型、紋飾可作為制作金屬外層(3)的內范模型(1)的內層玻璃或陶瓷容器(2)，或者先行制得其外部造型和外表面已預留金屬外層(3)造型所需位置的內層玻璃或陶瓷容器(2)，然后再以更具精細造型能力的造型材料如樹脂、硅橡膠、金屬、塑料及其它固化后不變形的造型材料在預留位置的玻璃、陶瓷容器外表面上制作與玻璃或陶瓷容器(2)外表面連為一體的內范模型(1)，構成內范組合非熔模型(4)，按電鍍或化學鍍的工藝要求對上述內范模型(1)進行表面處理，使之實現導電化或金屬表面活化。然后把上述內范組合模型(4)置入所選用的鍍制裝置內，用公知的電鍍或真空離子鍍或化學鍍工藝方法成型容器所需金屬外層(3)，即可得到鍍鑄完成的以內范模型(1)為中介層的金屬與玻璃或陶瓷分層復合容器。
6.如權利要求2或3所述的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器的制作方法，其特征在于所述的外范模型(1)是指其型腔(造型面)表面與鑄制品造型和紋飾外表面相互完全配合的模型，亦即該模型在與鑄成品相互配合時位于鑄成品的造型和紋飾外表面。
7.如權利要求2或4或5所述的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器的制作方法，其特征在于所述的內范模型(1)是指其造型面型腔表面與鑄制金屬層(3)的造型和紋飾內表面相互完全配合的模型，亦即該模型在與鑄制完成的金屬層(3)相互配合時位于金屬層(3)造型和紋飾的內表面。
8.如權利要求2或3或4或5所述的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器的制作方法，其特征在于所述的內、外范組合模型(4)是由內層玻璃、陶瓷容器(2)和與之配合或復合的內、外范模型(1)組合構成。
9.如權利要求3或4或5所述的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器的制作方法，其特征在于所述的內、外范模型(1)的造型材料為石蠟、硅橡膠、石膏、樹脂、金屬、塑料、玻璃、陶瓷、陶泥中的任意一種或其組合。
全文摘要
本發明涉及一種容器，特別是金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器。為了解決本發明的技術問題，所采用的技術方案是金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器包括金屬制成的金屬外層。在上述金屬外層的內腔表面復合有內層玻璃或陶瓷容器，金屬外層的內腔表面與玻璃或陶瓷容器的相應外表面緊密復合甚至連為一體。同時還提供了制作該容器的方法。采用本發明的金屬與玻璃、陶瓷分層復合容器，適用于有復雜藝術造型或有特殊防碎要求的酒瓶、酒具、茶葉或保健美容用品容器和工藝裝飾瓶等的生產。主要作為金屬工藝品與實用容器相結合的新包裝產品。可豐富包裝市場的表現方式，有廣闊的應用前景。
文檔編號C25D1/00GK1537976SQ0311770
公開日2004年10月20日 申請日期2003年4月16日 優先權日2003年4月16日
發明者蔣榮昌 申請人:蔣榮昌