1、 “金属表面镀层处理(如PVD)”不仅是具有美观与防腐蚀的效果,还具有使表面光滑与增加硬度的作用存在,所以在工业上也有着广泛的应用。 托这些先进的金属表面镀层处理技术之福,爱表人士不用付出太多的代价就可以享受到如贵金属(黄金、玫瑰金)般的色泽与质感,尤其是在贵金属价格高涨的今日,这样的技术更显出其重要性与特殊性。图为TISSOT天梭的双色玫瑰金色PVD腕表。 好了,虽然“金属表面镀层处理”这词听起来有点吓人,但这其实就是我们一般俗称的“镀金”或是“电镀”技术而已!为了让相对廉价的一般金属拥有如贵金属般的价值与光泽,或是为了保护其不易腐蚀损坏,中国在战国时代就已经发明了称为“鎏金”的镀金技术,利用化学的方式让铜器或是银器上面镀上一层薄薄的黄金镀层,而这是历史上最早有记录的金属表面镀层处理;而后这个技术传到了欧洲,被大量的使用在怀表机芯的防锈处理上面,直到近代的某些初期腕表机芯也都还使用鎏金技术来对机芯镀金,但因为鎏金过程中所产生的水银蒸汽有剧毒,所以此种技术到后来就被禁止使用。电气被发明之后,金属表面镀层处理就进入了 “电镀”时代,利用电化学原理将覆膜金属包覆于基材金属之外,达到美观、防蚀、抗磨损的艺术与物理效果,而随着电镀技术在钟表制作上被广泛使用,不仅是 “金”,甚至连银、铬、铑等耐蚀金属都可以被拿来电镀在机芯、表壳等零件之上,如早期的铜壳镀铬表壳、目前的黄铜镀铑机芯等,都是电镀技术的广泛应用。而除了鎏金和电镀之外,“包金”也是一种表面处理技术,但由于它是以物理的方式将贵金属“强压”于基材基金属之上,而非“镀”层处理,所以就不在本次的讨论范围之内。 中国在战国时代就已经发明了称为“鎏金”的镀金技术,利用化学的方式让铜器或是银器上面镀上一层薄薄的黄金镀层,而这是历史上最早有记录的金属表面镀层处理。图为明代十五世纪所造的大威德明王鎏金铜像。 “鎏金”是历史上最早有记录的金属表面镀层处理,而后这个技术由中国传到了欧洲,被大量的使用在怀表机芯的防锈处理上面。
2、但上述的金属表面镀层处理,无论是鎏金、电镀、或是包金,基本上都只是将薄薄一层抗蚀金属包覆在基础金属上,除了附着力不甚良好之外,也无法包覆太厚的抗蚀金属。尤其是电镀的表壳材质,在正常佩戴下不要几年就会把电镀的抗蚀金属磨损殆尽,露出内部的基材金属原色,让整体质感大打折扣!而在亚热带气候的中国台湾地区,这样的状况会更加严重。所以有好长一段时间电镀材质腕表几乎都被视为低品质、低价腕表的代名词,承受了许多不白之冤。 1. 除了镀铑之外,也有品牌尝试将黄金电镀在机芯零件上,重现了早期鎏金机芯的复古贵气质感。 2. 电镀技术有着极严重的污染问题存在!在制程中会产生大量的氰化物剧毒废液,管理不慎的话对于环境与工作人员的危害比鎏金还可怕,而这也是瑞士钟表产业减少使用电镀技术的理由之一。 3. 虽然高级腕表几乎已经不使用电镀技术在表壳与链带上,但在机芯工艺上,在黄铜材质的机芯上面镀“铑”则是高级机芯必有的一道程序,银白色的铑镀层除了有美观作用外,更具有极佳的防蚀功能存在。
3、不过随着科技的进步,就在近10年,金属表面镀层处理有了飞跃的进步与发展,如常见于腕表上面的PVD或是DLC表面镀层处理等。而这些新技术虽然也号称是“电镀”的一种,但不仅是工法跟传统的电镀有着极大的差别,在耐久度、颜色、光泽,乃至于表面硬度的增加都有着飞跃性的成长,也因此不只是时尚品牌,连专业制表品牌也大量的使用了这些新技术,来加强腕表的可看性与实用性,如这几年在表坛大出锋头的“黑”色腕表,就是这些先进电镀技术下的产物之一。 1. 图为PVD真空镀膜处理的加工机器,可以很明显的看出是一部“干式”的机器,所以不会如传统电镀般产生大量的剧毒废液。 2. 由PVD技术所引发的“色彩潮”正在快速的席卷表坛!这几年除了传统的银白色不锈钢材质之外,各色的PVD处理零部件也开始如雨后春笋般的大量冒出来,并在表坛之中形成了一股不小的势力。 3. 离子镀着,也是俗称的“IP电镀”,则是PVD真空镀膜中密着性最高、硬度最高、持久性也最好的技术。 最早的金属表面镀层处理—鎏金为了让铜或银造的佛像或是法器能够有着如黄金般的闪亮光泽,早在战国时期中国人就发明了鎏金技术,利用化学的方式让黄金分子可以均匀的附着在基材金属上,以保护基材金属不致于氧化腐蚀。在钟表工艺的应用上来说,鎏金主要常见于古董钟表的机芯表面处理,因为它是以薄膜的形式附着在基材金属上,所以即使在经过鎏金处理后,也不会影响到机芯零件的组装精度(以百余年以前的钟表工艺而言);而以鎏金工法镀上的这层黄金除了可以保护机芯不易生锈之外,对于视觉上的美观与价值感的提升也有不小的帮助。 经过DLC处理的被镀件具有可以超越陶瓷材质的表面硬度(约3500 Hv)、安定性与光滑性,且在质感与韧性上面又远胜传统的陶瓷材质,所以在工业上可以应用在如轴承、齿轮、汽车零部件、燃料喷射系统、动力传动系统、活塞部件,凸轮轴部件等需承受高度摩擦与转速的关键部位。 鎏金是一种很原始的化学镀层技术,首先必须将工件的表面彻底打磨并清洗干净,除去所有的氧化物与油脂;然后将金粉与汞(水银)混合,金汞比例大致为1:7,形成液体合金(金汞齐),并将金汞齐均匀的涂抹在工件表面;接下来以无烟炭火(避免熏黑)将工件加热并蒸发掉水银,最后将留在工件表面的打磨修饰,就是一件成功的镀金产品。鎏金因为是采用合金液体的关系,所以即使是复杂或小型的工件也可以完整的镀上黄金,因此对于雕花或是镂空等难以包覆金箔的部件也可以轻易的处理。 ADLC镀膜在电子显微镜下观察的话,则是一层如镜面般紧贴于被镀件的完美镀层,表面硬度也大幅提升至最高约6000 Hv!约为天然钻石的一半,算是目前最厉害的表面镀层技术。图为有使用ADLC镀膜处理的CARTIER腕表。 不过鎏金技术的问题与缺点不少,如不耐磨损就是其中之一;而最大的问题还是在于水银蒸汽的剧毒!让很多鎏金师傅死于汞中毒而不自知。所以在电镀技术发明之后,瑞士钟表产业就几乎不采用鎏金工法来镀金了。
4、总结,镀金的技术有很多,也是为了让手表历久常新作贡献。