CN106462111B

CN106462111B - 由焊接材料制成的用于钟表的由外部零件组成的构件

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Publication number: CN106462111B
Application number: CN201580029635.7A
Authority: CN
Inventors: J-L·巴赞
Original assignee: Swatch Group Research and Development SA
Current assignee: Swatch Group Research and Development SA
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2019-08-09
Anticipated expiration: 2035-05-22
Also published as: EP2952976A1; EP3152625A2; WO2015185383A3; CN106462111A; US20170139376A1; US11537081B2; JP2017518515A; EP3152625B1; WO2015185383A2

Abstract

本发明涉及一种用于钟表的由外部零件组成的构件(21)，所述外部零件包括第一硅基零件(1，2，3，4，5，6，7，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)和第二金属基零件(1，2，3，4，5，6，7，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)。根据本发明，第一零件的表面(28，29，30，31，32)利用电磁辐射焊接在第二零件的表面上，以便将所述零件彼此接合。

Description

由焊接材料制成的用于钟表的由外部零件组成的构件

技术领域

本发明涉及一种由焊接材料制成的外部零件组成的构件，尤其涉及包含硅基材料或陶瓷基材料的这种构件。

背景技术

包含硅基材料或陶瓷基材料的当前组件可通过粘接剂结合而接合。还已经研发出了能够塑性变形的中间部件，该中间部件设计成在保护硅基或陶瓷基构件的同时被压入。然而，它们并非始终是合意的，因为视应用它们可能难以实施。

发明内容

本发明的一个目的是通过提出一种由外部零件组成的构件来克服全部或一部分的上述缺点，所述构件由包含硅基或陶瓷基材料的零件形成，该零件通过电磁辐射直接焊接在诸如金属或金属合金的另一零件上。

为此，根据第一实施例，本发明涉及一种用于钟表的由外部零件组成的构件，所述构件包括第一硅基零件和第二金属基零件，所述构件的特征在于，第一零件的一个表面利用激光式电磁辐射焊接在第二零件的表面上以便将所述表面接合或固定。

根据本发明，第一硅基零件包含单晶硅、掺杂单晶硅、多晶硅、掺杂多晶硅、多孔硅、氧化硅、石英、硅石、氮化硅或碳化硅。

根据第二实施例，本发明涉及一种用于钟表的由外部零件组成的构件，所述构件包括第一陶瓷基零件和第二金属基零件，所述构件的特征在于，第一零件的一个表面利用激光式电磁辐射焊接在第二零件的表面上以便将所述表面接合或固定。

根据本发明，第一陶瓷基零件包含光刻玻璃、硼硅酸盐、铝硅酸盐、石英玻璃、微晶玻璃、单晶刚玉、多晶刚玉、矾土、氧化铝、氮化铝、单晶红宝石、多晶红宝石、氧化锆、氧化钛、氮化钛、碳化钛、氮化钨、碳化钨、氮化硼或碳化硼。

根据本发明的两个实施例，有利地，应理解表面的直接焊接使接合部不可见，因为电磁辐射直接作用在两个零件之间的界面上。因此，该构件属于复合型并且除了通过破坏性检查外不可能辨别它是如何获得的。根据本发明，有利地，因此可使用已经研发出的零件并且然后彼此接合，其具有改善的粘合性并且与使用粘接剂结合相比更好的经时性能/长期性能。

最后，陶瓷基或硅基零件不必具有弹性或塑性变形装置以防止它们在组装期间破碎，因为焊接将陶瓷基或硅基零件的表面与金属基零件的表面直接接合或固定。在钟表制造领域中的直接优点因此从紧凑性(不需要用于弹性或塑性变形装置的额外空间)和稳固性(材料间焊接)两种角度看都显而易见。

根据本发明的两个实施例的其它有利变型：

-第一硅基或陶瓷基零件还包括氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素异形体的至少部分涂层；

-第一零件和/或第二零件形成表壳、表壳中间件、角部、表盘、凸缘、表圈、按钮、表冠、表壳后盖、指针、表链或表腕带、链节、扣钩、装饰件、镶嵌件、表镜、表盘脚、上条柄轴、按钮柄轴；

-第二零件包含铁合金、铜合金、镍合金、钛或钛合金、金或金合金、银或银合金、铂或铂合金、钌或钌合金、铑或铑合金、或钯或钯合金。

此外，本发明涉及一种钟表，其特征在于，该钟表包括根据前述变型中的任意变型的构件。

此外，本发明还涉及一种用于制作用于钟表的根据第一实施例的由外部零件组成的构件的方法，其包括以下步骤：

-形成第一硅基零件和第二金属基零件；

-将第一零件的表面安装在第二零件的表面上；

-利用激光式电磁辐射来焊接安装在第二零件的表面上的第一零件的表面，以便将所述表面彼此接合或固定。

最后，本发明还涉及一种用于制作用于钟表的根据第二实施例的由外部零件组成的构件的方法，其包括以下步骤：

-形成第一陶瓷基零件和第二金属基零件；

-将第一零件的表面安装在第二零件的表面上；

根据本发明的两个实施例，有利地，应理解该方法简单、快速并且不必增加材料以将两种材料接合或固定或向第一零件和第二零件施加接合力。此外，激光式电磁辐射对于要焊接的区域的位置和形状(平坦的、倾斜的、非线性的等)提供了很大灵活性。因此应理解，因此可使用已经研发出的零件并且然后将它们彼此接合或固定，其具有改善的粘合性并且与使用粘接剂结合相比更好地保证了经时性能/长期性能。

根据本发明的两个实施例的其它有利变型：

-第一零件和第二零件中的一者对于所述电磁辐射的波长是不透的以便在第一零件和第二零件的所述表面互相靠接时焊接所述表面；

-当第一零件和第二零件对于所述激光式电磁辐射的波长是可透的时，在第一零件和第二零件的界面处沉积中间材料，以便引起足够强度的加热，从而焊接所述第一零件和第二零件；

-第二零件包括铁合金、铜合金、镍合金、钛或钛合金、金或金合金、银或银合金、铂或铂合金、钌或钌合金、铑或铑合金、或钯或钯合金。

附图说明

根据以下参考附图通过非限制性说明的方式给出的描述，其它特征和优点将清楚地显现，在附图中：

-图1是根据本发明的外部零件的透视图。

-图2是根据本发明的构件的截面图。

具体实施方式

如上所述，本发明涉及一种由借助于材质不具有可用塑性范围、即非常有限的塑性范围的零件和包含相同类型或不同类型的材料的第二零件形成的外部零件组成的构件。

该构件是针对钟表制造领域中的应用设计的并且通过增加由诸如硅基或陶瓷基材料的脆性材料制成的零件而成为必要。例如，可以设想全部或部分地由脆性材料形成表壳、表盘、凸缘、表镜、表圈、按钮、表冠、表壳后盖、指针或表链或表腕带。

然而，始终都必须使用掌握了其生产的普通零件(例如刚玉晶体)，这是一种约束，使得难以与不具有塑性范围的零件的使用调和。

为此，根据第一实施例，本发明涉及一种用于钟表的由外部零件组成的构件，所述构件包括第一硅基零件和第二金属基零件，所述构件的特征在于，第一零件的一个表面利用电磁辐射焊接而焊接在第二零件的表面上以便将它们接合或固定。

根据本发明有利地，应理解不必如具有粘接剂结合或使用中间零件的情况那样增加材料以便将两个部件接合或固定。因此，通过示例的方式，允许与相应截面的表壳配合的简易孔即可，该孔在第一零件或第二零件中形成。

因此应理解，因此可使用已经研发出的零件并且然后通过电磁辐射焊接，其具有改善的粘合性并且与使用粘接剂结合相比更好地保证了经时/长期性能。最后，表面的直接焊接使接合部基本上不可见。事实上，对于所述电磁辐射的波长，第一零件和第二零件中的一者是不透的且另一者是可透的，以便在第一零件和第二零件的所述表面彼此靠接时焊接所述表面。例如，通过引用结合于本说明书中的欧洲专利1436830中说明了这种通过激光式电磁辐射进行的焊接。此外，如欧洲专利1436830中所述，如果第一零件和第二零件对于所述激光式电磁辐射的波长是可透的，则可选择地，可使用旨在增强两种材料之间的接合的中间材料。因此，该中间材料形成旨在引起足够强度的加热以使两种材料融合的层。

根据第一实施例，第一硅基零件优选地包含单晶硅、掺杂单晶硅、多晶硅、掺杂多晶硅、多孔硅、氧化硅、石英、硅石、氮化硅或碳化硅。此外，取决于构件所用于的应用，第一硅基零件也可非必要地包含氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素异形体的至少部分涂层。

根据第二实施例，本发明涉及一种用于钟表的由外部零件组成的构件，所述构件包括第一陶瓷基零件和第二金属基零件，所述构件的特征在于，第一零件的一个表面利用电磁辐射焊接在第二零件的表面以便将它们接合或固定。

根据本发明有利地，应理解的是不必如具有粘接剂结合或使用中间零件的情况那样增加材料以便将两个部件接合或固定。因此，通过示例的方式，允许与相应截面的表镜配合的简易孔即可，该孔在第一零件中或第二零件中形成。

因此应理解，因此可使用已经研发出的零件并且然后通过电磁辐射焊接，其具有改善的粘合性并且与使用粘接剂结合相比更好地保证了经时性能/长期性能。最后，表面的直接焊接使接合部基本上不可见。事实上，对于所述电磁辐射的波长，第一零件和第二零件中的一者是不透的且另一者是可透的对于在第一零件和第二零件的所述表面彼此靠接时焊接它们是足够的。例如，通过引用结合于本说明书中的欧洲专利1436830中描述了这种通过激光式电磁辐射进行的焊接。此外，如欧洲专利1436830中所述，如果第一零件和第二零件对于所述激光式电磁辐射的波长是可透的，则可选择地，可使用旨在增强两种材料之间的接合的中间材料。因此，该中间材料形成旨在引起强度加热的层以使两种材料融合。

根据第二实施例，第一陶瓷基零件优选包含光刻玻璃、硼硅酸盐、铝硅酸盐、石英玻璃、微晶玻璃、单晶刚玉、多晶刚玉、矾土、氧化铝、氮化铝、单晶红宝石、多晶红宝石、氧化锆、氧化钛、氮化钛、碳化钛、氮化钨、碳化钨、氮化硼或碳化硼。此外，取决于构件所用于的应用，第一陶瓷基零件也可选择性地包含氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素异形体的至少部分涂层。

根据两个实施例，第二零件优选包含铁合金如15P、20AP或316L钢、铜合金如黄铜、镍合金如镍黄铜、钛或钛合金、金或金合金、银或银合金、铂或铂合金、钌或钌合金、钕或钕合金、或钯或钯合金。

根据本发明的两个实施例，第一零件和/或第二零件可形成用于钟表外部零件的大量构件。通过非限制性示例的方式并且参考图1，第一零件和/或第二零件因此尤其可形成表壳1(如表壳中间件2和角部3)表盘4、凸缘、表圈5、按钮6、表冠7、表壳后盖8、指针9、表链或表腕带10(如链节11)、装饰件12、镶嵌件13、表镜14、扣钩、表盘脚、上条柄轴或按钮柄轴。

通过示例的方式，图2示出形成表盘22的外部零件组成的构件21。表盘22的本体包括例如形成时圈的若干镶嵌件23、，24、例如可代表品牌名称的装饰件25和用于将表盘22固定到钟表的若干表盘脚26、27。

因而应理解，例如，可利用电磁辐射如激光将表盘22直接焊接在其与镶嵌件23、24和/或装饰件25和/或脚26、27的接触面28、29、30、31、32。表盘22或镶嵌件23、24和/或装饰件27仅需对于所述电磁辐射的波长是可透的以焊接接触面。当然，可提供其它类型的接触面，例如斜面或非线性面。

本发明不限于图示的示例，而是能够有对本领域技术人员来说将显而易见的各种变型和修改。特别地，第二零件可为金属或金属合金以外类型的材料。因此，以非限制性的方式，第二零件也可由与第一零件相同的材料或陶瓷或半导体材料制成。

然而，这种情况下，如欧洲专利1436830中所述，如果第一零件和第二零件对于所述激光式电磁辐射的波长是可透的，则可选地，必须使用旨在增强两种材料之间接合的中间材料。事实上，这种中间材料然后将形成旨在引起足够强度的加热以使对于所述电磁辐射的波长是可透的的两种材料融合的层。

如上所述，第一零件和/或第二零件可形成各种由外部零件组成的构件。通过图2中的附加示例的方式，表壳1可由形成表壳中间件2的第一零件和形成角部3的若干第二零件形成，或表链10可由形成若干链节11的若干第一零件形成，每个第一零件都与形成装饰件的若干第二零件接合。

此外，第一零件可形成表镜14并与形成表圈5的第二零件接合，第一零件可形成按钮6并与形成按钮柄轴的第二零件接合，第一零件可形成表冠7并与形成上条柄轴的第二零件接合，第一零件可形成表壳后盖8并与形成旨在显示钟表机芯的表镜的第二零件接合，第一零件可形成表链附接链节并与形成扣钩的第二零件接合或与其固定，或第一零件可形成表链链节11并与形成配对链节的第二零件接合或与其固定。

最后，所述可选的至少部分涂层不限于氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素异形体。因此，取决于构件的所用于的应用，可设想其它材料，以便例如改善构件的摩擦、热或视觉品质。通过示例的方式，可沉积至少部分防眩光/反射涂层。

Claims

1.一种用于钟表的由外部零件组成的构件(21)，所述构件包括第一硅基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)和第二金属基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)，其特征在于，所述第一硅基零件的一个表面(28，29，30，31，32)利用激光式电磁辐射熔焊在所述第二金属基零件的表面上以便固定所述第一硅基零件和所述第二金属基零件。

2.根据权利要求1所述的构件(21)，其特征在于，所述第一硅基零件包含单晶硅、掺杂单晶硅、多晶硅、掺杂多晶硅、多孔硅、氧化硅、石英、硅石、氮化硅或碳化硅。

3.根据权利要求2所述的构件(21)，其特征在于，所述第一硅基零件还包括氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素异形体的至少部分涂层。

4.根据权利要求1所述的构件(21)，其特征在于，所述第一硅基零件和/或所述第二金属基零件形成表壳(1)、表壳中间件(2)、角部(3)、表盘(4，22)、凸缘、表圈(5)、按钮(6)、表冠(7)、表壳后盖(8)、指针(9)、表链或表腕带(10)、链节(11)、扣钩、装饰件(12，25)、镶嵌件(13，23，24)、表镜(14)、表盘脚(26，27)、上条柄轴、按钮柄轴。

5.根据权利要求1所述的构件(21)，其特征在于，所述第二金属基零件包含铁合金、铜合金、镍或镍合金、钛或钛合金、金或金合金、银或银合金、铂或铂合金、钌或钌合金、铑或铑合金、或钯或钯合金。

6.一种用于钟表的由外部零件组成的构件(21)，所述构件包括第一陶瓷基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)和第二金属基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)，其特征在于，所述第一陶瓷基零件的一个表面(28，29，30，31，32)利用激光式电磁辐射熔焊在所述第二金属基零件的表面上以便固定所述第一陶瓷基零件和所述第二金属基零件。

7.根据权利要求6所述的构件(21)，其特征在于，第一陶瓷基零件包含光刻玻璃、硼硅酸盐、铝硅酸盐、石英玻璃、微晶玻璃、单晶刚玉、多晶刚玉、矾土、氧化铝、氮化铝、单晶红宝石、多晶红宝石、氧化锆、氧化钛、氮化钛、碳化钛、氮化钨、碳化钨、氮化硼或碳化硼。

8.根据权利要求7所述的构件(21)，其特征在于，所述第一陶瓷基零件还包括氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素异形体的至少部分涂层。

9.根据权利要求6所述的构件(21)，其特征在于，所述第一陶瓷基零件和/或所述第二金属基零件形成表壳(1)、表壳中间件(2)、角部(3)、表盘(4，22)、凸缘、表圈(5)、按钮(6)、表冠(7)、表壳后盖(8)、指针(9)、表链或表腕带(10)、链节(11)、扣钩、装饰件(12，25)、镶嵌件(13，23，24)、表镜(14)、表盘脚(26，27)、上条柄轴、按钮柄轴。

10.根据权利要求6所述的构件(21)，其特征在于，所述第二金属基零件包含铁合金、铜合金、镍或镍合金、钛或钛合金、金或金合金、银或银合金、铂或铂合金、钌或钌合金、铑或铑合金、或钯或钯合金。

11.一种钟表，其特征在于，所述钟表包括根据权利要求1或6所述的构件(21)。

12.一种用于制作用于钟表的由外部零件组成的构件(21)的方法，包括以下步骤：

-形成第一硅基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)和第二金属基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)；

-将所述第一硅基零件的表面(28，29，30，31，32)安装在所述第二金属基零件的表面上；

-利用激光式电磁辐射来熔焊安装在所述第二金属基零件的表面上的第一硅基零件的表面(28，29，30，31，32)，以便将所述第一硅基零件和所述第二金属基零件彼此固定。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一硅基零件包含单晶硅、掺杂单晶硅、多晶硅、掺杂多晶硅、多孔硅、氧化硅、石英、硅石、氮化硅或碳化硅。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一硅基零件还包括氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素异形体的至少部分涂层。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一硅基零件和所述第二金属基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)中的一者对于所述激光式电磁辐射的波长是不透的以便在所述第一硅基零件和第二金属基零件的所述表面彼此靠接时熔焊所述表面。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，当所述第一硅基零件和第二金属基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)对于所述激光式电磁辐射的波长是可透的时，在所述第一硅基零件和第二金属基零件的界面处沉积中间材料，以便引起足够强度的加热，从而熔焊所述第一硅基零件和第二金属基零件。

17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一硅基零件和/或所述第二金属基零件形成表壳(1)、表壳中间件(2)、角部(3)、表盘(4，22)、凸缘、表圈(5)、按钮(6)、表冠(7)、表壳后盖(8)、指针(9)、表链或表腕带(10)、链节(11)、扣钩、装饰件(12，25)、镶嵌件(13，23，24)、表镜(14)、表盘脚(26，27)、上条柄轴、按钮柄轴。

18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二金属基零件包括铁合金、铜合金、镍或镍合金、钛或钛合金、金或金合金、银或银合金、铂或铂合金、钌或钌合金、铑或铑合金、或钯或钯合金。

19.一种用于制作用于钟表的由外部零件组成的构件(21)的方法，包括以下步骤：

-形成第一陶瓷基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)和第二金属基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)；

-将所述第一陶瓷基零件的表面(28，29，30，31，32)安装在所述第二金属基零件的表面上；

-利用激光式电磁辐射来熔焊安装在所述第二金属基零件的表面上的第一陶瓷基零件的表面(28，29，30，31，32)，以便将所述第一陶瓷基零件和所述第二金属基零件彼此固定。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，第一陶瓷基零件包含光刻玻璃、硼硅酸盐、铝硅酸盐、石英玻璃、微晶玻璃、单晶刚玉、多晶刚玉、矾土、氧化铝、氮化铝、单晶红宝石、多晶红宝石、氧化锆、氧化钛、氮化钛、碳化钛、氮化钨、碳化钨、氮化硼或碳化硼。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一陶瓷基零件还包括氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素异形体的至少部分涂层。

22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一陶瓷基零件和所述第二金属基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)中的一者对于所述激光式电磁辐射的波长是不透的以便在所述第一陶瓷基零件和第二金属基零件的所述表面彼此靠接时熔焊所述表面。

23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，当所述第一陶瓷基零件和第二金属基零件(1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，22，23，24，25，26，27)对于所述激光式电磁辐射的波长是可透的时，在所述第一陶瓷基零件和第二金属基零件的界面处沉积中间材料，以便引起足够强度的加热，从而熔焊所述第一陶瓷基零件和第二金属基零件。

24.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一陶瓷基零件和/或所述第二金属基零件形成表壳(1)、表壳中间件(2)、角部(3)、表盘(4，22)、凸缘、表圈(5)、按钮(6)、表冠(7)、表壳后盖(8)、指针(9)、表链或表腕带(10)、链节(11)、扣钩、装饰件(12，25)、镶嵌件(13，23，24)、表镜(14)、表盘脚(26，27)、上条柄轴、按钮柄轴。

25.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第二金属基零件包括铁合金、铜合金、镍或镍合金、钛或钛合金、金或金合金、银或银合金、铂或铂合金、钌或钌合金、铑或铑合金、或钯或钯合金。