CN1078182A - 生产带有镶嵌物，被浇铸成型的装饰件的制造方法 - Google Patents

Abstract

生产镶有一块或多块钻石的装饰件的方法由如 上步骤组成，先制作一个带有钻石插座的标准模型， 用该标准模型模制原型，然后在原型内用可浇铸或压 铸并可经加热排除的制模材料制作模型，将钻石置入 该模型上并通过插座的变形嵌入插座内，将模型埋入 耐火型砂中制成铸型，然后从铸型中排出制模材料， 用离心铸造法或真空铸造法在铸型内浇铸金属，待金 属冷却后脱模即得到装饰件。

Description

本发明涉及一种生产镶有一块或多块钻石的装饰件的制造方法，其步骤包括：制造带有用于容放钻石的插座的标准模型，用标准模型模制原型，用一种可浇铸或可压铸、并可通过加热被去除的制模材料制造模型，将模型埋入一种耐火型砂中制成铸型并将制模材料排出铸型外，在铸型中浇铸金属，金属固化后，装饰件脱模。

在DE-382457A₁中描述了一种用于制造装饰件的失蜡铸造法。按照这种方法，首先制成一个装饰件的标准模型，然后通过对该标准模型的仿型，制成原型。仿型可以这样进行，将模塑材料例如硅树脂与生橡胶两种组份的混合物注入一个容器中，该容器中放置有标准模型，模塑材料在容器中固化，然后将固化成的物体切成两半并取出标准模型。也可以采用这种方式，即把标准模型放在两块热塑性材料制成的坯料之间，并对其加压加热直至坯料塑性变形并紧靠在标准模型上，这样，在这两块坯料上就产生了与标准模型逼真的压痕（见DE-3546188A1）。由于用这种方法制成的两体原型通常是由弹性材料制成的，所以也被称为橡胶型。将制模材料、特别是蜡用浇铸或压铸的方法注入这种原型中。在制模材料冷却后，将原型打开并取出模型。通常用多个模型拼合成一个模型体，然后将该模型体埋入耐火型砂中。这里所说的耐火型砂是指该型砂能够承受熔融状态的金属的影响而不产生变形，所述熔融状态金属是用于制造装饰件的。在模型体埋入耐火的型砂之后，构成模型体的制模材料通过加热被去除，如果制模材料是蜡或低熔点金属，则被熔除（失蜡铸造法）;如果制模材料是塑料则被烧除。然后将构成装饰件的熔融金属注入这样制成的铸型中。为使金属进入铸型的最后的角度和支路，铸型在铸造过程中始终旋转（离心铸造）或者通过采用负压铸造（真空铸造）。在凝固和冷却之后，将各装饰件组成的整体脱模并将各个装饰件相互分开。将钻石带着一起浇铸以便生产出镶有一块或多块宝石的装饰件的方法已为公知技术，为生产这种装饰件，先生产出一个装饰件的标准模型，其中镶有宝石，然后将标准模型仿型，制成原型。这样一个原型恰好是装饰件的阴型，其上还包括用于放置钻石的凹穴。在原型上的这个凹穴中放置用于装饰件的钻石，然后用制模材料浇铸或压铸成型，并用前已述及的工艺方法继续加工用该方式制得的模型。但是，困难的是将钻石放置在原型中正确位置上并使之固定以保证在制模材料浇铸或压铸后，钻石能准确地处在后续制成的装饰件上应处的位置上。经常出现这种情况：即钻石的位置经过浇铸或压铸过程而改变了，而且压铸的尺寸也随着模型不同而变化，这是由于钻石结构的相互不同而引起的。

FR1599866公开了另一种方法：将装饰件钻石嵌入蜡模中，把该蜡模组合成蜡模体，在失蜡铸造过程后进一步加工装饰件。用此方法，装饰钻石不是安放在蜡模上某特定的插座内，而是插在没有插座的蜡模上。与之相应地，在被铸造的装饰件上也没有用于钻石的特殊插座。

本发明的任务在改进上述方法，使人们能够用尽可能简单的方式方法来保证钻石在装饰件上的准确定位。

本任务是通过如下方法实现的，原型是用尚未安有钻石的标准模型制得的，在用原型制成的模型上才安上钻石，并且钻石是通过插座变形被嵌入的。

本发明的方法是，首先用已知的生产装饰件的方法制成的一个标准模型。对应于预定的装饰钻石的数目，该模型上有一个或多个插座，不过装饰钻石并不放在该标准模型上。例如在一个夹板式插座上，用于嵌入装饰钻石的夹板不向内弯，而是保持它在插入装饰钻石前所具有的原始取向。然后用该标准模型（标准模型上仍未放入装饰钻石）制成一个作为原型的阴型，并在该原型中浇铸装饰件的模型。其中，制模材料最好采用蜡，当然也可以采用其它可浇铸或可压铸的制模材料，这些材料可以通过冷却被固化，如低熔点金属那样，或可以通过交联作用被固化，如聚脂树脂，环氧树脂，聚氨脂或类似的合成材料。但这些制模材料必须能够通过加热被液化或分解（热解），从而可以排出铸型。

在这样制得的模型上，通过将装饰钻石放在已制好的插座内，使钻石夹在模型上。由于模型是装饰件的阴模，所以钻石可以放在如原装饰件上的完全自由的上表面上的插座内，而不必象在已知的失蜡铸造方法中那样费力地放在阴型（原型）上相应的凹穴内。可以用一根长形的抽吸夹具将钻石插入由制模材料制成的模型（特别是蜡模）上的插座内。用抽吸夹具，人们可以将每个钻石吸住、提起并放入插座，然后关断吸气供应使钻石保持在插座内。此后钻石就要一直固定在插座内。只要模型是由低熔点金属构成的，这种固定就可以象在原装饰件上那样成功。在采用夹板式插座的情况下，将夹板向内弯，这样即可将每个装饰件钻石固定在插座内。如果制模材料（如最佳方案中的蜡或塑料）被除去，则钻石在插座中的固定最好通过这种方式实现，即通过热效应软化插座并使其塑性变形，但最好的方式是，对与插座上端结构相配的一个附件加热，并将其压在插座上，通过该附件对钻石的压力使插座一次性变形。这种方式不仅适用于夹板式或顶尖式插座（即钻石是在顶尖处被固定住的），而且也适于框形支座（它以全部周长围住钻石）。在采用框形支座的情形下，可以用一个在其顶部具有一个框形支承面的附件，以有目的地使插座变形，把框形支承面压在框形插座上，然后对钻石的周边加压。反之，在采用夹板式或顶尖式插座的情形下，人们可根据目的采用这种附件，该附件上具有与夹板或顶尖位置相对应的凸起，借助该凸起，被加热的附件被置于夹板或伸出部分之上，从而使这些伸出部分软化、流动并与相邻的钻石边缘相结合，使钻石边缘和附件有一个暂时的连接。这里需要指出，为固定装饰件上的钻石，并不需要使所有的夹板或顶尖变形，因为一个因热效应作用而变形的夹板即可与钻石边缘紧密连接，从而形成一个金属的、按传统方式压住钻石边缘的夹板。因此，在夹板式或顶尖式插座中，最好只让夹板的部分长度变形而其余部分保持不变形。用这种方法，尽管个别夹板变形，但由于存在始终不变形的夹板，因而应可得到普通插座的惯常效果。在四夹板式（对应一个钻石）的夹板式插座上，最好其中使两个相对的夹板变形，在六夹板式插座上最好使三个夹板变形。

除了在插入钻石后使插座塑性变形外，还可以在插入钻石时使插座弹性变形，以便将钻石弹性地嵌入插座内。更奇妙的是;人们甚至可以用商业上通用的蜡做为在原型中制造模型的制模材料。如果采用夹板式插座，则只要夹板的长度至少为2.5至3mm，就可以仅靠蜡模上的插座的弹性变形使钻石固定。在最小长度下，尽管蜡的弹性很小，但夹板可有足够大的弹性弯曲量，使钻石嵌入插座。由本发明的这种实施例中对夹板的最小长度有一定的要求，所以这种实施方案特别适于容装较大的钻石的插座。不过，通过插座的弹性变形使钻石嵌入蜡模中的方法不仅可以用于夹板式插座，而且也可以用于框式插座，特别是圆形插座，后者可沿着装饰件钻石的边缘将钻石完全包围住。

为了使装饰件钻石仅通过弹性力即可固定在蜡模的插座内，在插座内应设置一个用做钻石镶嵌边的支承面。该支承面应该在蜡模浇铸后才成型，特别是在夹板式插座的夹板上铣削槽口或者在框形插座上铣削周向槽。由于制模材料较软因而铣削简单并且迅速。

将钻石插入并固定在模型内十分容易，以至于未受过训练的工人只需短期指点即可掌握。因此，本发明方法特别适合于装饰件的工业批量生产。在本发明方法的试验阶段就已显示出镶嵌装饰件钻石的成本可大大降低：与传统技术（将钻石嵌入最后浇铸好的戒指内）相比，镶嵌成本可降低到1/10，与传统的失蜡铸造方法（即钻石已浇铸在蜡模中）相比，成本至少可降低到它的1/4。

用本发明方法制成的模型，可以用装饰件的离心铸造或真空铸造中的已知技术进行继续加工。为清楚起见，以下借助实施例进一步说明。

首先用一个装饰件，例如一个其上嵌有多块钻石的戒指，按已知方法制成一个金属度标准模型，该标准模型上制有用于容纳钻石的夹板式插座，但钻石并未放入其中。把标准模型放置在两块由热塑性树脂制成的弹性体之间，然后对其加热、加压。这样，硅树脂弹性体产生塑性变形并紧贴在标准模型上，由此在两块弹性体上产生与标准模型相仿的压痕。这两块用该方式被变形的弹性体就构成了原型的两部分，继而将蜡压入该原型中，蜡冷却后将原型打开，将装饰件的蜡模取出。接着，用抽吸装置将前述的钻石安置并固定于蜡模上由例如四个夹板组成的插座内。具体作法是，用一个叉形附件，其两叉齿被电加热并与两个相邻的夹板之间保持有一段距离，将该附件放在每个插座的两相邻夹板上并稍加按压，以使夹板被加热和撞击，从而箍住与之相邻的钻石边缘。然后，将若干这样制得的蜡模按已知方法制成一个蜡模体，将其放入一个器皿内，并用细石膏例如雪花石膏进行浇铸。石膏固化后，对器皿加热，使蜡熔出，而蜡模体的石膏模仍保持在器皿内。器皿被加热到750℃时，被放入一个离心铸造机内并浇入14克拉的金合金，然后让金合金在旋转着的器皿内凝固，器皿冷却到40℃时敲碎石膏模，这样，被浇铸好的整体构件就被暴露出来，这时即可从上切下一块块装饰件并对其精加工，必要时对其研磨。

在实施例1中描述的方法特别适于带有小钻石的装饰件，这种小钻石的插座只需用不大于2.5或3mm长的夹板制作就足够了。在本发明的另一个最佳实例中还给出了一种适于大尺寸装饰件钻石的极为简单的方法。以下借助附进一步说明该方法。

图1表示了实施例2中的戒指蜡模的横截面图，蜡模上有一个由四块夹板或支柱构成的插座;

图2为图1所示蜡模的顶视图，其中带有镶嵌的钻石;

图3为实施例3中的戒指蜡模的模截面图，蜡模上有一个框形插座。

如图1所示，戒指1的蜡模上有一个由四个长3mm的夹板或支柱2至5构成的插座，夹板2至5在其靠近顶部处各有一个槽口6，作为较大的待镶钻石、如蔷薇石英在Emerald研磨过程中的支承面，该槽口是在蜡模上的夹板2至5上铣削成的或者也可以在标准模型中已设置好的。奇妙的是，夹板2-5有足够的弹性使装饰钻石7弹性地卡入槽口6中，为此，可将装饰钻石上欲镶嵌的边先插入两个相邻的槽口、如夹板2和5上的槽口内，然后将其对边压入其余两个夹板3.4的槽口内。用这种方法卡入夹板2-5的钻石7不需另使夹板热变形来使它固定。事实上，蜡模1只要卡上钻石7即可被继续加工成蜡模体。其余的步骤则与实施例中的方法相同。

如图3所示，戒指11的蜡模上预置有一个作为戒指内空隙的框形插座12，特别是一个圆形插座，用于容放被磨圆的钻石13。插座12有一圈槽口15，用于容放在钻石周围预置的边14。插座12可以是在标准模型上大致预成形，然后在蜡模上、特别是经铣削蜡模上的槽口15被最终完成。奇妙的是，钻石13可被加入插座的槽中并在蜡模上插座的弹性作用下被固定。为此，有必要将圆形插座12按段分开。另外，在安装钻石13之后还需使圆形插座热变形，以使钻石固定。第三实施例中的其余部分均同第一实施例的方法。

第二和第三实施例非常简单，且生产成本低，另一优点是，在装饰件成品上的插座外表非常象在离心铸造或真空铸造后才插入钻石的插座。

Claims (13)

1、一种生产镶有一块或多块钻石的装饰件的制造方法，其步骤包括：

-制造带有用于容放钻石的插座的标准模型，

-用标准模型模制原型，

-用一种可浇铸或可压铸、并能通过加热被去除的模制材料制造模型，

-将模型埋入一种耐火型砂中制成铸型并将制模材料排出铸型外，

-在铸型中浇铸金属，

-金属固化后装饰件脱模，

其特征在于：

原型是用尚未安有钻石的标准模型模制的，在用原型制成的模型上才安上钻石，并且钻石是通过插座变形而嵌入的。

2、一种用可浇铸或可压铸、并可经加热被排除的制模材料制造模型的方法，可用于制造镶有一个或多个钻石的装饰件生产方法，将模型埋入耐火砂中，继而排除制模材料即可制成铸型，在该铸型中浇铸金属，待金属固化后脱模，即得到每个装饰件，

制造带有用于钻石的插座的模型并用该标准模型模制成原型，

其特征在于，原型是用尚未装有钻石的标准模型模制成的，

在用原型制成的模型上才安放钻石，并且钻石是通过插座变形而嵌入的。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由制模材料制成的插座在安上钻石后产生塑性变形。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，插座产生热变形。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，对装配在每个插座上的附件的上端结构加热，使其压在插座上，并通过该附件的压力使插座一次变形。

6、如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，插座只是部分变形。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，在夹板式或顶尖式插座上，只有部分夹板或顶尖变形。

8、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，插座（2-9，11）在安装钻石（7，13）时产生弹性扩张。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，可用商业用蜡作为制模材料。

10、如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，容放钻石（7，13））的支承面（6，15）是在注成模型后才成形的。

11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，支承面（6，15）是在模型上铣削成的。

12、如权利要求8-11中任一项所述的方法，其特征在于，在夹板式插座上采用的夹板（2-5）的长度最小为2.5mm。

13、如权利要求8-11中任一项所述的方法，其特征在于，可采用圆形插座（11）

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