CN116490094A - 特别是用于钟表的陶瓷壳体元件的制造方法以及相应的壳体元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制表或珠宝制造领域的由陶瓷制成的壳体元件(1)的制造方法,该方法能够获得在其结构和机械性能方面基本均质并且在其表面上具有原创和独特的色调和/或颜色变化的壳体元件(1)。该制造方法特别包括机加工步骤,该机加工步骤旨在使各自不同性质的不同层在该壳体元件(1)的表面上可见。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于钟表或珠宝领域的陶瓷壳体元件的制造方法,该方法使得可以获得从其结构和其机械性能的角度来看基本均质且在其表面上表现出色调和/或颜色变化的壳体元件。
本发明还涉及这种旨在用于钟表或珠宝领域的壳体元件。
背景技术
制造陶瓷元件的各种方法是已知的,凭借这些方法,相应的壳体元件在其表面上表现出多种颜色。
因此,例如,专利CH707424B1公开了一种用于钟表的陶瓷壳体元件的制造方法,该方法使得可以获得这种具有不同颜色的两部分的壳体元件。为了获得这样的结果,制备包含旨在进行烧结工序以生产陶瓷的粉末以及第一颜料的组合物,然后成型。在实施烧结工序之前,将成型件部分暴露于旨在用第二颜料(优选一种或多种金属)掺杂暴露部分的处理,使得在烧结工序之后最终获得的壳体元件在用第二颜料处理的部分和未处理的部分之间表现出两种不同的颜色。据权利人称,该方法有利地使得可以生产在两部分之间表现出清晰和精确分界的壳体元件,特别适用于例如制造潜水腕表或GMT功能等的双色表圈。在这种情况下,一种颜色与白天的时间相关,而另一种颜色与夜间的时间相关。
JP 2014-12615A号公报公开了制造壳体元件的另一种方法,特别是用于钟表,例如潜水腕表的表圈。该文献描述了下述的实施方式,根据该实施方式,这种表圈可以被制造成呈现由具有第一预定颜色的第一陶瓷形成的常见外壳,并且在其内部产生由具有第二预定颜色的第二陶瓷构成的铭文。为了达到这样的结果,相应的发明包括:将两种不同的组合物注入到同一模具中,然后使它们一起进行常规的烧结工序。在后者之后直接进行“HIP”(“热等静压”)处理工序,这对于确保最终获得的陶瓷的良好致密性以及因此在基于不同组合物分别生产的最终产品的不同区域之间的良好内聚力而言至关重要。
在所有情况下,该日本公报中提出的方法旨在产生精确和预定的图案,用于展示或装饰的目的。如上所述,第一现有文献中公开的方法还涉及具有展示功能的壳体元件的制造,这涉及实现不同颜色的陶瓷之间的精确分布,正如生产预定图案的情况。因此,这两种方法属于工业研究的常见趋势,其目的是限定制造方法的参数,使得可以实施可重复的工序条件生产数量或多或少且彼此相同的零件。
发明内容
本发明的一个主要目的是提出一种制造陶瓷壳体元件的方法,该方法是已知方法的替代方法,该方法使得可以获得表现出原创和独特的外观的壳体元件。本发明的另一目的是提出一种用于计时器或首饰的陶瓷壳体元件,其从其结构和其机械性能的角度来看基本上是均质的,并且与现有技术中已知的壳体元件相比表现出原创的外观,特别是整体上获得至少两种不同的色调和/或颜色。
为此,本发明更特别地涉及一种上述类型的用于钟表或珠宝领域的陶瓷壳体元件的制造方法,其包括以下步骤:
-制备第一基本组合物,其包含旨在进行烧结工序以生产陶瓷的粉末,
-制备第二基本组合物,其包含旨在进行烧结工序以生产陶瓷的粉末,
-在实施烧结工序之前,对第一和第二基本组合物中的至少一种进行处理,以向其中引入至少一种颜料,并限定第一和第二各自的试剂,
第一和第二试剂具有彼此相似但不同的各自性质,使得当它们一起进行烧结工序时,获得从其结构和其机械性能的角度来看基本均质的陶瓷产品,并且最终获得的陶瓷产品表现出色调和/或颜色的变化,
-将第一和第二试剂以至少部分相邻的至少两层的形式放置在模具中以在它们之间限定预定形式的界面,
-实施应用于包含第一和第二试剂的模具的烧结工序。
本发明的方法的特征在于,其包括在烧结工序之后获得的陶瓷产品的至少一个机加工步骤,该步骤包括沿与界面相交的路径的至少一个材料去除工序,使得界面的至少一部分在壳体元件的表面上可见,并且后者表现出在其表面上具有色调和/或颜色变化的独特外观,其分布看起来基本上是随机的,并且与任何预定图案或与指示的显示相关的任何功能无关。
不同的颜色例如可以通过它们在L*a*b*空间中的坐标进行常规识别。
有利的是,如同已知的那样,每种基本组合物包含进行烧结工序时旨在形成陶瓷的粉末、以及稳定剂和可能的粘合剂,使得在引入一种或多种颜料之后获得生坯(greenbody)类型的试剂。
凭借这些特征,可以控制陶瓷产品在颜色和色调方面所定向的总体趋势,同时在烧结工序期间保持一种或多种颜料在两层界面处自由转移,从而对烧结后获得的产品的外观产生随机影响。
后续的机加工步骤还使得可以基于进行材料去除所遵循的路径,从烧结得到的相同陶瓷产品中生产出两个外观显著不同的壳体元件。因此,制造商可以选择在烧结得到的相同陶瓷产品的基础上进一步强调或相反地减弱壳体元件表面上的色调和/或颜色的变化。
还要注意的是,通常在陶瓷元件的制造领域中已知的一个困难在于获得成品的颜色和色调的良好再现性。特别是,元件的尺寸越大,就越难以保证其整个表面上的颜色和色调的完美均质性。同样,使复杂产品的不同部件获得相同的颜色和色调也很困难,例如手表中间件、表壳底部、计时表冠、可能的按钮、表圈,甚至有时是链节、螺柱或腕带扣的情况那样。实际上,一旦将这些部件相互组装,两个相邻的部件之间最轻微的颜色或色调变化会立即可见。
回到本发明的制造方法,该方法还采取了与常规方法相反的观点,特别是在这种情况下,旨在通过精确控制所制造的壳体元件获得的色调和颜色来改善制造方法的再现性。实际上,相反,该方法使得可以使用颜色和色调的色板(palettes)来强调不仅在给定部件的表面上的变化,而且在适当的情况下在相邻部件之间的变化。这样一来,该方法使得不仅可以减轻制造商精确控制他或她制造的产品的色调和颜色的负担,而且使得还可以制造出具有原创和独特外观的产品,这与当前旨在生产统一外观的部件的总体趋势正好相反。
最后要注意的是,本发明的方法与上述现有方法的明显区别不仅在于目标结果,即生产独特的产品而非生产彼此完全相同的产品,还在于大大简化了在烧结工序之前将试剂放置在模具中的工序,因为本发明的壳体元件不旨在包括预定的图案,正如通过实施上述现有方法获得的壳体元件的情况那样。同样,与上述日本文献中公开的相比,机加工步骤明显简化,因为其目的仅在于公开待制造的壳体元件的一般形式,而没有具体考虑烧结前放置在模具中的不同试剂所产生的颜色或色调的分布,这对于获得预定的图案至关重要。
在本发明的情况下,有利地可以提供的是,将第一和第二试剂放置在模具中,而没有对它们在模具内相对于彼此分布的方式进行任何旨在产生预定图案的精确控制。
通常,可以提供的是,放置在模具中的层之间的界面具有中间平面,并且机加工步骤的进行方式,使得壳体元件具有至少一个限定中间总平面(median general plane)的面,该中间总平面相对于界面的中间平面呈现10°至90°的倾斜度。因此,仅通过修改材料去除时遵循的路径,从烧结得到的给定陶瓷产品可以潜在地生产出无数种不同的壳体元件。
有利的是,本发明的方法可以包括制备第三试剂的补充步骤,该第三试剂包含旨在进行烧结工序以生产陶瓷的粉末,该第三试剂具有与第一和第二试剂中的至少一种相似但不同的性质,并且选择方式使得当第一、第二和第三试剂一起进行烧结工序时,获得从其结构和其机械性能的角度来看基本均质的陶瓷产品。然后,第三试剂也与第一和第二试剂一起放置在模具中,与它们中的至少一种限定至少一个补充界面,以与它们一起进行烧结工序,在实施材料去除工序时,一个或多个补充界面的至少一部分在壳体元件的表面上呈现为可见。
因此在以这种方式制造的壳体元件的色调和颜色中获得了更宽范围的可能变化。
在这种情况下,还可以提供的是,界面和补充界面或补充界面的每一个在它们之间呈现出0°至20°的一个或多个倾斜度,以便为所有界面限定中间平面,并且机加工步骤的进行方式使得壳体元件具有至少一个限定中间总平面的面,该中间总平面相对于所有界面的中间平面呈现10°至90°的倾斜度。
有利的是,还可以提供的是,每种试剂包含最大重量比例为15%的颜料。
通常,优选地可以提供的是,烧结工序包括闪速烧结工序。
在这种情况下,有利地可以提供的是,闪速烧结工序包括以下步骤,该步骤包括使用导电模具,该导电模具连接到彼此相距一定距离的两个电极,并且在它们之间施加大于1伏且小于或等于10伏的电压,优选地与1A至25000A的电流相关,并且在它们之间优选施加5MPa至1000MPa的压力,持续时间为2分钟至30分钟。
此外,优选地可以提供的是,然后,闪速烧结工序构成应用于模具的方法的单一热处理工序,同时该模具包含试剂。
本发明还涉及一种用于钟表或珠宝领域的陶瓷壳体元件,其包含通过在壳体元件的表面上至少部分可见的界面相邻的第一和第二部分,第一和第二部分具有各自不同的色调和/或颜色且具有各自的性质,使得壳体元件从其结构和其机械性能的角度来看基本上是均质的。本发明的壳体元件的特征在于:
-其具有至少两个相互正交的横向切割平面,并且每个横向切割平面切割两个部分,并且
-其具有在其表面上具有色调和/或颜色变化的独特外观,其分布看起来基本上是随机的,并且与任何预定图案或与指示的显示相关的任何功能无关。
优选地,本发明的壳体元件具有这样的结构,使得不同颜色的每个部分的最小尺寸小于或基本上等于5mm。
有利的是,本发明的壳体元件可以是钟表壳体元件,特别是表壳的部件,例如中间件、表圈或底部,或者手表的腕带的部件,例如链节、螺柱或带扣,甚至是首饰的壳体元件。
通常,可以优选提供的是,不同色调和/或颜色的两个相邻部分之间的韧性沿其界面范围变化至多5%。
附图说明
本发明的其他特征和优点在阅读参考附图给出的优选实施方式的以下详细描述时将变得更加清楚,附图以非限制性示例的方式给出,并且其中:
-图1是示出本发明的优选实施方式的方法的第一实施步骤的示意图,
-图2是示出本发明的优选实施方式的方法的第二实施步骤的示意图,
-图3是示出本发明的优选实施方式的方法的第三实施步骤的示意图,
-图4是示出本发明的优选实施方式的方法的实施步骤的示意图,与补充示例有关,并且
-图5a和图5b是示出本发明的壳体元件的优选特征模式的示意图,图5a对应于不符合本发明特征的壳体元件,图5b对应于本发明的壳体元件。
具体实施方式
如前所述,本发明的制造方法特别包括将几种试剂结合,其中至少一种试剂包含至少一种颜料,以便对所有试剂同时进行烧结并获得具有呈现彼此不同的色调和/或颜色的部分的陶瓷产品。
该制造方法基于这样的原则,即所获得的壳体元件表现出结构均质性,也就是说,其不包含任何可能使其脆化(embrittle)的接合(join),并且性能、特别是机械性能在其整个表面上、甚至在其整个体积上均质。
因此,为了获得在烧结后表现出不同色调和/或颜色的不同部分的壳体元件,将经历烧结的性质非常不同的试剂层并置并不是一个令人满意的解决方案,因为由此获得的壳体元件不会表现出所寻求的均质性。
特别是,为了达到所寻求的均质性,要考虑的一个重要特征是相关的不同试剂必须彼此具有化学惰性,并且具有相似的烧结温度。
本发明意义上的相似温度应被理解为意味着所使用的不同试剂的不同烧结温度应优选在约20℃的范围内。
因此,在本方法的上下文中,应优选仅使用表现出相似烧结温度的粉末形式的组合物。此外,当使用粘合剂时,其优选选自同一系列的粘合剂,即使是同一种粘合剂也可以用于使不同的组合物彼此结合。这同样适用于所涉及的不同组合物中使用的稳定剂。如果合适的话,应选择不同组合物中使用的粘合剂和稳定剂的各自比例,使得不同组合物的烧结温度彼此保持相似。
最后要注意的是,在基本组合物中添加一种或多种颜料也会影响由此形成的生坯的烧结温度。正因如此,从相同的基本组合物出发,优选将一种或多种颜料在生坯中的重量比例限制为15%,从而限制烧结温度的变化。
作为非限制性说明性示例,下面的详细描述旨在描述本发明的优选实施方式的用于钟表或珠宝领域的陶瓷壳体元件的制造方法。
更具体地,根据所示出和描述的实施方式,通过实施制造方法制造的壳体元件1采用表壳用表圈的形式,但是当然,本领域技术人员将能够在不脱离本发明范围的情况下,实施权利要求书中限定的本发明的制造方法,以生产其他壳体元件。
本发明的方法包括制备不同的试剂或生坯,以便当将它们一起放置在模具中时对其进行烧结,方法是将至少一种颜料引入至少一种基本组合物中以限定试剂或生坯中的一种。
至少一种其他生坯可以用作试剂,而不必包括任何颜料。
作为替代方案,可以将相同的颜料添加到其他基本组合物中,但按照不同的比例从而获得最终获得的壳体元件上的色调变化。
如上所述,也可以将至少一种不同的颜料引入到用于制造所需壳体元件的每种基本组合物中。
图1至3是示出优选实施方式的制造方法的不同步骤的示意图,其中将同一种颜料或同一种颜料混合物添加到同一种基本组合物中,但按照不同的比例从而限定四种不同的试剂或生坯,其各自的烧结温度相似。
例如,可以考虑由氧化锆(ZrO2)(特别是具有适合所获得的陶瓷所需性能的粒度)制备旨在在烧结工序后产生陶瓷的基本组合物。本领域技术人员根据他或她的具体需要选择粉末及其粒度时将没有特别的困难。
可以提供的是,基本组合物包含稳定剂,例如本文的氧化钇(Y2O3),以及可选的粘合剂,例如聚乙烯醇(PVA),各自比例可以为0重量%至10重量%。
根据本发明,几种不同试剂的制备可以通过向上述基本组合物中添加不同比例的同一种颜料来提供,氧化锆在最终生坯中的重量比例优选在80%至98%之间。
例如,作为非限制性说明性示例,可以使用铁氧化物(根据铁的氧化程度为红色或棕色至黑色)、氧化铝(白色)、氧化铋(蓝色)和/或氧化铬(绿色)。
优选能够进行颜料或颜料混合物的引入以获得一种或多种颜料的比例为约0重量%至15重量%的生坯。
因此,例如可以基于上述组合物制备四种试剂或生坯100、200、300和400,并根据下表中的信息含有不同比例的颜料:
层的编号 | 颜料比例 | 获得的颜色强度 |
100 | 低 | 非常淡的色调 |
200 | 最大 | 非常暗的色调 |
300 | 平均 | 弱的色调 |
400 | 高 | 暗的色调 |
如图1所示,然后将这些试剂100至400以相邻层的形式放置在模具中以进行烧结工序,作为非限制性说明性示例,试剂100在此用于生产两层。
每层将有利地能够具有约0.5mm至5mm、优选0.5mm至3mm的平均厚度。
在此基本上是平面的层的分布产生四个界面2、4、6和8,每个界面被限定在两个相邻层之间的接合处。
作为非限制性说明性示例,这些界面2、4、6和8在此基本上都是平面的和平行的,限定所有界面的中间平面的方向。当然,本领域技术人员将能够根据他或她的具体需要沉积不同的层,特别是可变厚度的层,从而可以限定不一定相互平行的界面。
如上所述,鉴于本发明的方法并不旨在在最终获得的壳体元件上产生预定图案,在模具中放置不同的试剂并不需要对不同层相对于彼此排列的方式进行任何特别的精确控制。
烧结工序产生块体10形式的陶瓷产品,其形式由所使用的模具的形式限定,如图2示意性地示出。
可以看出,这种陶瓷产品具有不同的部分,在其整体上根据用于掺杂相应试剂的颜料的比例表现出彼此不同的色调。
通常,本发明的烧结工序优选采用闪速烧结工序的形式(或SPS,“火花等离子烧结”,或电流辅助烧结或FAST,“场辅助烧结技术”)。
更具体地,可以提供的是,该闪速烧结工序包括以下步骤,该步骤包括使用导电模具,该导电模具连接到彼此相距一定距离的两个电极,并且在它们之间施加大于0伏且小于或等于10伏的电压,优选地与在两个电极之间通过1A至25000A的电流相关。这种电流使得至少可以加热模具,加热速度可以非常快(约500℃/分钟至1000℃/分钟),甚至还可以加热试剂(当其导电)。
施加5MPa至1000MPa的压力使得可以加速烧结,有时降低烧结温度(因此降低所施加的电流的强度)并改善烧结后得到的产品的致密性。通常,压力是由电极本身直接施加的,因此是单向的。
通常,根据试剂的性质和所保留的工序条件,闪速烧结工序的持续时间为2分钟至30分钟。它可以在将模具保持在真空或受控气氛(例如在氩气、氢气或氮气中)时产生。
应注意的是,在快速烧结的情况下,粘合剂的使用不是必须的。此外,在这种情况下,鉴于不需要脱胶(debinding)步骤,闪速烧结工序构成当模具包含试剂时应用于模具的唯一热处理工序。
参考上面引用的文献JP 2014-12615A,应注意的是,本方法使得不仅可以降低烧结工序的持续时间,从数小时转换到至多数十分钟,还可以省去现有方法中为获得最终产品所需的机械性能所必需的热等静压(HIP)步骤。
本发明的制造方法提供了对所获得的陶瓷产品进行机加工的步骤,该步骤使得可以获得在其表面上表现出色调和/或颜色变化的壳体元件1,在此为用于表壳的表圈。
为此,机加工步骤有利地包括沿与界面2、4、6和8中的至少一个相交的路径的至少一个材料去除工序,使得该界面的至少一部分在壳体元件1的表面上可见。
图2示意性地示出了表圈在陶瓷块体10中的可能定位,这使得一旦机加工步骤完成,就可以同时呈现表圈表面上可见的所有界面2、4、6和8(在此,作为非限制性说明性示例,表圈是八角形的,这解释了在其外周规律分布的边缘的存在)。为此,在此具有使得可以限定其中间总平面的一般形式的壳体元件1的材料去除所遵循的路径的选择方式优选使得该中间总平面相对于所有界面的中间平面倾斜。
根据所期望的最终效果、层数、它们的厚度、形式和壳体元件的尺寸,可以根据为给定陶瓷块体10进行材料去除所遵循的路径的方向,获得无限不同的结果。
通常,特别地可以提供的是,当块体10包含至少两个界面时,它们有利地限定表现出相对倾斜度为约0°至20°的两个相应的中间平面。此外,还可以提供的是,壳体元件1或其至少一个面(如果合适的话)的中间总平面相对于所有界面的中间平面具有10°至90°的倾斜度。
然后对陶瓷块体10进行机加工,优选使用CNC机器或者可以通过激光,以从其中释放表圈,如图3所示。
图3示出了四个界面2、4、6和8各自在壳体元件1的表面上是可见的。
因此,根据要制造的壳体元件的形式,本发明的机加工步骤相对简单,因为该步骤仅仅包括将壳体元件从烧结工序后获得的陶瓷块体中释放出来。一旦限定了壳体元件的整体形式,就必须简单地将其应用于陶瓷块体,其方向使得可以切割不同颜色区域之间的一个或多个界面。
通常,本领域技术人员在根据他或她的需要适用本教导以限定合适的层数、它们的厚度或其组合物的性质方面将没有特别的困难,只要所使用的生坯使得当它们一起进行烧结工序时,获得从其结构和其机械性能的角度来看基本均质的陶瓷产品即可。
现在将提出不同的生坯作为补充的非限制性示例,以及使得可以制造本发明的壳体元件1的相关工序条件。
因此,可以制备例如与作为稳定剂的氧化钇结合的基于氧化锆的组合物,氧化钇的比例为相对于氧化锆的1%至5%。
有利地能够添加粘合剂以获得陶瓷浆料,包含相对于陶瓷浆料的0%至7%重量比例的粘合剂。以非限制性的方式,粘合剂能够选自聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、聚甲醛(POM)或甚至聚乙烯吡咯烷。
如上所述,通过向基本组合物中添加不同比例的同一种颜料或具有相似或不同比例的不同颜料,然后有利地提供几种不同生坯的制备。
例如,可以使用前文提及的颜料,特别是铁氧化物(根据铁的氧化程度为红色或棕色至黑色)、氧化铝(白色)、氧化铋(蓝色)和/或氧化铬(绿色)。优选能够进行颜料的添加以获得一种或多种颜料的比例为约0重量%至15重量%的生坯。
从本发明的角度来看,由此获得的生坯是彼此兼容的,也就是说,它们具有彼此相似的各自的烧结温度。
如前所述,生坯可以以层的形式交替地设置在模具中,优选通过加压注射。特别是,可以将上述试剂中的白色、绿色、红色(和/或棕色至黑色)和蓝色层以任何顺序交替放置。每层优选能够具有约0.5mm至5mm的厚度。
然后,在800℃至1600℃的温度下,将常规烧结工序应用于包含不同试剂层或生坯的模具。
作为另选,优选不使用粘合剂,并且将粉末置于闪速烧结用模具中(例如通常是石墨、碳化硅或碳化钨),然后对后者进行闪速烧结工序。
本领域技术人员将能够在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,使用任何合适的设备来实施闪速烧结工序。例如,他或她将能够使用由Fuji Electronics公司销售的一种或其他SPS机器(参见https://www.fdc.co.jp/sps/products/e_products.html)。
根据待处理试剂的性质,在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下,闪速烧结工序将能够包括一个或多个升温斜坡。
冷却后,对烧结后获得的陶瓷块体进行机加工(例如使用CNC机器)以从其中释放出所期望的壳体元件,特别是旨在用于钟表或珠宝领域。
正如图2和图3所示的示例中已经提及的,有利提供的是,在该机加工步骤中,壳体元件或其至少一个面(如果合适的话)的中间总平面,相对于所有界面的中间平面呈现出10°至90°的倾斜度。
凭借这些特性,可以保证不同层之间的最大数量的界面在最终获得的壳体元件的表面上呈现为可见,从而在其表面上赋予各种各样的色调和/或颜色。
为了表征用于获得本发明的陶瓷壳体元件的条件,也就是说,从其结构和其机械性能的角度来看使得可以认为陶瓷元件基本均质的条件,现在将描述附加示例性实施方式。
作为说明,该附加示例提供了陶瓷壳体元件的生产,该陶瓷壳体元件包括六个不同的部分,由于以可变的比例使用了两种不同的颜料或颜料混合物(C1和C2)而表现出各自不同的颜色和色调,如下表所示。
层的编号 | 层的颜色 | 考虑的色调的颜料比例 | 获得的颜色强度 |
104 | C1 | 弱 | 非常淡的色调 |
204 | C1 | 平均 | 淡的色调 |
304 | C1 | 高 | 平均色调 |
404 | C2 | 平均 | 暗的色调 |
504 | C2 | 弱 | 平均色调 |
604 | C2 | 最大值 | 非常暗的色调 |
图4是按照上述工序条件获得的陶瓷块体40的示意图。
事实上,本补充示例性实施方式提供了几种不同生坯的制备,方法是在相同的基本组合物中按可变比例添加不同比例的两种颜料或两种不同颜料混合物,然后将这些生坯以叠加层的形式放置在模具中,并使它们进行烧结工序。
然后获得块体40,其具有六个不同的部分,对应于层104、204、304、404、504和604,如图4所示。
可以通过在横向于不同层的方向上(即基本上平行于图4中引用的平面P)向块40施加载荷来进行韧性的测量,以限定块体40的结构均质性的可接受水平。
图5a是示出不符合本发明的陶瓷块体在平行于平面P的方向上的不同点处的韧性与第一层104的韧性之间的比例的示意图。
可以看出,韧性沿陶瓷块体显著变化,这反映在一定的结构异质性上,这种结构异质性可导致块体在某些特定的机械应力下破裂,而这在本发明的上下文中是不希望的。
图5b是示出本发明的陶瓷块体在平行于平面P的方向上的不同点处的韧性与第一层104的韧性之间的比例的示意图。
图5b的图表示意性地表示韧性沿整个平面P恒定的理想情况,这反映了根据本发明的标准,从其结构和其机械性能的角度来看,相应的陶瓷块体是均质的这一事实。
在实践中,优选可以认为当两个相邻层之间的韧性变化至多5%时,满足本发明的均质性标准。
借助于刚刚提出的制造方法,可以通过其多种色调和/或颜色生产出具有既原创又独特的外观的陶瓷壳体元件,并且其机械性能与色调和颜色均匀的常规陶瓷壳体元件相当。
本发明的实现不限于作为非限制性示例提供的组合物。实际上,本领域技术人员在不以任何方式脱离权利要求所限定的本发明的范围的情况下,在使本教导适用于制造性质不同于由性质不同于所提供的示例的组合物描述且制造的那些的陶瓷壳体元件的方法的实现上将没有特别的困难。
Claims (16)
1.一种用于钟表或珠宝领域的陶瓷壳体元件(1)的制造方法,其包括以下步骤:
-制备第一基本组合物,其包含旨在进行烧结工序以生产陶瓷的粉末,
-制备第二基本组合物,其包含旨在进行烧结工序以生产陶瓷的粉末,
-在实施所述烧结工序之前,对所述第一和第二基本组合物中的至少一种进行处理,以向其中引入至少一种颜料,并限定第一和第二各自的试剂(100,200),
所述第一和第二试剂具有彼此相似但不同的各自性质,使得当它们一起进行烧结工序时,获得从其结构和其机械性能的角度来看基本均质的陶瓷产品(10),并且最终获得的所述陶瓷产品(10)表现出色调和/或颜色的变化,
-将所述第一和第二试剂(100,200)以至少部分相邻的至少两层的形式放置在模具中以在它们之间限定预定形式的界面(2),
-实施应用于包含所述第一和第二试剂(100,200)的模具的烧结工序,
所述方法的特征在于,其包括在所述烧结工序之后获得的所述陶瓷产品(10)的至少一个机加工步骤,所述步骤包括沿与所述界面(2)相交的路径的至少一个材料去除工序,使得所述界面(2)的至少一部分在所述壳体元件(1)的表面上可见,并且后者表现出在其表面上具有色调和/或颜色变化的独特外观,其分布看起来基本上是随机的,并且与任何预定图案或与指示的显示相关的任何功能无关。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述第一和第二试剂(100,200)放置在所述模具中,而没有对它们在所述模具内相对于彼此分布的方式进行任何旨在产生预定图案的精确控制。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
其包括制备第三试剂(300)的补充步骤,所述第三试剂(300)包含旨在进行烧结工序以生产陶瓷的粉末,所述第三试剂(300)具有与所述第一和第二试剂(100,200)中的至少一种相似但不同的性质,并且选择方式使得当所述第一、第二和第三试剂(100,200,300)一起进行烧结工序时,获得从其结构和其机械性能的角度来看基本均质的陶瓷产品(10),并且
所述第三试剂(300)也与所述第一和第二试剂(100,200)一起放置在模具中,与它们中的至少一种限定至少一个补充界面(4),以与它们一起进行烧结工序,在实施材料去除工序时,所述补充界面(4)或每个补充界面(4)的至少一部分在所述壳体元件(1)的表面上呈现为可见。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述界面(2)具有中间平面,并且所述机加工步骤的进行方式使得所述壳体元件(1)具有至少一个限定中间总平面的面,所述中间总平面相对于所述界面(2)的所述中间平面呈现10°至90°的倾斜度。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述界面(2)和所述补充界面(4)或所述补充界面中的每一个在它们之间呈现出0°至20°的一个或多个倾斜度,以便为所有所述界面(2,4)限定中间平面,并且所述机加工步骤的进行方式使得所述壳体元件(1)具有至少一个限定中间总平面的面,所述中间总平面相对于所有所述界面(2,4)的所述中间平面呈现10°至90°的倾斜度。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述试剂(100,200,300)各自包含最大重量比例为15%的颜料。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述试剂(100,200,300)包含不同比例的相同颜料。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述试剂(100,200,300)中的至少一种含有至少一种贵金属的颗粒。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述烧结工序包括闪速烧结工序。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述闪速烧结工序包括以下步骤,所述步骤包括使用导电模具,所述导电模具连接到彼此相距一定距离的两个电极,并且在它们之间施加大于1伏且小于或等于10伏的电压,优选地与1A至25000A的电流相关,并且在它们之间优选施加5MPa至1000MPa的压力,持续时间为2分钟至30分钟。
11.如权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述闪速烧结工序构成应用于所述模具的方法的单一热处理工序,同时所述模具至少包含所述第一和第二试剂(100,200)。
12.一种用于钟表或珠宝领域的陶瓷壳体元件(1),其包括至少第一和第二部分,所述至少第一和第二部分通过在所述壳体元件(1)的表面上至少部分可见的界面相邻,所述第一和第二部分表现出各自不同的色调和/或颜色且具有各自的性质,使得所述壳体元件(1)从其结构和其机械性能的角度来看基本上是均质的,
其特征在于,所述壳体元件具有至少两个相互正交的横向切割平面,并且每个所述横向切割平面切割所述至少两个部分,并且
所述壳体元件表现出在其表面上具有色调和/或颜色变化的独特外观,其分布看起来基本上是随机的,并且与任何预定图案或与指示的显示相关的任何功能无关。
13.如权利要求12所述的壳体元件(1),其特征在于,
其包括至少第三部分,其色调和/或颜色不同于所述第一和第二部分中的至少一个,并且其性质使得所述壳体元件(1)从其结构和其机械性能的角度来看基本上是均质的,并且
每个所述横向切割平面切割所述三个部分的至少两个。
14.如权利要求12或13所述的壳体元件(1),其特征在于,所述部分各自的最小尺寸小于或基本上等于5mm。
15.如权利要求12至14中任一项所述的壳体元件(1),其特征在于,其是钟表壳体元件,特别是表壳的部件,例如中间件、表圈或底部,或者手表的腕带的部件,例如链节、螺柱或带扣,或者首饰的壳体元件。
16.如权利要求12至15中任一项所述的壳体元件(1),其特征在于,所述两个相邻部分之间的韧性沿所述界面的范围变化至多5%。
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