DE2347612C3 - Verwendung einer Legierung für die Herstellung von Teilen, Rohwerken und Schalen von Uhren - Google Patents
Verwendung einer Legierung für die Herstellung von Teilen, Rohwerken und Schalen von UhrenInfo
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Description
Die vorliegende Gründung betrifft die Verwendung einer Legierung für die Herstellung von Teilen, Rohwerken,
und Schalen von Uhren.
In der Uhrenindustrie werden zur Hauptsache zwei Kupferlegierungen eingesetzt, nämlich Kupfer-Zink-Legierungen
(Messinge) und Kupfer-Beryllium-Legierungen. Messinge können bis jetzt nur dort zweckmäßigerweise
eingesetzt werden, wo keine große Beanspruchungen auftreten. Demgegenüber werden Kupfcr-Bcryllium-Legierungen
für hochbeanspruchte Teile verwendet. Hierunter fallen unter anderem Teile des automatischen Aufzuges, Lagerungen usw.
Das Rohwerk wird meist aus einem Messing mit der ISO-Normbezeichnung Cu Zn 38 Pb 2 hergestellt. Demgegenüber
werden Einzelteile, wie Federhaus, Räder usw. vorwiegend aus den Legierungen Cu Zn 39 Pb 2
und Cu Zn 40 Pb 3 gefertigt, die auch als Decolletagelegierungen bekannt sind. Die Cu Zn 3 8 Pb 2 Legierung
für die Herstellung von Rohwerken weist eine Festigkeit von etwa 58 kp/mm2 auf. Die für hochbeanspruchte
Teile vorzugsweise verwendete Kupfer-Beryllium-Legierung weist bei den in der Regel verwendeten
Kaltverformungsgraden eine Festigkeit von 85 Kp/ mmä auf. Nach einer Wärmebehandlung beträgt die
Festigkeit etwa 135 Kp/mmA Die Zusammensetzung der bekannten und meist verwendeten Kupfer-Beryllium-Legierung
ist folgende:
Kupfer 97%
Beryllium 2 %
Eisen oder Kobalt 0,5%
der Rest Verunreinigungen.
Neben der schlechten Verarbeitbarkeit von Kupfer-Beryllium-Legierungen
fällt der relativ hohe Preis stark ins Gewicht.
Durch die US-PS 21 23 840 ist bereits eine Kupferlegierung bekanntgeworden, welche folgende Zusammensetzung
hat:
Cu 54bis69°„
Ni 0,1 bis4"„
Fe 0,1 bis3"„
As 0,05 bis 1 °„
Die Verwendung von Eisen hat jedoch den Nachteil, daß sie Uhrenteile empfindlich auf magnetische
Felder macht, was sowohl bei mechanischen als auch bei elektronischen Uhren in der Regel unerwünscht
ist. Der in der genannten Patentschrift (Spalte 1, Zeile 19 bis 47) besonders hervorgehobene Eisengehalt
hat auch cien Nachteil, daß er in der Regel zu einer
Verschlechterung der Bearbeitbarkeit führt, was aber besonders für kleine präzise Teile von besonderem
Nachteil ist.
Aus der DE-PS 8 36 567 ist ferner eine Messinglegierung, bestehend aus 0,1 bis 8°/o Silizium, 20 bis
45",, Zink, 0,1 bis 5"„ Nickel, 0 bis 2"„ Blei und Rest
Kupfer sowie eventuellen weiteren Wahlkomponenten, bekannt. Diese Legierung wird jedoch nur /um
Zwecke der Herstellung von Glocken. Schellen und ähnlichen Klanggerälen empfohlen, wobei durch die
besondere Zusammensetzung die Tonfülle und der Nachhall verbessert werden soll.
Schließlich ist durch die DE-PS 7 59 865 eine Messinglegierung, bestehend u. a. aus 55 bis 75 9Zo
Kupfer, 0,05 bis 5 % Silizium, bis zu 5 °/o Nickel, bis
zu 3 °/o Blei und bis zu 2 % Aluminium, Rest Zink, bekanntgeworden. Diese Messinglegierung wird zur
Herstellung von Maschinenteilen vorgeschlagen, die auch bei halbflüssiger oder sogar trockener Reibung
noch recht gute Notlaufeigenschaften aufweist, also nicht schon bei verhältnismäßig geringer Beanspruchung
durch Heißlaufen unbrauchbar werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Legierung für Uhrenieilc, -Rohwerke und -Schalen zu linden, die hohen Anforderungen bezüglich
mechanischer Festigkeit, Verschleiß und Deformation entsprechen und trotzdem preisgünstig in
ihrer Herstellung sind.
Die Erfindung besieht in tier Verwendung einer
Legierung, bestehend aus 25 bis 31 "„ Zink, 2 bis d"„
Nickel, 0,5 bis 3"„ Silizium. 1 bis 3"„ Blei und Rest
Kupfer mit den üblichen herstellungsbedingten Verunreinigungen, als Werkstoff für die Herstellung von
Teilen, Rohwerken und Schalen von Uhren.
Jc nach dem Kaltverformungsgrail bei ihrer Herstellung
weisen die Teile, Rohwerke und Schalen Zugfestigkeiten auf, die zwischen 40 und 85 kp/mm2
liegen. Die Härten liegen zwischen 230 bis 260 HV. Zum Nickelzusatz ist zu bemerken, daß dieser das
Formänderungsvermögen verbessert und den Korrosionswiderstand erhöht. Das Silizium hingegen beschränkt
beim Hartlöten die Zinkverdampfung und verhindert auch weitgehend die Oxydation. Dies
macht die Verwendung der Legierung in elektronischen Uhren möglich.
Eine zweckmäßige Verwendung sieht vor, daß die Legierung vor und/oder nach der formgebenden Bearbeitung
wärmebehandelt worden ist.
Vorteilhaft ist die Legierung vor der formgebenden Bearbeitung durch Feinstanzen ein bis drei Stunden
lang bei 700 bis 9001C lösungsgeglüht und darauf abgeschreckt
worden. Günstig ist eine Legierung bei der diese Abschreckung in Wasser erfolgte. Dadurch wird
ein Material erhalten, das sich durch eine relativ
ίο niedrige Festigkeit von 40 kp/rnm* und einer großen
Dehnung von 50 °„ auszeichnet.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn nach der Abschreckung noch eine Aushärtung bei 150 bis 300"C
während ein bis drei Stunden vorgenommen wurde.
Das so behandelte Material neigt dann weniger zum Kleben an den Werkzeugen. Auch ist der Werkzeugverschleiß
bei der Verwendung eines so gehärteten Materials in vielen FäUen geringer als wenn keine
solche Aushärtung vor der Verarbeitung vorgenommen
wird.
Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn nach der formgebenden Verarbeitung eine Aushärtung bei 300
bis 400 C während '/» bis 4 Stunden vorgenommen
wurde. Dadurch erhält man erheblich verbesserte Festigkeitseigenschaften.
Zweckmäßig ist auch die Verwendung einer Legierung, die vor der formgebenden Verarbeitung durch
Kaltpressen 1 bis 3 Stunden lang bei 700 bis 9000C lösungsgegiüht und darauf abgeschreckt worden ist.
Dasselbe gilt auch wenn die Legierung nachher durch eine Kombination von Stanzen oder Feinstanzen
und Kaltpressen verarbeitet wird.
Vorteilhaft ist schließlich auch die Verwendung einer Legierung, wenn die Legierung der formgebenden
Verarbeitung durch Warmpressen 1 bis 60 Minuten lang bei 700 bis 900T wärmebehandell und dann
beim Warmpressen abgekühlt worden ist.
Durch diese Abkühlung wird dann die gewünschte Abschreckung erzielt.
Unter Umständen kann es sich jedoch als notwendig erweisen, die Preßwerkzeuge zu kühlen, damit
eine genügcnJe Abschreckung des zu verarbeitenden Materials erfolgt. Wenn sich aber auch dadurch eine
genügende Abschreckung nicht erzielen läßt, so ist das vorgepreßle Teil noch einer Wärmebehandlung
während 1 bis 60 Minuten bei 700 bis 900"C ?u unterziehen
und dann im Wasser abzuschrecken. Hierauf kann dann wieder eine normale Ausscheidungshärtung
erfolgen, und zwar zweckmäßigerweise während V2 bis 4 Stunden bei 300 bis 400 C. Diese Ausscheidungshäriung
erfolgt zwcekmäßigerweisc unter Schutzgas oder im Vakuum.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Legierung mit folgender Zusammelheizung
verwendet:
Kupfer 64,5",,
Zink 28 "„
Nickel 4 "„
Silizium 1 "„
Blei 2 "„
Verunreinigungen, die normalerweise
im Kupfer enthalten sind 0,5",,
Claims (17)
1. Verwendung einer Legierung, bestehend aus 25 bis 31 % Zink, 2 bis ,% Nickel, 0,5 bis 3% Silizium,
1 bis 3 % Blei und Rest Kupfer mit den üblichen herstellungsbedingten Verunreinigungen, als
Werkstoff für die Herstellung von Teilen, Rohwerken und Schalen von Uhren.
2. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1, die aus 64,5% Kupfer,
28% Zink, 4% Nickel, 1% Silizium, 2% Blei und 0,5% übliche herstellungsbedingte Verunreinigungen
besteht, für den Zweck nach Anspruch 1.
3. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, die vor und/oder
nach der formgebenden Bearbeitung wärmebehandelt worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
4. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, die vor der formgebenden
Bearbeitung durch Stanzen oder Feinstanzen 1 bis 3 Stunden lang bei 700 bis 9000C
lösungsgeglüht und darauf abgeschreckt worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
5. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, die vor der formgebenden
Verarbeitung durch Kaltpressen 1 bis 3 Stunden lang bei 700 bis 900°C lösungsgeglüht
und darauf abgeschreckt worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
6. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, die vor der formgebenden
Verarbeitung durch eine Kombination von Stanzen oder Feinstanzen und Kaltpressen
1 bis 3 Stunden lang bei 700 bis 9000C lösungsgeglüht
und darauf abgeschreckt worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
7. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, die vor uer formgebenden
Verarbeitung durch Warmpressen 1 bis 60 Minuten lang bei 700 bis 900 C wärmebehandelt
und dann beim Warmpressen abgekühlt worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
8. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, behandelt
nach einem der Ansprüche 4 bis 6, mit der Maßgabe, daß die Abschreckung bzw. Abkühlung
in Wasser erfolgt ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
9. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, behandelt nach
Anspruch 4, 6 oder 8, die nach der Abschreckung bei 150 bis 300uC während 1 bis 3 Stunden ausgehärtet
worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
10. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, behandelt nach
Anspruch 9, mit der Maßgabe, daß das Aushärten unter einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt
worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
11. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, behandelt nach
Anspruch 9, mit der Maßgabe, daß das Aushärten unter Vakuum durchgeführt worden ist,
für den Zweck nach Anspruch 1.
12. Verwendung einer Legierung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, behandelt nach einem der Ansprüche
4 bis 6 oder 9 bis 11, mit der Maßgabe, daß nach der fonngebenden Verarbeitung eine Aushärtung
bei 300 bis 4000C während l/g bis 4 Stunden
vorgenommen worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
13. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, behandelt nach
Anspruch 12, mit der Maßgabe, daß das Aushärten unter einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt
worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
ίο 14. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung
nach Anspruch 1 oder 2, behandelt nach Anspruch 12, mit der Maßgabe, daß das Aushärten
unter Vakuum erfolgt ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
15. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung
nach Anspruch 1 oder 2, behandelt nach Anspruch 7, mit der Maßgabe, daß beim Warmpressen
die Form gekühlt worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
so
16. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung
nach Anspruch 1 oder 2, behandelt nach Anspruch 7, mit der Maßgabe, daß nach dem
Warmpressen eine Wärmebehandlung während 1 bis 60 Minuten bei 700 bis 9000C vorgenommen
as worden ist, worauf dann eine Abschreckung erfolgt
ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
17. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, behandelt nach
Anspruch 16, mit der Maßgabe, daß eine Aushärtung bei 300 bis 400"C während >/2 bis 4 Stunden
vorgenommen worden ist, für den Zweck nach Anspruch 1.
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| CH1392172A CH553442A (de) | 1972-09-21 | 1972-09-21 |
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| DE2347612A1 DE2347612A1 (de) | 1974-04-04 |
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1973
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| DE2347612A1 (de) | 1974-04-04 |
| CH1392172A4 (de) | 1974-02-28 |
| CH553442A (de) | 1974-08-30 |
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