DE3918920A1 - Galvanoplastisches verfahren zum herstellen von hohlen schmuck- und juwelierwaren - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Verfahren ist aus der EP-01 95 132 A2 bekannt. Für ein sol­ ches galvanoplastisches Verfahren hat sich auch die Bezeich­ nung "Electroforming" eingebürgert. Zur Ausführung des Ver­ fahrens wird zunächst ein Formkern gebildet, der die räum­ liche Kontur des Hohlkörpers aufweist, der durch das galvano­ plastische Verfahren hergestellt werden soll. Der Formkern wird üblicherweise in einem Negativmodell des Hohlkörpers durch Ausgießen mit einem Material hergestellt, welches sich aus dem Hohlkörper herauslösen läßt, ohne daß der Hohlkörper Schaden nimmt. Grundsätzlich kommen als Materialien für den Formkern alle Stoffe in Frage, die sich thermisch oder chemisch verflüssigen oder verflüchtigen lassen, ohne daß der Werkstoff, aus welchem der Hohlkörper besteht, darunter leidet. Gebräuchlich sind insbesondere Wachse und Kunststoffe. Besteht der Formkern aus einem Material, welches selbst nicht elektrisch leitend ist, dann wird er mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet, z.B. durch Eintauchen in ein chemisches Metallisierungsbad. Der elektrisch leitende bzw. an der Oberfläche elektrisch leitend gemachte Formkörper wird dann in ein elektrolytisches Bad getaucht und durch elektrolytische Metallabscheidung beschichtet. Nach Erreichen der gewünschten Schichtdicke, die zumeist zwischen 150 und 300 µm liegt, wird die elektrolytische Metallabscheidung be­ endet, der gebildete Hohlkörper aus dem Bad entnommen, ge­ spült und durch eine von vornherein vorgesehene oder nach­ träglich gebildete Öffnung das Formkernmaterial herausge­ löst.

Bei vielen Hohlkörpern ergeben sich aufgrund der dünnen Wandstärke dort Probleme, wo bei der späteren Bearbeitung oder bei der bestimmungsgemäßen Verwendung eine größere mechanische Beanspruchung auftritt. So sind Hohlprofile zwar gegen Zug- und Biegekräfte vergleichsweise stabil, aber empfindlich gegenüber scheuernder oder reibender Bean­ spruchung, da die Wandstärke mit zunehmender Benutzungsdauer allmählich abgetragen wird. Auch dort, wo der Hohlkörper zur Lagerung, Führung oder Befestigung von anderen Teilen, insbesondere von bewegten Teilen, dient, kann es zu Schäden kommen. Dies gilt beispielsweise für die Ösen von Anhängern, für die Ringschiene von Ringen, für die Anschlußteile von beweglichen Gliedern oder von Schließen bei Ketten, Arm­ bändern o.dgl., die Schließmechanismen bei Perlschließen, Klips, Manschettenknöpfe sowie auch für Broschierungen, Böckchen, Haken, Sicherungen u.dgl. Funktionsteile.

Um dem abzuhelfen, ist es aus der EP-01 95 132 A2 bekannt, den Hohlkörper in dem besonders beanspruchten Bereich nach­ träglich mit Metall aufzufüllen und dadurch zu verstärken. Das Auffüllen erfolgt dadurch, daß in den zu verstärkenden Bereich des Hohlkörpers ein Metall mit niedrigerem Schmelz­ punkt als das Metall des Hohlkörpers eingegossen wird.

Das nachträgliche Auffüllen der besonders beanspruchten Be­ reiche mit Metall ist zum einen recht aufwendig und bereitet zum anderen gerade bei echten Schmuck- und Juwelierwaren Probleme wegen der amtlichen Punzierungsbestimmungen, weil diese vorschreiben, daß die Waren, die mit einer Angabe über ihren Feingehalt punziert sind, diesen Feingehalt durchgehend aufweisen müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahen anzu­ geben, mit welchem nach einem galvanoplastischen Verfahren hergestellte echte Schmuck- und Juwelierwaren einfacher als bisher mit verbesserter Festigkeit und Stabilität hergestellt werden können, ohne mit den amtlichen Punzierungsbestimmungen in Konflikt zu geraten.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den im An­ spruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In Abkehr vom Stand der Technik wird erfindungsgemäß als Formkern ein Verbundkern verwendet, welcher im Verbund mit dem herauszulösenden Formkernmaterial ein Strukturteil aus einem Metallwerkstoff mit demselben Feingehalt enthält wie der Metallwerkstoff, mit welchem der Formkern elektrolytisch beschichtet wird. Dieses Strukturteil verbleibt im Innern des Hohlkörpers, wenn das herauszulösende Formkernmaterial, welches in üblicher Weise ein Wachs oder ein Kunststoff ist, aus dem Hohlkörper herausgelöst wird. Damit das Strukturteil mit dem durch elektrolytische Metallab­ scheidung gebildeten Hohlkörper eine feste Verbindung auf­ weist, bildet es an wenigstens einer Stelle die Oberfläche des Formkerns, so daß dort die elektrolytische Metallab­ scheidung unmittelbar auf dem Strukturteil erfolgt. Soweit das Strukturteil vom herauszulösenden Formkernmaterial be­ deckt ist, findet auf ihm natürlich keine Metallabscheidung statt.

Das Strukturteil verstärkt den galvanoplastisch erzeugten Hohlkörper von Beginn an. Um die gewünschte Verstärkung zu erzielen, ist nach Abschluß der elektrolytischen Be­ schichtung des Formkerns kein besonderer Arbeitsschritt er­ forderlich, der bei der galvanoplastischen Herstellung von Hohlkörpern nicht ohnedies durchgeführt werden müßte. Es entfällt insbesondere das aufwendige Eingießen von Metall in den besonders beanspruchten Bereich des Hohlkörpers. Dabei ist es ein besonderer Vorteil, daß es überhaupt keine Probleme bereitet, für das Strukturteil einen Metall­ werkstoff mit demselben Feingehalt wie der Metallwerkstoff zu wählen, mit welchem der Formkern elektrolytisch be­ schichtet wird. Weil das Strukturteil schon besteht, bevor der Formkern elektrolytisch beschichtet wird, kann das Strukturteil anders als bei dem in der EP-01 95 132 A2 be­ schriebenen Verfahren sogar aus dem gleichen Metallwerk­ stoff bestehen, mit welchem der Formkern elektrolytisch beschichtet wird. Das Einhalten der amtlichen Punzierungs­ bestimmungen bereitet deshalb keinerlei Schwierigkeiten.

Das Strukturteil kann nach bekannten Verfahren hergestellt werden, wobei das zur Anwendung kommende Verfahren natürlich von der gewählten Gestalt des Strukturteils abhängt. Insbe­ sondere kann das Strukturteil durch Stanzen, Prägen und Biegen von Teilen aus Blech sowie durch Gießen, insbesondere durch Schleudergießen oder Vakuumgießen hergestellt werden. Zum Herstellen des Verbundkerns legt man das Strukturteil in eine Gießform und gießt diese anschließend mit dem später aus dem Hohlkörper wieder herauszulösenden Formkernmaterial aus. Nach dem Gießen des Verbundkerns ist ggfs. noch zu kontrollieren, ob die Oberflächenbereiche des Strukturteils, auf welchen eine elektrolytische Metallabscheidung statt­ finden soll, beim Gießen des Verbundkerns vom später heraus­ zulösenden Formkernmaterial freigeblieben sind.

Die Gestalt des Strukturteils richtet sich allein nach der ihm zugewiesenen Aufgabe. Es kann sich um hohle oder um massive Kerne handeln, die an Stellen des Formkerns ange­ ordnet werden, an denen der spätere Hohlkörper mechanisch besonders stark beansprucht ist. Es kann sich um eine Strebe handeln, die überwiegend im Innern des Verbundkerns verläuft und nur mit ihren beiden Enden an der Oberfläche des Ver­ bundkerns zutage tritt. Eine solche Strebe ist nach der elektrolytischen Beschichtung des Formkerns fest mit zwei voneinander entfernten Stellen der Innenseite des Hohlkörpers verbunden und versteift ihn. Das Strukturteil kann aber auch einen größeren Teil der Oberfläche des Formkerns bilden und ist dann nach der elektrolytischen Beschichtung des Form­ kerns ein Teil der Hohlkörperwandung.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgmäßen Verfahrens besteht darin, daß man durch seine Anwendung in einem Arbeitsgang hinreichend massive Anschlußteile wie Haken, Ösen, Broschierungen, Böckchen sowie Halterungen, z.B. Fassungen für Edelsteine oder Perlen, am Hohlkörper ausbilden kann, die eine ihrer Aufgabe ent­ sprechende Festigkeit und Haltbarkeit aufweisen, wobei gleich­ zeitig die Hohlkörperwandung in den übrigen, weniger beanspruchten Bereichen sehr dünn ausgebildet werden kann, so daß der Vorteil des galvanoplastischen Verfahrens, Schmuck- und Juwelierwaren mit sparsamem Edelmetalleinsatz herzustellen, erhalten bleibt. Dadurch, daß das Strukturteil vorab gefertigt wird, ist es mög­ lich, seine Gestalt seiner Aufgabe optimal anzupassen, z.B. da­ durch, daß es selbst wieder ein Hohlkörper ist, so daß man auch für das Strukturteil mit wenig Edelmetall auskommt, in vielen Fällen insgesamt mit weniger Edelmetall, als dies in Anwendung des aus der EP-01 95 132 A2 bekannten Verfahrens möglich ist. Außer­ dem kann durch ein optimal angepaßtes Strukturteil die Dicke der elektrolytisch abgeschiedenen Metallschicht in vielen Fällen kleiner gehalten werden, als das ohne ein solches angepaßtes Strukturteil möglich wäre, wodurch eine weitere Edelmetallein­ sparung erzielbar ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß man auf einfache Weise Funktionsteile im Innern des Hohlkörpers anordnen kann, z.B. Führungsteile für Verschluß­ organe oder sogar Schließmechanismen mit Federn und anderen beweglichen Teilen, die sonst nur in den Hohlkörper hineinge­ bracht werden können, in dem man diesen aufschneidet und ihn nach der Montage des Funktionsteils durch Verlöten wieder verschließt. Erfindungsgemäß kann man solche Funktions­ teile mit dem herauslösbaren Formkernmaterial zu einem Verbundkern gießen, wobei jene Bereiche des Funktionsteils, welche im Innern des Hohlkörpers liegen sollen, von dem her­ auszulösenden Formkernmaterial bedeckt werden. Andere Bereiche des Strukturteils, welche aus dem Hohlkörper herausragen oder von diesem abstehen sollen, z.B. Haken, Ösen oder Böckchen, läßt man von vornherein aus dem Verbundkern herausragen; sie werden bei der anschließenden elektrolytischen Metallab­ scheidung verstärkt.

Sollte ausnahmsweise eine Verstärkung von Bereichen des Strukturteils, welche von dem herauszulösenden Formkernmaterial nicht bedeckt sind, unerwünscht sein, besteht die Möglichkeit diese Bereiche vor der elektrolytischen Beschichtung des Form­ kerns mit einem entfernbaren, isolierenden Überzug zu versehen.

Bemerkenswert vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren auch beim Herstellen von Ringen, die auf diese Weise besonders einfach mit einem massiven Abschnitt der Ringschiene ausgebildet werden können, den man braucht, wenn man die Weite des Ringes ändern will. Zugleich kann man die Ringe durch Ausüben des er­ findungsmäßen Verfahrens sehr einfach mit einer verstärkten Fassung für Edelsteine oder Perlen versehen.

Der vorgesehene Verwendungsbereich für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Herstellung von echten Schmuck- und Juwelier­ waren. Es ist aber auch denkbar, das Verfahren zum Herstellen anderer metallischer Hohlkörper anzuwenden, wenn sich dort eine vergleichbare Aufgabe wie bei der Herstellung von Schmuck- und Juwelierwaren stellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen erläutert, in welchen

Fig. 1 eine Schließe in der Draufsicht,

Fig. 2 die Schließe im Längsschnitt längs der Linie II-II,

Fig. 3 ein in die Schließe integriertes Strukturteil in der Draufsicht, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen das Strukturteil enthaltenden Formkern mit ausschmelzbarem Formkernmaterial ist, wel­ ches in der zeichnerischen Darstellung teilweise entfernt ist.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Schließe für Schmuckwaren. Die Schließe hat eine Gestalt ähnlich einer längs halbierten Banane mit einem ebenen Boden 1 und mit einer den Boden 1 überwölbenden, im Querschnitt ungefähr halbrunden Wand 2, welche im gezeichneten Beispiel allein aus Gründen des Aus­ sehens ein kordelähnliches Relief aufweist. Am einen Ende der Schließe befindet sich eine Öse 3, an welcher z.B. eine Kette oder ein Collier befestigt werden kann, und am gegen­ überliegenden Ende befindet sich eine Öffnung 4, durch die hindurch ein am anderen Ende der Kette bzw. des Colliers an­ gebrachter Schnäpper in das Innere der Schließe eingeführt und in einem darin angeordneten Führungsteil 5 verrastet werden kann.

Das Führungsteil 5 ist integraler Bestandteil eines Struktur­ teiles 6, welches in Fig. 3 in der Draufsicht dargestellt ist. Das Strukturteil 6 ist rahmenförmig ausgebildet und hat zwei in einer gemeinsamen Ebene liegende, bogenförmige Rahmenteile 7 und 8, welche in der Schließe an den inneren Längsrändern des Bodens 1 verlaufen und an ihrem einen Ende durch das nach Art eines Käfigs ausgebildete Führungsteil 5 und am gegenüber­ liegenden Ende durch einen kurzen Steg 9 miteinander verbunden sind, an welchem die Öse 3 angebracht ist. Das Strukturteil 6 besteht vorzugsweise aus demselben Metallwerkstoff wie der Boden 1 und die gewölbte Wand 2 der Schließe und kann durch ein Gießverfahren hergestellt werden. Zum Herstellen der Schließe wird das Strukturteil 6 in eine Negativform der Schließe eingelegt und die Negativform anschließend mit einem ausschmelzbaren Material, insbesondere mit Wachs ausgegossen, so daß man ein Verbundteil aus dem Wachs 11 und aus dem Struktur­ teil 6 enthält, welches in Fig. 4 dargestellt ist. Durch ent­ sprechende Ausbildung der Gießform ist in diesem Ausführungs­ beispiel dafür gesorgt, daß die Öse 3 die entgegengesetzt ge­ richtete Stirnseite 10 des Strukturteiles 6 und die Unterseite der beiden Rahmenteile 7 und 8 von dem Wachs 11 nicht bedeckt werden. Anschließend wird das Wachs 11 durch Eintauchen in ein chemisches Metallisierungsbad oberflächlich leitend gemacht und das Verbundteil anschließend als Formkern in ein elektro­ lytisches Metallisierungsbad eingetaucht. Zu diesem Zweck kann man an der Öse 3 einen Draht befestigen, durch den dem Form­ kern ein kathodisches Potential vermittelt werden kann. In dem elektrolytischen Bad wird der Formkern insgesamt, d.h. sowohl auf der Wachsoberfläche als auch auf den nicht vom Wachs be­ deckten Bereichen des Strukturteiles 6, mit Metall beschichtet. Nach Erreichen der gewünschten Schichtdicke wird der entstandene Hohlkörper aus dem elektrolytischen Bad entnommen, an der Stelle 4 geöffnet und das Wachs des Formkerns ausgeschmolzen.

Durch die elektrolytische Metallabscheidung hat sich das Struktur­ teil 6 fest mit dem Boden 1 und mit der Wandung im Umgebungsbe­ reich der Öse 3 und der Öffnung 4 verbunden.

Claims (15)

1. Galvanoplastisches Verfahren zum Herstellen von hohlen, echten Schmuck- und Juwelierwaren oder hohlen Teilen davon (nachfolgend allgemein als Hohlkörper bezeichnet) durch elektrolytische Beschichtung eines Formkerns mit Metall und anschließendes Herauslösen des Formkernmaterials, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Formkern ein Verbundkern verwendet wird, welcher im Verbund mit dem herauszulösenden Formkern­ material (11) ein Strukturteil (6) aus einem Metallwerkstoff mit demselben Feingehalt wie der Metallwerkstoff, mit welchem der Formkern elektrolytisch beschichtet wird, enthält, welches an wenigstens einer Stelle (3, 10) die Oberfläche des Formkerns bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturteil (6) aus dem gleichen Metallwerkstoff besteht, mit welchem der Formkern elektrolytisch beschichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturteil (6) an zwei oder mehr als zwei ge­ trennten Stellen (3, 10) die Oberfläche des Formkerns bildet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturteil (6) ein Verstärkungsteil ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Strukturteil (6) teilweise aus dem Formkernmaterial (11) herausragt.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Strukturteil ein Verschlußorgan einer Schließe ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Strukturteil eine Fassung ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Herstellen von Ringen, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturteil ein massiver Abschnitt der Ringschiene ist.

9. Formkern zur Verwendung in einem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Verbund­ kern ist, welcher im Verbund mit dem herauszulösenden Form­ kernmaterial (11) ein Strukturteil (6) aus Metäll enthält, wel­ ches an wenigstens einer Stelle (3, 10) die Oberfläche des Form­ kerns bildet.

10. Formkern nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturteil (6) an zwei oder mehr als zwei ge­ trennten Stellen die Oberfläche des Formkerns bildet.

11. Formkern nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturteil (6) ein Verstärkungsteil ist.

12. Formkern nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Strukturteil (6) ein Verstärkungs­ teil ist.

13. Formkern nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Strukturteil (6) teilweise aus dem Formkernmaterial (11) herausragt.

14. Formkern nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Strukturteil ein Verschlußorgan einer Schließe ist.

15. Formkern nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Strukturteil eine Fassung ist.