DE602004011565T2

DE602004011565T2 - Herstellung von silberketten

Info

Publication number: DE602004011565T2
Application number: DE602004011565T
Authority: DE
Inventors: Peter Gamon Johns
Original assignee: Middlesex Silver Co Ltd
Current assignee: Middlesex Silver Co Ltd
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2024-12-10
Also published as: ATE384593T1; JP2007534836A; GB0328603D0; WO2005056213A1; US20070095045A1; EA200601126A1; CA2547272A1; EP1699581A1; CN1890039A; AU2004296256A1; EP1699581B1; DE602004011565D1

Description

Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Silberkette.
Hintergrund der Erfindung
Bei der maschinellen Herstellung von Ketten wird ein Draht, der zu einer Kette geformt werden soll, abgelängt und zu Kettengliedern gebogen, wobei jedes Glied so durch das eine vorhergegangene hindurch gebildet oder eingezogen wird, dass sich eine Kette ergibt. Die Gliederenden von jedem Glied müssen dann miteinander befestigt werden, um die Kette mechanisch zu stabilisieren.
Bis jetzt ist ein Silberdraht mit einem Lötmittelkern das bevorzugte Ausgangmaterial für die Verwendung bei der Herstellung solcher Ketten. Ein solcher Draht und seine Herstellung sind in dem US-A-978847 beschrieben (Carlisle, 1910). Diese Beschreibung erklärt, dass ein Silberbarren, der für die Reduzierung zu einem Draht gedacht ist, mit einem Kern aus Lötmittel gebildet wird, der sich in Längsrichtung durch den Barren erstreckt, und danach der Barren durch Gesenkmaschinen, Walzen oder beides oder durch Extrusion reduziert wird und zu dem beabsichtigten Durchmesser für die Bildung von Ketten gezogen wird. Die Herstellung eines solchen Drahts wird in dem US-A-1465553 (Bleeker), dem 2138088 (Capillon) und dem 4247602 (Krug) und von Reti et al., Precious Metal Chain, Santa Fe Symposium an Jewellery Manufacturing Technology, 1991, 287–299, offenbart, der die Herstellung von Edelmetallketten, einschließlich Gold und Silberketten, bespricht. Das US-A-2138088 (Capillon) offenbart einen Silberdraht mit einem Lötmittelkern zur Bildung von Ketten, in dem die äußere Legierung eine Silber-Kadmium-Legierung ist, um einen Schmelzpunkt bereit zu stellen, der deutlich über dem Flusspunkt des Silberlötmittelkerns liegt, und die Aussonderung zu verringern, die während der Kettenherstellung produziert wird. In Ketten, die aus solchen Drähten gebildet werden, stoßen die Enden der Glieder aneinander, und gelötete Verbindungen, die die Glieder schließen, können gemacht werden, indem die Ketten der Hitze in einem Ofen unter einer reduzierenden Atmosphäre bei etwa 720°C unterworfen werden. Normalerweise werden Endlosbandöfen für diesen Zweck verwendet und es wird auf die Oberfläche der Kette Talk aufgetragen, um die Ausbreitung des Lötmittels jenseits der aneinander stoßenden Regionen, die verbunden werden sollen, zu verringern oder zu unterbinden. Die Herstellung des Drahtes jedoch, der als das Ausgangsmaterial verwendet wird, ist Energieintensiv und die Beschichtung mit dem Talk und das anschließende Entfernen davon trägt zu den Kosten und zu der Komplexität des Herstellungsverfahrens bei.
Eine alternative Technik verwendet massiven Draht als das Ausgangmaterial und trägt ein Lötmittelpulver vor dem Erhitzen in einem Ofen auf, um die aneinander stoßenden Enden der Glieder wie von Reti et al. oben diskutiert zusammen zu löten. Die lösungsmittelgereinigte Kette wird in einer Mischung aus Lösungsmittel, Kastoröl und Lötmittelpulver getaucht, was den Eintritt der Lötmittels in die kleinen Räume zwischen den Gliedern erlaubt. Das Lösungsmittel wird getrocknet und die Kette wird in Talk geschüttelt, um das pulverisierte Lötmittel von der außen liegenden Oberfläche der Kette zu entfernen und einen Schutz für die Oberfläche der Kette bereitzustellen, wonach die Kette in einem Bandtypofen erhitzt wird um die Glieder durch Löten zu schließen und der Talk wird entfernt. Insbesondere bei Silber ist es jedoch schwierig alle Glieder einer Kette gleichmäßig zu löten oder zu schweißen und bei Sterlingsilber wird eine unerwünschte Hitzeverfärbung beobachtet. Das Auftragen des Lötmittelpulvers ist ein arbeitsintensives Verfahren und die anschließende Talkbeschichtung und die Entfernungsschritte tragen zu den Herstellungskosten bei.
Maschinen zur Herstellung einer Schmuckkette aus Gold oder anderen Edelmetallen aus einem Draht aus Edelmetallegierungen sind kommerziell erhältlich und die Glieder der Kette können durch einen Laser, eine Gasplasmamikrolötlampe oder Schweißen mittels elektrischer Entladung online während dem Herstellungsprozess geschlossen werden, obwohl die oben genannte Ofenbehandlung die gebräuchlichere Option für Silberketten bleibt. Die Hersteller von Kettenherstellungsmaschinen schließen O. M. B. I. Spa of Milan, Italien und Sisma Spa of Schio, Italien ein, siehe auch US-A-5278389 .
Das Schweißen einer Silberkette stellte größere Schwierigkeiten bereit als das einer Goldkette, wegen dem hohen Reflexionsgrad und der hohen thermischen Leitfähigkeit von Silber in Juwelierqualitäten. Für die Bekleidung von Personen sollte die Kette eine Silberqualität mit mindestens einem Sterlingsilber-Gehalt haben, weil Qualitäten mit einem höheren Kupfergehalt bei einem Kontakt mit der Haut nicht gut arbeiten, obwohl sie in manchen Ländern für die Verwendung als Tischware verkauft werden. Obwohl manche Ausrüstungshersteller beanspruchen z. B. automatische Kettenbildungsmaschinen und Schweißmaschinen anzubieten, von denen sie behaupten, dass sie zur Herstellung von Silberketten verwendet werden können, liefern derzeitig erhältliche Maschinen unter Verwendung von Sterlingsilber keine ausreichend zuverlässigen Ergebnisse und Maßnahmen, wie das Schwärzen der Kettenglieder durch Oxidation, um die Hitzeaufnahme zu verbessern, umfassen zusätzliche und möglicherweise teure Herstellungsschritte und sind nicht vollständig effektiv.
Zusammenfassung der Erfindung
Wir haben nun gefunden, dass ein Silberdraht, der mindestens 92,5 Gew.-% Ag und 0,5–3 Gew.-% Ge, wobei der Restbetrag Kupfer oder andere herkömmliche Legierungsbestandteile ist, vorzugsweise Bor als ein Kornfeinungszusatz und Verunreinigungen enthält, zu Gliedern geformt werden kann und die Glieder können mit einem Laser in herkömmlichen automatischen Kettenbildung- und Schweißmaschinen mit einer ausreichenden Zuverlässigkeit schweißgeschlossen werden, um eine Kette mit einer undefinierten Länge unter kommerziell brauchbaren Geschwindigkeiten herzustellen, z. B. 100–250 Glieder pro Minute. Überraschenderweise sind die Bedingungen, die für das Schweißen verwendet werden können im Allgemeinen, jenen für das Schweißen von Goldketten ähnlich. Beim Laserschweißen können Leistungen von 20–80 W, z. B. etwa 30 W, verwendet werden und die Hitze von dem Laser kann zu der Stelle des Schweißpunktes mittels eines optischen Faserkabels geführt werden.
In einem Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Silberkette bereit, das die Bildung von Ablängen aus Silberdraht zu aufeinander folgenden Kettenglieder, deren Enden aneinander stoßen, und das Schließen der Glieder durch Löten oder Schweißen der aneinander stoßenden Enden davon mittels eines Lasers umfasst, worin der Draht durch seinen gesamten Querschnitt hindurch aus derselben Zusammensetzung besteht und mindestens 92,5 Gew.-% Ag und 0,5–3 Gew.-% Ge enthält.
Beschreibung der der bevorzugten Merkmale
Der Draht, der verwendet wird, um die vorliegenden Ketten herzustellen, kann einen zirkulären Querschnitt haben, es können aber auch andere Querschnitte eingesetzt werden, z. B. ein ovaler, polygonaler, bandförmiger oder flacher Draht, abhängig von der Erscheinung, die für die fertige Kette gewünscht ist. Der Draht wird typischerweise einen zirkulären Querschnitt haben und einen Durchmesser von 0,008–0,20 cm (0,003–0,08 Inch), gewöhnlicher 0,013–0,08 cm (0,005–0,030 Inch). Die Ketten, die entsprechend der Erfindung hergestellt werden können, können Rope-Ketten, Cable-Link-Ketten, Curb-Link-Ketten, Figaro-Ketten (z. B. eine Kette mit abwechselnd kurzen und langen Gliedern), Spiga-Ketten, Otto-Ketten, Russa-Ketten und dergleichen sein, für deren Herstellung automatische Kettenherstellungsmaschinen von einer Vielzahl von Anbietern wie oben angegeben ist erhältlich sind. Die vorliegenden Ketten werden gewöhnlich gänzlich oder vornehmlich aus Silber sein, aber die Ausführungsformen können Ketten enthalten, die aus Silberdraht hergestellt sind, zusammen mit Draht aus anderen Edelmetallen, z. B. Gold, und/oder einem Draht aus Halbedel- oder anderen Metallen.
Der Draht kann zum Beispiel aus der in dem GB-B-2255384 (Rateau, Albert und Johns; Metalcurop Recherche) beschriebenen Legierung sein. Diese Legierung behält die Eigenschaften aus Härte und Glanz bei, die den Ag-Cu-Legierungen zueigen sind, während sie die Probleme verringert, die sich aus der Neigung des Kupfergehalts zu oxidieren ergeben. Die Legierungen sind ternäre Ag-Cu-Ge-Legierungen, die mindestens 92,5 Gew.-% Ag, 0,5–3 Gew.-% Ge enthalten, wobei der Restbetrag, abgesehen von beiläufigen Bestandteilen und Verunreinigungen, Kupfer ist. Die Legierungen sind während den herkömmlichen Herstellungs-, Transformations- und Nachbearbeitungsvorgängen bei Raumluft rostfrei, wenn sie kalt sind leicht verformbar, weisen eine ausgezeichnete Duktilität und Zugfestigkeit auf, verglichen mit Sterlingsilber, und sind glühfähig (anneal).
Die Patente US-A-6168071 und EP-B-0729398 (Johns) offenbaren eine Silber/Germanium-Legierung, die in dem vorliegenden Verfahren verwendet werden kann und die für die vorliegenden Zwecke einer Schmuckkettenherstellung einen Silbergehalt von mindestens 92,5 Gew.-% und einen Germaniumgehalt zwischen 0,4 und 7% umfasst und der Rest vornehmlich Kupfer ist, abgesehen von irgendwelchen beiläufigen Bestandteilen und Verunreinigungen, wobei die besagten Legierungen elementares Bor als einen Kornfeinungszusatz mit einer Konzentration von mehr als 1 ppm und weniger als 40 ppm, z. B. etwa 4–8 ppm, enthalten. Der Borgehalt der Legierung könnte erreicht werden, indem das Bor in der Master-Kupfer/Bor-Legierung, die 2 Gew.-% elementares Bor hat, bereitgestellt wird. Solch geringe Borkonzentrationen stellen eine ausgezeichnete Kornfeinung in einer Silber/Germanium-Legierung bereit, was der Legierung einer höhere Festigkeit und Duktilität verleiht verglichen mit einer Silber/Germanium-Legierung ohne Bor. Im Vergleich zu einer Schweißstelle in Sterlingsilber hat eine Schweißstelle in der oben genannten Legierung eine viel geringere durchschnittliche Korngröße, was die Formbarkeit und die Duktilität der Schweißstellen verbessert. Eine in jüngerer Zeit entwickelte ternäre Silber-Kupfer-Germanium-Legierung, die in dem vorliegenden Verfahren verwendet werden kann, hat 94,5 Gew.-% Ag, 1,2 Gew.-% Ge, 4,1 Gew.-% Cu und B = 0,0008 Gew.-% (8 ppm). Sie kann hergestellt werden, indem Silber, Kupfer und Germanium bei 1050°C unter einer Stickstoffatmosphäre zusammengeschmolzen werden und das Bor als eine Kupfer-Bor-Masterlegierung im letzt möglichen Moment zugegeben wird.
Die Eigenschaften und die Verwendung der oben genannten Legierungen werden in einer Veröffentlichung von Peter Johns, Firestain Resistant Silver Alloys, Santa Fe Symposium an Jewellery Manufacturing Technology, 1997, Seiten 33–67 und online von Jeffrey Hermann von der Society of American Silversmiths unter http://www.silversmithing.com/1argentinum.htm. diskutiert. Insbesondere verringert die Zugabe von Germanium die elektrische und thermische Leitfähigkeit der Silberlegierungen. Die Internationale Annealed Copper Scale stellt eine Messung der elektrischen Leitfähigkeit von Metallen bereit. Auf dieser Skala ist der Wert für Kupfer 100%, der für reines Silber 106%, der für Sterlingsilber 96%, der für eine Legierung, die 1,1 Gew.-% Ge enthält, 56% und der für eine Legierung, die 2,5 Gew.-% Ge enthält, 23%. Die thermische Leitfähigkeit nimmt mit der Verringerung der elektrischen Leitfähigkeit ab.
Es versteht sich, dass Varianten der oben genannten Legierungen eingesetzt werden können, die geringe Mengen an anderen Legierungsbestandteilen umfassen, aber die Anwesenheit von solchen zusätzlichen Bestandteilen muss keine positiven Effekte haben. Beispiele umfassen Kadmium (weniger bevorzugt aus Gründen der Toxizität) und/oder Zink (weniger bevorzugt aus Gründen wegen Problemen mit der Härteverminderung, Flüchtigkeit und dem Laserschweißen) um zumindest teilweise das Kupfer zu ersetzen, Silizium z. B. in einer Mange von bis zu 0,25 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 Gew.-% oder weniger, Nickel z. B. in einer Menge von bis zu 0,25 Gew.-% (auch weniger bevorzugt in einer Kette, die dazu gedacht ist mit Haut in Kontakt zu kommen aus Gründen der Toxizität und der allergischen Reaktionen) und kleine Mengen an Mangan oder Indium. Solche Legierungsbestandteile in kleinen Mengen, die für die Korrosionsbeständigkeit der Legierung, ihre Schweißeigenschaften oder ihre physikalischen Eigenschaften und Formbarkeit nicht abträglich sind, sind in dem Ausdruck „beiläufige Bestandteile" enthalten.
Die Silberlegierung entsprechend der Belehrung aus dem GB-B-2255348 und dem EP-B-0729398 und ist nun in Europa und in den USA unter der Handelsmarke Argentinum erhältlich und das Wort „Argentinum", wie es hierin verwendet wird, bezieht sich auf diese Legierungen. Die 925er Argentinumlegierung umfasst 92,5 Gew.-% (Minimum) Ag, 1,1–1,3 Gew.-% Ge, 6 ppm B und der Restbetrag ist Kupfer und Verunreinigungen. Die Legierung weist eine ausgezeichnete Anlaufbeständigkeit auf, sogar unter sehr beschwerlichen Bedingungen. Durch das Germanium wird eine passive Schicht gebildet, die die Bildung von Silbersulfid signifikant verlangsamt, was die Hauptursache für das Anlaufen von herkömmlichen Silberlegierungen ist. Sogar unter einer Schwefelwasserstoffatmosphäre ist der Grad und die Tiefe der Anlauffarbe signifikant weniger im Vergleich zu einer herkömmlichen Silberlegierung oder einem versilberten Gegenstand. Derselbe Mechanismus, der die Anlaufbeständigkeit erzeugt, führt auch zu der Bildung einer passiven Schicht, die signifikant die Tiefe der „Hitzeverfärbung" oder der „Hitzeschicht" verringert, die in diesen Legierungen z. B. wenn geschweißt wird hervorgerufen wird. Versuche haben gezeigt, dass die Tiefe der „Hitzeverfärbung" bis zu dreimal größer in herkömmlichen Silberlegierungen ist verglichen mit den Argentinum-Silberlegierungen. Dies verringert den Menge an Polituren, die die Legierung benötigt, und kann zu anderen beträchtlichen Kostenersparnissen bei der Herstellung führen.
Es wird angenommen, dass es signifikante Vorteile gibt, die sich aus der Entwicklung einer Oberflächenoxidschicht auf Argentinum Sterling oder anderen germaniumhaltigen Silberlegierungen ergeben. Es wird angenommen, dass die Oberflächenoxidschicht zu einer größeren Konsistenz bei dem Laserschweißverfahren führt. Alternativ kann die Oxidschicht vornehmlich Germaniumoxid oder Kupferoxid sein. Zum Beispiel ist überraschenderweise herausgefunden worden, dass eine bessere Schweißbarkeit ohne ein Schwärzen der Oberfläche wie im Stand der Technik mit einem Stift erhalten werden kann und ohne eine merkliche Farbveränderung des Oxidfilms.
Es kann in dem Draht, der verwendet wird um die Kette zu bilden, eine Oxidschicht gebildet werden, z. B. durch das glühen an Luft oder in einer nassen selektiv oxidierenden Atmosphäre von der Sorte, wie sie in dem WO 02/095082 offenbart wird. Diese Anmeldung offenbart mäßig oxidierende Bedingungen, d. h. Temperaturen und Sauerstoffpartialdrücke, die eine Prozessierung der Ag-Cu-(Zn)-Ge-Legierungen auf eine Weise erlauben, so dass das Ge reagiert um GeO₂ zu bilden ohne dass das Cu Cu₂O bildet. Es entstehen jedoch Einschränkungen für die maximale Prozessierungstemperatur und der Zeit bei der Temperatur aus der normalen kommerziellen Glühtemperatur und der Zeit, die verwendet wird, um Silber-Kupfer-Legierungen wie Sterlingsilber herzustellen, typischerweise etwa 625°C oder 650°C. Wir haben festgestellt, dass die Ag-Cu-(Zn)-Ge-Legierungen selbst bei Glühtemperaturen von 625°C und 650°C prozessiert werden können um selektiv Ge zu GeO₂ zu oxidieren, wobei eine kontrollierte Atmosphäre verwendet wird, so dass der Bereich für das Sauerstoffpotential, das durch die Atmosphäre bei der Temperatur bereitgestellt wird, GeO₂ bildet, während es die Bildung von Cu₂O verhindert.
Die Atmosphäre kann mindestens ein nicht oxidierendes Gas enthalten, das ein inertes Gas wie Argon oder Stickstoff oder vorzugsweise ein reduzierendes Gas wie Wasserstoff, dissoziierter Ammoniak oder Kohlenmonoxid sein kann. Dementsprechend umfassen geeignete nicht oxidierende Gase Wasserstoff, dissoziierten Ammoniak, Kohlenmonoxid, Stickstoff, Argon oder Mischungen davon. Zusätzlich umfasst die Atmosphäre mindestens ein oxidierendes Gas wie H₂O (Dampf), Sauerstoff oder Kohlendioxid. Die Anteile der nicht oxidierenden und der oxidierenden Gase werden so gewählt sein, dass sie ein Sauerstoffpotential bei der verwendeten Glühtemperatur liefern, so dass Germanium selektiv zu Germaniumoxid oxidiert wird. Entsprechend umfasst die selektiv oxidierende Atmosphäre Wasserstoff und H₂O oder Kohlenmonoxid und Kohlendioxid oder sie besteht aus Argon oder Stickstoff und Sauerstoff. Zum Beispiel in einer Ausführungsform wird die selektiv oxidierende Atmosphäre durch ein inertes Gas wie Argon oder Stickstoff, wobei sie nicht darauf beschränkt ist, bereit gestellt, zu der eine kontrollierte Menge an Sauerstoff zu gegeben worden ist. Typischerweise wird der Sauerstoff zugegeben um so eine Atmosphäre bereit zu stellen, die einen Sauerstoffgehalt von 0,1 bis 0,5 Vol.-% hat.
Vorzugsweise ist die Atmosphäre eine nasse selektiv oxidierende Atmosphäre. Mit „nass" ist in diesem Kontext eine Atmosphäre gemeint, die Feuchtigkeit (H₂O) enthält, so dass die Atmosphäre einen Taupunkt von mindestens +1°C, vorzugsweise mindestens +25°C, besonders vorzugsweise mindestens +40°C aufweist. Vorzugsweise liegt der Taupunkt in dem Bereich von +1°C bis +80°C, besonders vorzugsweise in dem Bereich von +2°C bis +50°C. Der Taupunkt ist als die Temperatur definiert, bei der eine Atmosphäre, die Wasserdampf enthält, gekühlt werden muss damit eine Sättigung stattfindet, womit eine weitere Kühlung unter die Taupunkttemperatur zu der Bildung von Tau führt. Eine umfassendere Definition wird in dem „Handbook of Chemistry and Physics", 65. Auflage (1985–85), CRC Press Inc., USA, Seite F-75 gegeben. Wir bevorzugen, dass die selektiv oxidierende Atmosphäre Wasserstoff und Feuchtigkeit umfasst, zum Beispiel eine Atmosphäre aus Stickstoff, Wasserstoff und Wasserdampf wie eine 95% Stickstoff/5% Wasserstoff-Gasmischung (v/v), die Wasserdampf enthält, oder eine Ofenatmosphäre aus Stickstoff, Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan und Wasserdampf.
In der Praxis wird es bevorzugt die nasse selektiv oxidierende Atmosphäre durch die Kontrolle der Wasserdampfzugabe zu einer im Wesentlichen trockenen inerten oder trockenen reduzierenden Ofenatmosphäre herzustellen, zum Beispiel zu einer Ofenatmosphäre aus in erster Linie Stickstoff oder Stickstoff und Wasserstoff, die typischerweise Stickstoff, Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Methan umfasst. Der Taupunkt in dem Ofen kann durch konventionelle Mittel gemessen werden wie mit einem Taupunktmeter oder einer Sonde in dem Ofen, und die Gasmischverhältnisse können entsprechend eingestellt werden um die selektiv oxidierende Atmosphäre zu kontrollieren.
Das Glühen der Legierung sollte unter der selektiv oxidierenden Atmosphäre durchgeführt werden. Wenn, wie es üblich ist, das Glühen in sukzessiven Glühschritten durchgeführt wird, zum Beispiel mit dazwischen liegenden Drahtziehschritten, dann sollte zumindest der letzte Glühschritt unter der selektiv oxidierenden Atmosphäre durchgeführt werden. Das Glühen wird bei einer Temperatur in dem Bereich von 400°C bis 750°C, typischerweise in dem Bereich von 400°C bis 700°C, vorzugsweise in dem Bereich von 500°C bis 675°C, besonders vorzugsweise in dem Bereich von 600°C bis 650°C und insbesondere bei etwa 625°C durchgeführt. Das Glühen wird angemessen bei den höheren Glühtemperaturen in einem Gesamtzeitraum von 5 Minuten bis 1 Stunde durchgeführt und bei den niedrigeren Glühtemperaturen vorzugsweise in dem Bereich von 15 Minuten bis 1 Stunde.
Als ein Ergebnis der Prozessierung und des Glühens der Legierung, vorzugsweise wiederholt, wird angenommen, dass das Germaniumoxid an den Korngrenzen aufkonzentriert wird und es sich in die Oberfläche der Legierung ausbreitet, und dass es auf diese Weise das Kupfer vor der Oxidation und der folgenden Hitzeverfärbung bewahren kann. Tests haben auch gezeigt, dass es das Germaniumoxid oder -dioxid ist, das die Bildung von Silbersulfiden verhindert. Folglich können eine ternäre Silber-Kupfer-Germanium-Legierung oder eine quaternäre Silber-Kupfer-Zink-Germanium-Legierung, die eine ausgezeichnete Hitzeverfärbungs- und Anlaufbeständigkeit haben, realisiert werden, wobei das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Darüber hinaus nimmt man an, dass die Anwesenheit einer Oxidschicht, wie sie oben erwähnt ist, die Laserschweißbarkeit in einer Hochgeschwindigkeits-Kettenschweißmaschine verbessert.
In einem Experiment wurde ein Draht mit 0,04 cm (0,015'') Durchmesser der oben beschriebenen Legierung mit einem Silbergehalt von 94,5% und einem Germaniumgehalt von 1,2 Gew.-% zu einer ovalverbundenen Cable-Kette geformt, wobei eine automatische Kettenbildungsmaschine verwendet wurde, und die Glieder wurden durch Schweißen verschlossen, wobei ein Laser verwendet wurde, der in die Maschine eingebaut war, die bei einem Leistungsoutput von 30 W war. Die Kette wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 155–160 Glieder pro Minute gebildet, wobei etwa 97% der von dem Laser erhältlichen Energie verwendet wurden. Es wurde ein ovaler Lichtpunkt an der Stelle gebildet, wo die Schweißungen gemacht werden sollten, um so die einfallende Energie entlang der Linie der in jedem Glied zu bildenden Stoßverbindung auszubreiten. Die resultierende Kette wurde in einer Vibrationspoliermaschine poliert um eine Kette zu ergeben, die einen sehr hellen Glanz hat. Die Untersuchung der geschweißten Glieder unter einem Lichtmikroskop zeigte gleichmäßig saubere Glieder, die frei von beobachtbaren Laserauswirkungen oder Verbrennungsmalen, Rußigkeit oder Hitzeverfärbungen waren und ähnlich zu den Gliedern einer herkömmlichen Goldkette waren. Eine Atmosphäre aus inertem Gas (Argon) war für die Bildung der zufrieden stellenden Schweißstellen oder das Fehlen von Hitzverfärbungen nicht notwendig. Die Glieder der resultierenden Kette zeigten eine geringe Korngröße in der von der Hitze betroffenen Zone. Die resultierende Kette musste eine Bruchlast von etwa 27 N (6 lbf) aufweisen und wies eine Bruchlast von etwa 40 N (9 lbf) auf, verglichen mit einer vergleichbaren gelöteten Kette aus Sterlingsilber, die eine Bruchlast von etwa 36 N (8 lbf) hatte.
Das oben genannte Verfahren kann auch für die Herstellung von Armbändern für das Anschweißen der Niete an das Ende der Kette verwendet werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Silberkette, umfassend die Bildung von Ablängen aus Silberdraht in aufeinander folgende Kettenglieder, deren Enden aneinander stoßen, und das Schließen der Glieder durch Löten oder Schweißen der aneinander stoßenden Enden davon mittels eines Lasers, worin der Draht durch seinen gesamten Querschnitt hindurch aus derselben Zusammensetzung besteht und mindestens 92,5 Gew.-% Ag und 0,5–3 Gew.-% Ge enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, worin der Draht einen Durchmesser von 0,008–0,20 cm (0,003–0,08 Inch) hat.
Verfahren nach Anspruch 1, worin der Draht einen Durchmesser von 0,013–0,08 cm (0,005–0,030 Inch) hat.
Verfahren nach einem Anspruch 1–3, worin der Draht aus einer ternären Ag-Cu-Ge-Legierung besteht, die mindestens 92,5 Gew.-% Ag, 0,5–3 Gew.-% Ge, elementares Bor als einen Kornfeinungszusatz mit einer Konzentration von 1–40 ppm und als den Restbestrag, abgesehen von beiläufigen Bestandteilen und/oder Verunreinigungen, Kupfer enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, worin der Draht aus einer ternären Ag-Cu-Ge-Legierung besteht, die, abgesehen von beiläufigen Bestandteilen und Verunreinigungen, nicht weniger als 92,5 Gew.-% Ag, etwa 6,3 Gew.-% Cu, etwa 1,2 Gew.-% Ge und etwa 4–8 ppm elementares B umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, worin der Draht aus einer ternären Ag-Cu-Ge-Legierung besteht, die 93,5 Gew.-% bis 95,5 Gew.-% Ag, 0,5 bis 3 Gew.-% Ge, 1–40 ppm elementares Bor und als den Restbetrag, abgesehen von beiläufigen Bestandteilen und/oder Verunreinigungen, Kupfer enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, worin der Draht aus einer ternären Ag-Cu-Ge-Legierung besteht, die 94,5 Gew.-% Ag, 1,2 Gew.-% Ge, 4–8 ppm elementares Bor und als den Restbetrag, abgesehen von beiläufigen Bestandteilen und/oder Verunreinigungen, Kupfer enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Glieder mit einer Geschwindigkeit von 100–250 Gliedern pro Minute geschossen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Glieder unter Verwendung eines Lasers mit einer Leistung von 20–80 W geschossen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Glieder unter Verwendung eines Lasers mit einer Leistung von etwa 30 W geschossen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Draht vor dem Verschweißen zu einer Kette in einer oxidierenden Atmosphäre geglüht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, worin die oxidierende Atmosphäre Luft ist.
Verfahren nach Anspruch 11, worin die oxidierende Atmosphäre eine nasse selektiv oxidierende Atmosphäre ist, umfassend irgendetwas aus: (a) Wasserstoffgas und Feuchtigkeit; (b) Kohlenmonoxid und Kohlendioxid; (c) Stickstoff, Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan und Feuchtigkeit; (d) Argon oder Stickstoff, und Sauerstoff.
Verfahren nach Anspruch 13, worin der Atmosphäre einen Taupunkt von mindestens +1°C hat.
Verfahren nach Anspruch 13, worin der Atmosphäre einen Taupunkt in dem Bereich von +1°C bis +80°C hat.
Verfahren nach Anspruch 13, worin der Atmosphäre einen Taupunkt in dem Bereich von +2°C bis +50°C hat.