JP2004300556A

JP2004300556A - Ornament with metal-pattern and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2004300556A
Application number: JP2003097554A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kodaira; 洋一小平; Masaaki Matsuzawa; 正明松澤
Original assignee: MATSUICHI KK; SHINETSU SANGYO KK; Tohshin Seiko Co Ltd
Current assignee: MATSUICHI KK; SHINETSU SANGYO KK; Tohshin Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2004-10-28

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glossy, hardly stained ornament with a metal-pattern whose pattern is finely kept in a prescribed shape, and its manufacturing method. <P>SOLUTION: The ornament 1 with the metal-pattern has a prescribed pattern 3 formed from an eutectic alloy comprising at least a base material 2 made of a titanium metal and a part or all of a low-melting metal having a melting point lower than that of the base material 2 on a surface layer of the base material 2. The eutectic alloy optionally comprises a part of a urushiol-containing binder used for keeping the low-melting metal in the prescribed pattern 3 on the surface of the base material 2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チタニウム系金属からなるベース材の表面層に、共融合金を所定の模様に形成した金属模様付き装飾品およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ベース材となる金属に他種金属の模様を形成した装飾品を製造する手法として、象眼（＝はめ込み）、溶接、ろう付け、めっき、印刷あるいは接着による手法が知られている。しかし、象眼および溶接は、加飾部を別体で構成する必要から、模様によっては高度な加工を要する。また、ろう付け、めっきおよび印刷では、ベース材の模様以外の領域をマスキングする必要から、模様が複雑になればマスキングが困難となる。このため、装飾品のコストが高くなる。さらに、ろう付け、めっき、印刷および接着は、模様の部分がベース材からはがれやすく、耐久性に劣る。
【０００３】
このような問題に鑑みて、本発明者は、先に、ベース材となる金属に、ベース材の金属の融点よりも低融点を有する別の金属を溶着させ、この結果形成される反応物を模様とする金属模様付き装飾品およびその製造方法を開発した（特開２００１−１０５７９７号公報参照）。この結果、それまで知られていた技法によって製造された装飾品よりも、簡易、かつ低コストにて耐久性の高い装飾品を得ることができた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、先の発明者により開発された装飾品およびその製造方法にも、さらなる改善が望まれている。ベース材となる金属の種類によっては、そのベース材よりも低い融点を有する低融点金属を所定の模様に形成する場合、その低融点金属がベース材上を流れ、所定の模様が形成されにくくなることがある。このため、装飾品の歩留まりが低くなり、装飾品の価格が高くなるという問題がある。特に、ベース材にチタニウム系金属を用いた場合には、低融点金属が所定の模様を維持できずに流れるという状況が顕著になる。また、ベース材に凹凸の模様を形成すると、光沢が無くなると共に、汚れやすいという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解消するべくなされたもので、模様が所定の形状に綺麗に維持され、かつ光沢があって汚れにくい金属模様付き装飾品およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、チタニウム系金属からなるベース材の表面層に、ベース材の融点よりも低い融点をもつ低融点金属の一部または全部と、ベース材の表面において所定の模様にその低融点金属を保持させるために用いられる、ウルシオールを含むバインダーの一部と、ベース材との内、少なくとも低融点金属の一部または全部とベース材とからなる共融合金を、所定の模様に形成した金属模様付き装飾品としている。
【０００７】
このように、チタニウム系金属からなるベース材の表面層に共融合金の模様を形成することによって、綺麗な模様を持った装飾品ができあがる。また、共融合金の模様は、少なくとも、低融点金属とベース材自体との反応によって形成されている。この結果、ベース材の表面に単に付着している模様と異なり、容易に消えない。模様を形成している共融合金は、低融点金属が合金である場合には、その合金を構成する少なくとも一種類の金属を構成成分としている。また、当該共融合金は、バインダーに含まれる少なくとも一種の成分を構成成分とすることもある。
【０００８】
また、別の本発明は、先の発明において、共融合金がバインダーの一部の成分を含む場合において、バインダーの一部を、鉄または炭素とした金属模様付き装飾品としている。このため、ベース材、低融点金属を構成する金属、および鉄若しくは炭素の３元系あるいはそれ以上の系の合金で形成される模様が得られる。
【０００９】
また、別の本発明は、先の発明において、低融点金属を、金、銀または白金を含むろう材とした金属模様付き装飾品としている。このため、装飾に高級感がでる。なお、これらの貴金属製のろう材を使用すると、貴金属の結晶と他の金属の結晶とが緊密に混合した共融合金が形成されやすい。
【００１０】
また、別の本発明は、チタニウム系金属からなるベース材の表面層に、共融合金を所定の模様に形成した金属模様付き装飾品を製造する方法であって、ベース材の表面に、所定の模様の形に、ウルシオールを含むバインダーを付着させる工程と、そのバインダーに、ベース材の融点よりも低い融点をもつ低融点金属を供給する工程と、そのバインダーに低融点金属を供給した状態のベース材を所定の焼成温度まで加熱する焼成工程と、焼成工程後のベース材の表面にある付着物を除去する工程とを含む、金属模様付き装飾品の製造方法としている。
【００１１】
エポキシ樹脂等からなるバインダーを使用した場合、加熱しても、その炭化が進まず、炭化水素系のガス等の発生が見られるだけである。しかし、ウルシオールを含むバインダーに低融点金属を供給したベース材を加熱していくと、ウルシオール中の大部分の炭素が、炭素あるいは炭化物の状態でベース材上に残存する。この残存した炭素あるいは炭化物は、バインダー中の低融点金属を保持し、低融点金属が模様の部分からはみ出して流出することを防止する。一方、ウルシオールの構成元素である水素と酸素は、ウルシオール中の一部の炭素と結びついて気化する。この結果、ベース材上の所定の模様が綺麗な状態に維持できる。焼成工程の後に、ベース材上にある炭素あるいは炭化物と低融点金属から成る付着物を除去すると、ベース材の表面層に形成された共融合金だけが残される。なお、模様を綺麗に仕上げるためには、バインダーに低融点金属を複数回供給すると良い。
【００１２】
また、別の本発明は、チタニウム系金属からなるベース材の表面層に、共融合金を所定の模様に形成した金属模様付き装飾品を製造する方法であって、ベース材の表面に、ウルシオール、およびベース材の融点よりも低い融点をもつ低融点金属を含むバインダーを、所定の模様の形に付着させる工程と、そのバインダーを付着したベース材を所定の焼成温度まで加熱する焼成工程と、焼成工程後のベース材の表面にある付着物を除去する工程とを含む、金属模様付き装飾品の製造方法としている。
【００１３】
このように、最初からバインダー中に低融点金属を混ぜたものをベース材に塗布することにより、低融点金属を何度もバインダー中に供給する手間がなくなるので、製造コストを低減できる。
【００１４】
また、別の本発明は、先の発明において、鉄または鉄の化合物を含むバインダーを用いた金属模様付き装飾品の製造方法としている。このため、バインダーに含まれる鉄は、ベース材の加熱によって、低融点金属およびベース材と反応し、共融合金の構成成分となり得る。
【００１５】
また、別の本発明は、先の発明において、金、銀または白金を含む金属ろうを用いた金属模様付き装飾品の製造方法としている。このため、装飾に高級感がでる。なお、これらの貴金属製のろう材を使用すると、貴金属の結晶と他の金属の結晶とが緊密に混合した共融合金が形成されやすい。
【００１６】
また、別の本発明は、先の発明において、９００〜１０００℃の範囲の所定の焼成温度で焼成する焼成工程を有する、金属模様付き装飾品の製造方法としている。このため、低融点金属として、金ろう、銀ろうまたは白金ろうを用いた場合、ベース材に影響を与えることなく、少なくともベース材と低融点金属との反応による共融合金を形成できる。また、昇温の過程において、ベース材が２００〜３５０℃になると、バインダー中のウルシオールが炭化しはじめる。すると、炭素が低融点金属をしっかりと保持し、焼成工程まで模様を維持できる。したがって、ベース材の金属模様が、歩留まり良く綺麗に仕上がる。
【００１７】
また、別の本発明は、先の発明において、所定の焼成温度に至る前に、所定の焼成温度より低い温度で一旦保持する保持過程を有する、金属模様付き装飾品の製造方法としている。保持過程の温度は、２００〜３５０℃の範囲の温度、７０〜８０℃の範囲の温度の内、少なくともいずれか一方の温度としている。
【００１８】
２００〜３５０℃にて保持すると、炭素成分が炭化水素系のガスとして必要以上に気化することを防止でき、もってウルシオールの炭化を促進できる。したがって、低融点金属を炭素あるいは炭化物により確実に保持でき、よりいっそう綺麗な金属模様を得ることができる。また、７０〜８０℃にて保持すると、バインダーが流動しやすくなる。このため、余分なバインダーを、模様の領域から流出させることができる。この結果、その後の焼成工程において、低融点金属がバインダーと共に模様の領域からはみ出して流出する危険性が低くなるので、模様の仕上がりがいっそう綺麗になる。また、７０〜８０℃および２００〜３５０℃の２段階で保持する過程を採用すると、余分なバインダーの除去と、ウルシオールの確実な炭化との両作用を期待でき、よりいっそう綺麗な模様を形成できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について、図１から図９に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る金属模様付き装飾品１の第１の実施の形態を示す図であり、図１Ａは、その正面図を、図１Ｂは、当該正面図のＸ−Ｘ線断面図をそれぞれ示す図である。
【００２２】
図１に示す金属模様付き装飾品１は、腕時計の裏蓋２に蝶の模様３（以後、「所定の模様３」という）を形成したものである。この腕時計の裏蓋２は、チタニウム系金属からなる。ここで、チタニウム系金属とは、純チタニウム金属と、他の金属成分（例えば、鉄）を含むチタニウム合金とを総称したものである。
【００２３】
所定の模様３は、図１Ｂに示すように、腕時計の裏蓋２の表面に付着する付着物ではなく、腕時計の裏蓋２の表面層と反応してできた反応生成物である。このため、所定の模様３は、容易に消えず、腕時計の裏蓋２に長期間保持される。
【００２４】
図２は、本発明に係る金属模様付き装飾品の製造方法の第１の実施の形態（図１に示す金属模様付き装飾品１の製造工程）を示すフローチャートである。
【００２５】
図１に示す金属模様付き装飾品１の製造は、腕時計の裏蓋２にバインダーを塗布する塗布工程（ステップＳ１）、金属のろう材（＝金属ろう）の粉末を、バインダーの上から供給する蒔粉工程（ステップＳ２）、バインダーと金属ろうを付着させた腕時計の裏蓋２を焼成する焼成工程（ステップＳ３）、焼成後の腕時計の裏蓋２の表面をブラッシングして、表面を平滑にするブラッシング工程（ステップＳ４）の順に進行する。以下、各工程で用いられる材料、装置および製造条件について説明する。
【００２６】
ステップ１の塗布工程に用いられるバインダーは、漆（うるし）と塩化第二鉄との混合物である。この実施の形態では、２％塩化第二鉄が用いられている。ただし、塩化第二鉄の濃度は、２％に限定されない。また、塩化第二鉄の代替物として、鉄の微粉末を用いても良い。また、バインダーには、塩化第二鉄の他に、硼酸を加えても良い。塗布工程において、バインダーは、筆書きあるいは印刷等の手法によって、腕時計の裏蓋２にバインダー所定形状の模様に塗布される。これを、パターン描写という。漆の主成分は、ウルシオール（分子式：Ｃ_ＸＨ_ＹＯ_２，Ｘ：２０〜２３，Ｙ：３１〜３６）である。このウルシオールが、後述するように、図１に示す金属模様付き装飾品１の製造上、重要な役割を有する。
【００２７】
ステップＳ２の蒔粉工程では、ベース材よりも低い融点を有する低融点金属の一例として、金ろうの粉末、銀ろうの粉末または白金ろうの粉末が、蒔絵に用いられる技法によって、バインダー上に蒔粉される。金ろうの粉末は、純金粉末と、金と銀の合金粉末とに大別される。また、合金粉末には、金と銀の含有比率が異なるものがある。Ｋ１４、Ｋ１６、Ｋ１８というように、「Ｋ」以降の数字が大きくなるほど、金の含有比率が高くなる。また、金の含有比率が高いほど、金ろうの融点が高くなる。このため、金の含有比率が高い金ろうを用いると、焼成温度を高くする必要がある。この実施の形態では、金と銀の重量比率９：１の金ろうの合金粉末が用いられている。ただし、他の金ろうの粉末、銀ろうの粉末、白金ろうの粉末あるいは他の金属ろうの粉末を用いても良い。なお、金属ろう以外の形態の金属を用いても良い。
【００２８】
ステップＳ３の焼成工程は、蒔粉工程後の腕時計の裏蓋２を焼成炉に入れて行われる。焼成温度には、ベース材が溶けたり軟化せずに、金ろうの粉末を溶かすのに適切な温度が選ばれる。この実施の形態で使用されるベース材および金ろうは、それぞれ、融点約１６７０℃の高純度チタニウム金属および融点８００〜８６８℃の金ろうの粉末である。このため、焼成温度は、金ろうの粉末のみが溶け、かつベース材の高純度チタニウム金属が水素脆性を生じないように、９００℃以上に設定されている。
【００２９】
図３は、図２の焼成工程（ステップＳ３）に用いられるバッチ式焼成炉１０を示す図である。
【００３０】
蒔粉工程後の腕時計の裏蓋２は、セラミックス製の容器１１（単に、「容器１１」という。）に入れられて、バッチ式焼成炉１０内で焼成される。バッチ式焼成炉１０は、炉内を加熱するためのヒータ１２と、炉内に不活性ガスあるいは還元性のガスを入れるためのガス導入管１３と、炉内のガスを外部に排気するための排気管１４と、炉内を真空に排気するための排気管１５とを備えている。
【００３１】
ガス導入管１３は、バルブ１６を介してガスボンベ１７と接続されている。ガスボンベ１７には、アルゴン若しくは窒素等の不活性ガス、あるいは水素ガスに代表される還元性のガス（以後、「不活性ガス等」という。）が充填されている。排気管１５は、バルブ１８を介して真空ポンプ１９と接続されている。また、排気管１４には、バルブ２０が接続されている。
【００３２】
真空下で焼成を行う場合には、バルブ１６およびバルブ２０を閉じ、バルブ１８を開けて、真空ポンプ１９が起動される。炉内が十分に真空となった後に、真空ポンプ１９で排気を継続しながら、焼成工程が行われる。一方、不活性ガス等の雰囲気下で焼成工程を行う場合には、上記手順にて炉内を真空とした後に、ガスボンベ１７から不活性ガス等を炉内に導入し、炉内圧力が大気圧を超えてから、バルブ２０を開ける。すると、炉内に充満している不活性ガス等が、排気管１４を通じて炉外に排気される。このように、炉内を不活性ガス等の雰囲気にした後に、焼成工程が開始される。なお、炉内を真空にせずに、不活性ガス等を炉内に導入して、炉内の空気を不活性ガス等に自然置換させるようにしても良い。
【００３３】
図４は、図３に示されるバッチ式焼成炉１０の焼成プログラムの一例を示す図である。図４における横軸および縦軸は、それぞれ、時間（分）および焼成温度（℃）である。
【００３４】
図４に示す焼成プログラムは、室温Ｔｅ０（℃）から昇温を開始し、ｔ１（分）経過した時に、温度Ｔｅ１（℃）で時間（ｔ２−ｔ１）（分）だけ保持される。この実施の形態では、温度Ｔｅ１（℃）は、７０〜８０℃の範囲の温度である。また、昇温開始から時間ｔ２（分）経過後、再び昇温され、昇温開始後ｔ３経過した時に、温度Ｔｅ２（℃）で時間（ｔ４−ｔ３）（分）だけ保持される。この実施の形態では、温度Ｔｅ２（℃）は、２００〜３５０℃の範囲の温度である。また、昇温開始から時間ｔ４（分）経過後、再び昇温され、昇温開始後ｔ５経過した時に、温度Ｔｅ３（℃）で時間（ｔ６−ｔ５）（分）だけ保持される。この実施の形態では、温度Ｔｅ３（℃）は、９００℃以上の温度である。その後、昇温開始から時間ｔ６（分）経過後、降温が行われる。
【００３５】
バッチ式焼成炉１０を使用すると、比較的、正確な温度制御が可能となり、温度Ｔｅ１（℃）および温度Ｔｅ２（℃）における保持も正確に行われる。Ｔｅ１（℃）で保持すると、後述するように、余分なバインダーの除去が可能となる。また、Ｔｅ２（℃）で保持すると、ウルシオールの十分な炭化が可能となる。この結果、より綺麗な金属模様付きの装飾品１を得ることができる。なお、所定温度での保持は、完全に同一温度を保持する状態のみを指すものではない。
【００３６】
図２に示すステップＳ４のブラッシング工程は、焼成後の腕時計の裏蓋２の表面に付着する付着物を、研削または研磨にて除去する工程である。これによって、腕時計の裏蓋２の表面が平滑になる。腕時計の裏蓋２の表面層には、共融合金が所定の模様３の形で存在するので、ブラッシング工程を経ても、その所定の模様３は消えない。なお、所定の模様３は、金属ろう、ベース材およびバインダーの選択によっては、共融合金以外の形態をとる合金の場合もある。
【００３７】
次に、図１に示す金属模様付き装飾品１の製造過程における所定の模様３の部分の状態変化について、説明する。
【００３８】
図５は、図２に示す塗布工程（ステップＳ１）および蒔粉工程（ステップＳ２）における模様の状態を経時的に示す図である。また、図６は、蒔粉工程（ステップＳ２）において、複数蒔扮した時の模様の状態を経時的に示す図である。図７は、焼成工程（ステップＳ３）における模様の状態を経時的に示す図である。なお、図５から図７は、図１ＡのＸ−Ｘ線断面の拡大図として示されている。
【００３９】
バインダー２１を腕時計の裏蓋２に塗布すると、図５Ａに示すような状態となる。このバインダー２１の部分に金ろうの粉末３０を蒔粉し、超音波にて振動すると、金ろうの粉末３０は、図５Ｂに示すように、バインダー２１の表面からバインダー２１の内部に向かって沈んでいく。その後、図５Ｃに示すように、金ろうの粉末３０の内、比較的大きな粉末３０ａは、バインダー２１の底に沈む。一方、金ろうの粉末３０の内、比較的小さな粉末３０ｂは、バインダー２１の表面近傍に浮いた状態となる。なお、超音波による振動は、蒔粉しながら行っても、蒔粉終了後に行っても良い。さらに、超音波以外の手段による振動を行っても良い。
【００４０】
図５Ｃの状態にある模様の部分に、再度、金ろうの粉末３０を蒔粉すると、当該模様の部分の状態は、図６Ａのような状態となる。すると、図６Ｂに示すように、比較的大きな粉末３０ａは、バインダー２１の底に沈む一方で、比較的小さな粉末３０ｂは、バインダー２１の表面近傍に浮いた状態となる。このように、金ろうの粉末３０の蒔粉を繰り返すと、図６Ｃに示すように、バインダー２１内部に多くの金ろうの粉末３０が沈殿した状態が得られる。
【００４１】
図６Ｃの状態にある模様の部分をもった腕時計の裏蓋２を焼成すると、図７（Ａ）に示すように、７０〜８０℃の範囲の温度で、バインダー２１が流動化しやすくなる。これは、バインダー２１の主成分が漆の主成分（ここでは、ウルシオール）であることに起因する。この結果、バインダー２１は、矢印Ｘで示すように、模様の部分の周囲に流出する。
【００４２】
続いて、腕時計の裏蓋２が２００〜３５０℃の範囲の温度に達すると、ウルシオールから揮発成分が抜けていき、ウルシオールの炭化が始まる。ウルシオールの炭化によって、模様の部分には、炭素または炭化物が生成する。この結果、模様の部分は、図７（Ｂ）に示すように、金ろうの粉末３０が炭素あるいは炭化物によって固定された状態となり、金ろうの粉末３０が流動しにくい状態になる。
【００４３】
続いて、模様の部分が図７（Ｂ）に示す状態にある腕時計の裏蓋２が約９００℃に達すると、図７（Ｃ）に示すように、腕時計の裏蓋２の表面層に共融合金からなる所定の模様３が生成する。この共融合金は、金ろうの粉末３０とチタニウム金属とバインダー２１中の鉄との反応によって生成した合金である。また、腕時計の裏蓋２が、鉄を含むチタニウム合金である場合には、共融合金は、金ろうの粉末３０と、チタニウム金属と、チタニウム合金中の鉄との反応によって生成した合金である。ただし、バインダー２１あるいは腕時計の裏蓋２に鉄が含まれない場合には、共融合金は、鉄を含まない共融合金になり得る。また、バインダー２１、腕時計の裏蓋２の成分あるいは金ろうの粉末３０に硼素が含まれる場合には、硼素を含む共融合金が形成可能である。
【００４４】
図８は、図７（Ｃ）の状態にある所定の模様３の部分の一部模様３ａを拡大した図である。
【００４５】
図８中の一点鎖線で囲まれた部分にある一部模様３ａは、領域Ｚに部分的に図示されるように、金ろうの粉末３０と炭素または炭化物４０が入りくんで一体化した状態で、腕時計の裏蓋２に付着している。かかる付着物は、２００〜３５０℃においてウルシオールが炭化を開始した時から形成されてきたものである。かかる付着物は、金ろうの粉末３０を模様の部分に固定するためには重要な存在であるが、焼成工程後には不要になる。このため、かかる付着物は、ブラッシング工程で除去される。
【００４６】
図９は、ブラッシング工程後の金属模様付き装飾品１の拡大断面図である。
【００４７】
図９に示すように、付着物の除外後、腕時計の裏蓋２の表面層に、共融合金からなる所定の模様３が形成されている。このように、共融合金は、模様の形で腕時計の裏蓋２の表面下に形成されているので、種々の物と接触しても容易に消えない。したがって、装飾品の耐久性は極めて高い。しかも、金属模様付きの装飾品１の表面に凹凸がないので、所定の模様３の部分は汚れにくい。
【００４８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る金属模様付きの装飾品の製造方法の第２の実施の形態について、図１０および図１１に基づいて説明する。ただし、第２の実施の形態において、先に説明した第１の実施の形態と共通する内容については、適宜省略されるものとする。
【００４９】
図１０は、本発明に係る金属模様付きの装飾品の製造工程を示すフローチャートである。
【００５０】
図１０に示す製造工程で製造される金属模様付き装飾品自体は、図１に示される金属模様付き装飾品１と同じものである。しかし、図１０に示される製造工程は、最初から、金属ろうを混合したバインダー２１を腕時計の裏蓋２に塗布する点で、図２に示す製造工程と異なる。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様、金属ろう材として金ろうの粉末３０を用いている。以後、金ろうの粉末３０を混合したバインダー２１を、金ろう入りバインダー５０と称する。
【００５１】
本発明に係る金属模様付きの装飾品の製造方法の第２の実施の形態は、金ろうの粉末３０とバインダー２１とを混合する混合工程（ステップＳ１１）、腕時計の裏蓋２に金ろう入りバインダー５０を塗布する塗布工程（ステップＳ１２）、塗布工程後の腕時計の裏蓋２を焼成する焼成工程（ステップＳ１３）、焼成後の腕時計の裏蓋２の表面をブラッシングして、表面を平滑にするブラッシング工程（ステップＳ１４）の順に進行する。ステップＳ１３およびステップＳ１４は、図２に示されるステップＳ３およびステップＳ４と、それぞれ同一の工程である。なお、金ろう入りバインダー５０が市販されている場合には、ステップＳ１１は不要である。
【００５２】
図１１は、図１０に示す塗布工程（ステップＳ１２）における模様の状態を経時的に示す図である。
【００５３】
金ろう入りバインダー５０を腕時計の裏蓋２に塗布すると、図１１Ａに示すような状態となる。金ろう入りバインダー５０に十分な量の金ろうが含まれている場合には、一度の塗布で済む。もし、金ろうが十分含まれていない場合でも、二度塗り程度で済ませることが可能である。したがって、金ろうの粉末３０をバインダー２１上に何度も蒔粉する場合と比べて、製造工程の簡略化ができる。
【００５４】
ステップＳ１２の塗布工程後の模様の部分の状態は、図１１Ｂに示すように、比較的大きな粉末３０ａが沈み、比較的小さな粉末３０ｂが分離したバインダー２１の表面近傍に浮いた状態となる。この状態の腕時計の裏蓋２は、次の焼成工程（ステップＳ１３）に供される。ステップＳ１３以降は、先に説明した第１の実施の形態の説明と重複するので、その説明を省略する。
【００５５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明に係る金属模様付きの装飾品の製造方法の第３の実施の形態について、図１２に基づいて説明する。ただし、第３の実施の形態において、先に説明した第１の実施の形態と共通する内容については、適宜省略されるものとする。
【００５６】
図１２は、本発明に係る金属模様付きの装飾品の製造方法の第３の実施の形態の焼成工程にて用いられる連続式焼成炉６０を示す図である。
【００５７】
蒔粉工程後の腕時計の裏蓋２は、容器１１に入れられた状態で、連続式焼成炉６０内で焼成される。連続式焼成炉１０は、炉本体６１と、炉本体６１を覆うフード６２と、炉本体６１に備えられる複数のヒータ６３と、容器１１を炉本体６１の入口から出口の方向に運ぶための複数のローラ６４と、容器１１を押すプッシャー６５と、炉本体６１の内部に不活性ガス等を入れるためのガス導入管６６とを備えている。ガス導入管６６は、バルブ６７を介して、不活性ガス等を充填したガスボンベ６８に接続されている。
【００５８】
ヒータ６３は、炉本体６１の中央から入口および出口に向かって複数配置されている。各ヒータ６３への通電を制御することによって、炉内の温度および温度分布を適宜変更することができる。ローラ６４は、炉本体６１の内部下面に複数配置されている。各ローラ６４は、容器１１が炉本体６１の入口から出口に向かって容易に移動できるように、図中、時計回りに空転可能となっている。
【００５９】
プッシャー６５は、容器１１を炉本体６１の出口に向けて押し出す機能を有する。炉本体６１の入口に配置された容器１１は、プッシャー６５の押し動作によって、炉本体６１の入口から出口方向に移動する。図１２では、炉本体６１中の一部の容器１１しか図示されていないが、容器１１は、炉本体６１の入口から出口に向かって、隙間無く並べられている。したがって、炉内の容器１１は、プッシャー６５の押し動作が行われる度に、順々に炉内を進行する。なお、炉内に容器１１をセッティングする動作は、人手によると機械によるとを問わない。
【００６０】
フード６２は、焼成時の排ガスを排気するために設けられている。焼成時の排ガスは、フード６２の上部に設けられる図示されない排風機によって、矢印Ｙのように排気される。また、ガス導入管６６は、不活性ガス等を炉本体６１の内部に供給可能な配管である。バルブ６７を開けて、ガスボンベ６８からの不活性ガス等を炉内に充満させた状態で焼成を行うと、腕時計の裏蓋２の表面および金ろうの粉末３０の表面に存在する酸素が容易に除去される。この結果、共融合金が容易に形成される。焼成炉として連続式焼成炉６０を用いる以外の条件は、先に説明した第１の実施の形態の説明と重複するので、その説明を省略する。なお、第３の実施の形態は、第２の実施の形態で使用される焼成炉を、連続式焼成炉６０とした製造方法であっても良い。
【００６１】
以上、本発明に係る金属模様付き装飾品および金属模様付き装飾品の製造方法の実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変更を施した形態にて実施可能である。
【００６２】
例えば、ベース材は、腕時計の裏蓋２以外の物でも良い。また、ベース材は、チタニウム系金属以外に、アルミニウム系金属あるいは貴金属（金、銀、白金あるいはこれらの内２種金属以上から成る合金等）であっても良い。アルミニウム系金属は、純アルミニウム金属の他に、アルミニウム合金も含む。また、バインダー２１には、漆の主成分の一種であるウルシオールが含まれているが、ウルシオール以外の漆成分を含むものでも良い。例えば、バインダー２１に、ベトナムおよび台湾を産地とする漆の主成分であるラッコール、またはミャンマーを産地とする漆の主成分であるチチオールを含めても良い。さらに、バインダー２１は、まつやに、あるいはゴムの原液を含むものでも良い。
【００６３】
また、焼成工程において、所定の焼成温度に至る前に一旦保持する過程の一つに、４５０〜６００℃で保持する過程を含めても良い。かかる温度での保持過程は、漆の主成分の炭化をより確実にならしめる作用を有するからである。したがって、７０〜８０℃での保持過程、２００〜３５０℃での保持過程および４５０〜６００℃での保持過程の３つの保持過程をもった焼成プログラムを採用することもできる。また、上記３つの保持過程の内の少なくとも１つを含む焼成プログラムを採用することもできる。また、バッチ式焼成炉１０あるいは連続式焼成炉６０を用いた焼成工程の前に、乾燥機を用いて、７０〜８０℃での加熱を行っても良い。
【００６４】
また、金属ろうには、金ろう、銀ろうまたは白金ろう以外の貴金属ろうが採用されても良い。また、蒔粉工程の際あるいは蒔粉工程後に、腕時計の裏蓋２を超音波にて振動させずに、静置して、金ろうの粉末３０がバインダー２１中で自然に沈降するのを待っても良い。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、模様が所定の形状に綺麗に維持され、かつ光沢があって汚れにくい金属模様付き装飾品およびその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金属模様付き装飾品の第１の実施の形態を示す図であり、図１Ａは、その正面図を、図１Ｂは、当該正面図のＸ−Ｘ線断面図を、それぞれ示す図である。
【図２】本発明に係る金属模様付き装飾品の製造方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図３】図２の焼成工程（ステップＳ３）に用いられるバッチ式焼成炉を示す図である。
【図４】図３に示されるバッチ式焼成炉の焼成プログラムを示す図である。
【図５】図２に示す塗布工程（ステップＳ１）および蒔粉工程（ステップＳ２）における模様の状態を経時的に示す図である。
【図６】図６は、蒔粉工程（ステップＳ２）において、複数回、蒔扮した時の模様の状態を経時的に示す図である。
【図７】図７は、焼成工程（ステップＳ３）における模様の状態を経時的に示す図である。
【図８】図７（Ｃ）の状態にある所定の模様の部分の一部模様を拡大した正面図である。
【図９】図２のブラッシング工程（ステップＳ４）の後の金属模様付き装飾品の拡大断面図である。
【図１０】本発明に係る金属模様付きの装飾品の製造方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す塗布工程（ステップＳ１２）における所定の模様の状態を経時的に示す図である。
【図１２】本発明に係る金属模様付きの装飾品の製造方法の第３の実施の形態における焼成工程にて用いられる連続式焼成炉を示す図である。
【符号の説明】
１金属模様付きの装飾品
２腕時計の裏蓋（ベース材）
３蝶の模様（所定の模様）
２１バインダー
３０金属ろうの粉末（低融点金属、ろう材）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a decorative product with a metal pattern in which eutectic gold is formed in a predetermined pattern on a surface layer of a base material made of a titanium-based metal, and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of manufacturing a decorative article in which a pattern of another kind of metal is formed on a metal serving as a base material, a method of inlaying (= inset), welding, brazing, plating, printing, or bonding is known. However, inlaying and welding require a high degree of processing depending on the pattern, since the decorative portion needs to be formed separately. Also, in brazing, plating, and printing, it is necessary to mask an area other than the pattern of the base material, so that masking becomes difficult if the pattern becomes complicated. For this reason, the cost of the ornament increases. Further, in the brazing, plating, printing and bonding, the pattern portion is easily peeled off from the base material, resulting in poor durability.
[0003]
In view of such a problem, the present inventor first welds another metal having a melting point lower than the melting point of the metal of the base material to the metal serving as the base material, and removes a reactant formed as a result. A decorative article with a metal pattern as a pattern and a method of manufacturing the same have been developed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-105797). As a result, it was possible to obtain a decorative article which is simpler, has lower cost, and is more durable than a decorative article manufactured by a conventionally known technique.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a need for further improvements in the decorative article developed by the inventor and the method for manufacturing the same. Depending on the type of metal serving as the base material, when a low-melting metal having a lower melting point than the base material is formed in a predetermined pattern, the low-melting metal flows over the base material, making it difficult to form the predetermined pattern. Sometimes. For this reason, there is a problem that the yield of the ornaments is low and the price of the ornaments is high. In particular, when a titanium-based metal is used as the base material, a situation in which the low-melting-point metal flows without maintaining a predetermined pattern becomes remarkable. Further, when a pattern of irregularities is formed on the base material, there is a problem that gloss is lost and dirt is easily formed.
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a decorative article with a metal pattern in which a pattern is maintained in a predetermined shape neatly, and which is glossy and is not easily stained, and a manufacturing method thereof. I do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a base material made of a titanium-based metal, comprising: a part or all of a low-melting metal having a melting point lower than the melting point of the base material; A part of the binder containing urushiol, which is used to hold the low melting point metal in the pattern, and the base material, at least a part or all of the low melting point metal and the eutectic alloy comprising the base material Decorative article with a metal pattern formed in a predetermined pattern.
[0007]
By forming the eutectic gold pattern on the surface layer of the base material made of titanium-based metal, a decorative product having a beautiful pattern is completed. Further, the pattern of the eutectic alloy is formed at least by the reaction between the low melting point metal and the base material itself. As a result, unlike the pattern simply attached to the surface of the base material, it does not disappear easily. When the low melting point metal is an alloy, the eutectic alloy forming the pattern has at least one kind of metal constituting the alloy as a component. In addition, the eutectic alloy may include at least one component contained in the binder as a component.
[0008]
Further, in another aspect of the present invention, in the above invention, when the eutectic alloy contains a part of the binder, a part of the binder is a decorative product with a metal pattern in which iron or carbon is used. Therefore, a pattern formed of a base material, a metal constituting the low melting point metal, and a ternary or higher alloy of iron or carbon can be obtained.
[0009]
In another aspect of the present invention, the low-melting-point metal is a decorative product with a metal pattern using a brazing material containing gold, silver or platinum in the above invention. For this reason, the decoration has a high-class feeling. When these noble metal brazing materials are used, a eutectic alloy in which a crystal of a noble metal and a crystal of another metal are intimately mixed is easily formed.
[0010]
Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a decorative product with a metal pattern in which a eutectic alloy is formed in a predetermined pattern on a surface layer of a base material made of a titanium-based metal. Attaching a binder containing urushiol to the shape of the pattern, supplying a low-melting metal having a melting point lower than the melting point of the base material to the binder, and supplying the low-melting metal to the binder And a step of removing extraneous matter on the surface of the base material after the firing step.
[0011]
When a binder made of an epoxy resin or the like is used, even if heated, the carbonization does not proceed, and only the generation of a hydrocarbon-based gas or the like is observed. However, when the base material in which the low melting point metal is supplied to the binder containing urushiol is heated, most of the carbon in the urushiol remains on the base material in a state of carbon or carbide. The remaining carbon or carbide retains the low-melting-point metal in the binder and prevents the low-melting-point metal from protruding from the pattern portion and flowing out. On the other hand, hydrogen and oxygen, which are constituent elements of urushiol, are combined with some carbon in urushiol and vaporized. As a result, a predetermined pattern on the base material can be maintained in a beautiful state. After the firing step, when the deposits of carbon or carbide and the low melting point metal on the base material are removed, only the eutectic alloy formed on the surface layer of the base material is left. In order to finish the pattern neatly, it is preferable to supply the low melting metal to the binder a plurality of times.
[0012]
Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a decorative product with a metal pattern in which a eutectic alloy is formed in a predetermined pattern on a surface layer of a base material made of a titanium-based metal. All, and a step of attaching a binder containing a low melting point metal having a melting point lower than the melting point of the base material in a predetermined pattern shape, and a firing step of heating the base material with the binder attached to a predetermined firing temperature And a step of removing extraneous matter on the surface of the base material after the firing step.
[0013]
As described above, by applying a material in which a low-melting-point metal is mixed in a binder to the base material from the beginning, it is not necessary to supply the low-melting-point metal into the binder many times, so that the manufacturing cost can be reduced.
[0014]
Another aspect of the present invention is a method for producing a decorative article with a metal pattern using a binder containing iron or an iron compound in the above invention. For this reason, iron contained in the binder reacts with the low-melting-point metal and the base material by heating the base material, and can be a component of the eutectic alloy.
[0015]
Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a decorative article with a metal pattern using a metal braze containing gold, silver or platinum in the above invention. For this reason, the decoration has a high-class feeling. When these noble metal brazing materials are used, a eutectic alloy in which a crystal of a noble metal and a crystal of another metal are intimately mixed is easily formed.
[0016]
Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a decorative article with a metal pattern, comprising a firing step of firing at a predetermined firing temperature in a range of 900 to 1000 ° C. in the above invention. For this reason, when gold brazing, silver brazing or platinum brazing is used as the low melting point metal, eutectic gold can be formed by at least the reaction between the base material and the low melting point metal without affecting the base material. Further, in the process of raising the temperature, when the temperature of the base material reaches 200 to 350 ° C., urushiol in the binder starts to be carbonized. Then, the carbon firmly holds the low melting point metal, and the pattern can be maintained until the firing step. Therefore, the metal pattern of the base material is finished with good yield and neatness.
[0017]
Another aspect of the present invention is the method for manufacturing a decorative article with a metal pattern according to the above-described invention, further comprising a holding step of temporarily holding at a temperature lower than the predetermined firing temperature before reaching a predetermined firing temperature. The temperature of the holding process is at least one of a temperature in the range of 200 to 350 ° C and a temperature in the range of 70 to 80 ° C.
[0018]
When the temperature is maintained at 200 to 350 ° C., it is possible to prevent the carbon component from being unnecessarily vaporized as a hydrocarbon-based gas, thereby promoting the carbonization of urushiol. Therefore, the low-melting-point metal can be securely held by carbon or carbide, and a more beautiful metal pattern can be obtained. Further, when the binder is maintained at 70 to 80 ° C., the binder easily flows. For this reason, excess binder can flow out of the pattern area. As a result, in the subsequent firing step, the risk of the low-melting-point metal protruding from the region of the pattern together with the binder and flowing out is reduced, so that the finish of the pattern is further refined. Also, by adopting a process of maintaining the temperature in two stages of 70 to 80 ° C. and 200 to 350 ° C., it is possible to expect both actions of removal of excess binder and reliable carbonization of urushiol, thereby forming a more beautiful pattern. it can.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
(First Embodiment)
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS.
[0021]
1: is a figure which shows 1st Embodiment of the decorative article 1 with a metal pattern which concerns on this invention, FIG. 1A is the front view, FIG. 1B is XX sectional drawing of the said front view. FIG.
[0022]
The decorative article 1 with a metal pattern shown in FIG. 1 has a butterfly pattern 3 (hereinafter, referred to as a “predetermined pattern 3”) formed on a back cover 2 of a wristwatch. The back cover 2 of this watch is made of a titanium-based metal. Here, the titanium-based metal is a general term for a pure titanium metal and a titanium alloy containing another metal component (for example, iron).
[0023]
The predetermined pattern 3 is, as shown in FIG. 1B, a reaction product formed by reacting with the surface layer of the back cover 2 of the wristwatch, not by an adhering substance adhering to the surface of the back cover 2 of the wristwatch. For this reason, the predetermined pattern 3 is not easily erased and is held on the back cover 2 of the wristwatch for a long time.
[0024]
FIG. 2 is a flowchart showing a first embodiment of the method for manufacturing a decorative article with a metal pattern according to the present invention (a manufacturing process of the decorative article 1 with a metal pattern shown in FIG. 1).
[0025]
In the manufacture of the decorative article 1 with a metal pattern shown in FIG. 1, an application step of applying a binder to the back cover 2 of a watch (step S1), powder of a metal brazing material (= metal brazing) is supplied from above the binder. Seeding powder step (step S2), baking step of baking the back cover 2 of the wristwatch to which the binder and the metal braze are adhered (step S3), brushing the surface of the back cover 2 of the wristwatch after baking to smooth the surface The brushing process (step S4). Hereinafter, materials, devices, and manufacturing conditions used in each step will be described.
[0026]
The binder used in the coating step of Step 1 is a mixture of lacquer (urushi) and ferric chloride. In this embodiment, 2% ferric chloride is used. However, the concentration of ferric chloride is not limited to 2%. Further, as a substitute for ferric chloride, fine powder of iron may be used. Further, boric acid may be added to the binder in addition to ferric chloride. In the application step, the binder is applied to the back cover 2 of the wristwatch in a pattern of a predetermined binder shape by a method such as writing or printing. This is called pattern description. The main component of lacquer is urushiol (molecular formula: C _X H _Y O ₂ , X: 20 to 23, Y: 31 to 36). The urushiol plays an important role in manufacturing the decorative article 1 with a metal pattern shown in FIG. 1 as described later.
[0027]
In the sowing process of step S2, as an example of a low melting point metal having a lower melting point than the base material, a gold soldering powder, a silver soldering powder, or a platinum soldering powder is seeded on a binder by a technique used for lacquering. Powdered. Gold solder powder is roughly classified into pure gold powder and gold-silver alloy powder. Some alloy powders have different contents ratios of gold and silver. As K14, K16, and K18, the larger the number after “K”, the higher the gold content ratio. Also, the higher the gold content ratio, the higher the melting point of the gold solder. Therefore, if a gold brazing filler having a high gold content is used, it is necessary to raise the firing temperature. In this embodiment, an alloy powder of gold solder having a weight ratio of gold and silver of 9: 1 is used. However, other gold brazing powder, silver brazing powder, platinum brazing powder or other metal brazing powder may be used. Note that a metal in a form other than the metal brazing may be used.
[0028]
The firing step in step S3 is performed by placing the back cover 2 of the wristwatch after the seeding step in a firing furnace. As the firing temperature, a temperature suitable for melting the gold brazing powder without melting or softening the base material is selected. The base material and the gold solder used in this embodiment are high-purity titanium metal having a melting point of about 1670 ° C. and gold wax having a melting point of 800 to 868 ° C., respectively. For this reason, the firing temperature is set to 900 ° C. or higher so that only the gold brazing powder is melted and the high-purity titanium metal of the base material does not cause hydrogen embrittlement.
[0029]
FIG. 3 is a view showing a batch-type firing furnace 10 used in the firing step (step S3) of FIG.
[0030]
The back cover 2 of the wristwatch after the sowing process is put in a ceramic container 11 (hereinafter simply referred to as “container 11”) and fired in a batch-type firing furnace 10. The batch-type firing furnace 10 includes a heater 12 for heating the inside of the furnace, a gas introduction pipe 13 for introducing an inert gas or a reducing gas into the furnace, and a gas exhaust pipe 13 for exhausting the gas inside the furnace to the outside. An exhaust pipe 14 and an exhaust pipe 15 for evacuating the furnace to a vacuum are provided.
[0031]
The gas introduction pipe 13 is connected to a gas cylinder 17 via a valve 16. The gas cylinder 17 is filled with an inert gas such as argon or nitrogen, or a reducing gas typified by hydrogen gas (hereinafter referred to as “inert gas or the like”). The exhaust pipe 15 is connected to a vacuum pump 19 via a valve 18. Further, a valve 20 is connected to the exhaust pipe 14.
[0032]
When firing under vacuum, the valves 16 and 20 are closed, the valve 18 is opened, and the vacuum pump 19 is started. After the inside of the furnace is sufficiently evacuated, the firing step is performed while the evacuation is continued by the vacuum pump 19. On the other hand, when performing the firing step in an atmosphere of an inert gas or the like, the inside of the furnace is evacuated according to the above procedure, and then an inert gas or the like is introduced into the furnace from the gas cylinder 17 so that the furnace pressure becomes atmospheric pressure. , The valve 20 is opened. Then, the inert gas or the like filling the furnace is exhausted out of the furnace through the exhaust pipe 14. As described above, after the inside of the furnace is set to an atmosphere of an inert gas or the like, the firing step is started. Note that an inert gas or the like may be introduced into the furnace without evacuating the furnace, and the air in the furnace may be naturally replaced with the inert gas or the like.
[0033]
FIG. 4 is a diagram showing an example of a firing program of the batch-type firing furnace 10 shown in FIG. The horizontal axis and the vertical axis in FIG. 4 are time (minutes) and firing temperature (° C.), respectively.
[0034]
In the baking program shown in FIG. 4, the temperature is raised from room temperature Te0 (° C.), and when t1 (minute) has elapsed, the temperature is maintained at temperature Te1 (° C.) for a time (t2−t1) (minute). In this embodiment, the temperature Te1 (° C.) is a temperature in the range of 70 to 80 ° C. Further, the temperature is raised again after a lapse of time t2 (minute) from the start of the temperature rise, and is maintained at the temperature Te2 (° C.) for the time (t4−t3) (minute) when t3 has elapsed after the start of the temperature rise. In this embodiment, the temperature Te2 (° C.) is a temperature in the range of 200 to 350 ° C. The temperature is raised again after a lapse of a time t4 (minute) from the start of the temperature rise, and is maintained at a temperature Te3 (° C.) for a time (t6-t5) (minute) when a lapse of t5 after the start of the temperature rise. In this embodiment, the temperature Te3 (° C.) is a temperature of 900 ° C. or higher. Then, after a lapse of time t6 (minutes) from the start of the temperature rise, the temperature is lowered.
[0035]
The use of the batch-type sintering furnace 10 enables relatively accurate temperature control, and also maintains the temperature Te1 (° C.) and the temperature Te2 (° C.) accurately. When the temperature is maintained at Te1 (° C.), an extra binder can be removed as described later. Further, when the temperature is maintained at Te2 (° C.), sufficient carbonization of urushiol becomes possible. As a result, it is possible to obtain a decorative article 1 with a more beautiful metal pattern. Note that holding at a predetermined temperature does not only refer to a state in which the same temperature is completely maintained.
[0036]
The brushing step of step S4 shown in FIG. 2 is a step of removing the adhered substance adhered to the surface of the back cover 2 of the watch after firing by grinding or polishing. Thereby, the surface of the back cover 2 of the wristwatch becomes smooth. Since the eutectic alloy is present in the surface layer of the back cover 2 of the watch in the form of the predetermined pattern 3, the predetermined pattern 3 does not disappear even after the brushing step. The predetermined pattern 3 may be an alloy that takes a form other than the eutectic alloy, depending on the selection of the metal braze, the base material, and the binder.
[0037]
Next, a description will be given of a state change of the predetermined pattern 3 in the process of manufacturing the decorative article 1 with a metal pattern shown in FIG.
[0038]
FIG. 5 is a diagram showing the state of the pattern in the application step (step S1) and the seeding step (step S2) shown in FIG. 2 over time. FIG. 6 is a diagram showing the state of the pattern when a plurality of pieces are dressed in the sowing step (step S2) with time. FIG. 7 is a diagram showing the state of the pattern in the firing step (step S3) over time. 5 to 7 are shown as enlarged views of a cross section taken along line XX of FIG. 1A.
[0039]
When the binder 21 is applied to the back cover 2 of the wristwatch, a state as shown in FIG. 5A is obtained. When gold brazing powder 30 is sowed on the binder 21 and vibrated by ultrasonic waves, the gold brazing powder 30 sinks from the surface of the binder 21 toward the inside of the binder 21 as shown in FIG. 5B. Go out. Thereafter, as shown in FIG. 5C, the relatively large powder 30 a of the gold brazing powder 30 sinks to the bottom of the binder 21. On the other hand, a relatively small powder 30b of the gold brazing powder 30 is in a state of floating near the surface of the binder 21. The ultrasonic vibration may be performed while sowing the seed or may be performed after the end of the sowing. Further, vibration by means other than ultrasonic waves may be performed.
[0040]
When the gold solder powder 30 is sown again on the pattern portion in the state of FIG. 5C, the state of the pattern portion becomes a state as shown in FIG. 6A. Then, as shown in FIG. 6B, the relatively large powder 30a sinks to the bottom of the binder 21, while the relatively small powder 30b floats near the surface of the binder 21. As described above, when the seeding of the gold brazing powder 30 is repeated, a state in which a large amount of the gold brazing powder 30 is precipitated inside the binder 21 is obtained as shown in FIG. 6C.
[0041]
When the back cover 2 of the wristwatch having the pattern portion in the state of FIG. 6C is baked, as shown in FIG. 7 (A), the binder 21 easily flows at a temperature in the range of 70 to 80 ° C. This is because the main component of the binder 21 is the main component of urushi (here, urushiol). As a result, the binder 21 flows out around the pattern portion as shown by the arrow X.
[0042]
Subsequently, when the back cover 2 of the wristwatch reaches a temperature in the range of 200 to 350 ° C., volatile components escape from urushiol, and carbonization of urushiol starts. Due to the carbonization of urushiol, carbon or carbide is generated in the pattern portion. As a result, as shown in FIG. 7B, the pattern portion is in a state where the gold brazing powder 30 is fixed by carbon or carbide, and the gold brazing powder 30 is hard to flow.
[0043]
Subsequently, when the back cover 2 of the wristwatch having the pattern portion shown in FIG. 7B reaches about 900 ° C., as shown in FIG. A predetermined pattern 3 made of the fusion gold is generated. The eutectic alloy is an alloy formed by a reaction between the gold brazing powder 30, titanium metal and iron in the binder 21. When the case back 2 of the wristwatch is made of a titanium alloy containing iron, the eutectic alloy is an alloy formed by the reaction of the gold brazing powder 30, titanium metal, and iron in the titanium alloy. . However, if the binder 21 or the back cover 2 of the watch does not include iron, the eutectic alloy may be an eutectic alloy that does not include iron. When boron is contained in the binder 21, the component of the back cover 2 of the wristwatch, or the powder 30 of gold brazing, a eutectic alloy containing boron can be formed.
[0044]
FIG. 8 is an enlarged view of a part of the predetermined pattern 3a in the state of FIG. 7C.
[0045]
The partial pattern 3a in the portion surrounded by the dashed line in FIG. 8 is in a state where the gold brazing powder 30 and the carbon or carbide 40 enter and are integrated as partially illustrated in the region Z. Is attached to the back cover 2 of the wristwatch. Such deposits have been formed since urushiol began carbonizing at 200-350 ° C. Such deposits are important for fixing the gold solder powder 30 to the pattern portion, but are not required after the firing step. Therefore, such deposits are removed in the brushing step.
[0046]
FIG. 9 is an enlarged sectional view of the decorative article 1 with a metal pattern after the brushing step.
[0047]
As shown in FIG. 9, after removing the deposits, a predetermined pattern 3 made of a eutectic alloy is formed on the surface layer of the back cover 2 of the wristwatch. As described above, since the eutectic alloy is formed under the surface of the back cover 2 of the wristwatch in the form of a pattern, it does not disappear easily even when it comes into contact with various objects. Therefore, the durability of the decorative article is extremely high. Moreover, since there is no unevenness on the surface of the decorative article 1 with the metal pattern, the predetermined pattern 3 is hardly stained.
[0048]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the method for manufacturing a decorative article with a metal pattern according to the present invention will be described with reference to FIGS. However, in the second embodiment, the contents common to the first embodiment described above will be omitted as appropriate.
[0049]
FIG. 10 is a flowchart showing a process of manufacturing a decorative article with a metal pattern according to the present invention.
[0050]
The decorative article with a metal pattern manufactured in the manufacturing process shown in FIG. 10 is the same as the decorative article with a metal pattern 1 shown in FIG. However, the manufacturing process shown in FIG. 10 is different from the manufacturing process shown in FIG. 2 in that a binder 21 mixed with a metal braze is applied to the back cover 2 of the wristwatch from the beginning. In the second embodiment, a gold brazing powder 30 is used as a metal brazing material as in the first embodiment. Hereinafter, the binder 21 mixed with the gold brazing powder 30 is referred to as a gold brazing binder 50.
[0051]
In the second embodiment of the method for manufacturing a decorative article with a metal pattern according to the present invention, a mixing step of mixing a gold brazing powder 30 and a binder 21 (step S11), and filling the back lid 2 of the watch with gold brazing. A coating step of applying the binder 50 (Step S12), a baking step of baking the back cover 2 of the wristwatch after the coating step (Step S13), and brushing the surface of the back cover 2 of the wristwatch after baking to smooth the surface. It proceeds in the order of the brushing step (step S14). Steps S13 and S14 are the same processes as steps S3 and S4 shown in FIG. Step S11 is unnecessary if the brazing filler metal binder 50 is commercially available.
[0052]
FIG. 11 is a diagram showing the state of the pattern in the coating step (step S12) shown in FIG. 10 over time.
[0053]
When the binder 50 containing gold brazing is applied to the back cover 2 of the wristwatch, a state shown in FIG. 11A is obtained. When a sufficient amount of gold brazing is contained in the gold brazing binder 50, only one application is required. Even if the brazing filler metal is not sufficiently contained, it is possible to use only two coats. Therefore, the manufacturing process can be simplified as compared with the case where the gold brazing powder 30 is sowed on the binder 21 many times.
[0054]
11B, the relatively large powder 30a sinks and the relatively small powder 30b floats near the surface of the separated binder 21, as shown in FIG. 11B. The back cover 2 of the wristwatch in this state is subjected to the next firing step (step S13). Step S13 and the subsequent steps are the same as those described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0055]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of a method for manufacturing a decorative article with a metal pattern according to the present invention will be described with reference to FIG. However, in the third embodiment, the contents common to the first embodiment described above will be omitted as appropriate.
[0056]
FIG. 12 is a view showing a continuous firing furnace 60 used in the firing step of the third embodiment of the method for producing a decorative article with a metal pattern according to the present invention.
[0057]
The back cover 2 of the wristwatch after the sowing process is fired in a continuous firing furnace 60 in a state of being placed in the container 11. The continuous firing furnace 10 includes a furnace body 61, a hood 62 covering the furnace body 61, a plurality of heaters 63 provided in the furnace body 61, and a plurality of containers for transporting the container 11 in a direction from the inlet to the outlet of the furnace body 61. , A pusher 65 for pressing the container 11, and a gas introduction pipe 66 for introducing an inert gas or the like into the furnace main body 61. The gas introduction pipe 66 is connected via a valve 67 to a gas cylinder 68 filled with an inert gas or the like.
[0058]
A plurality of heaters 63 are arranged from the center of the furnace main body 61 toward the inlet and the outlet. By controlling the energization of each heater 63, the temperature and temperature distribution in the furnace can be appropriately changed. A plurality of rollers 64 are arranged on the inner lower surface of the furnace main body 61. Each roller 64 is rotatable clockwise in the figure so that the container 11 can easily move from the inlet to the outlet of the furnace main body 61.
[0059]
The pusher 65 has a function of pushing the container 11 toward the outlet of the furnace main body 61. The container 11 arranged at the entrance of the furnace main body 61 moves from the entrance to the exit of the furnace main body 61 by the pushing operation of the pusher 65. In FIG. 12, only a part of the containers 11 in the furnace main body 61 is illustrated, but the containers 11 are arranged without a gap from the inlet to the outlet of the furnace main body 61. Therefore, each time the push operation of the pusher 65 is performed, the container 11 in the furnace advances in the furnace in order. The operation of setting the container 11 in the furnace may be performed manually or by a machine.
[0060]
The hood 62 is provided for exhausting exhaust gas during firing. Exhaust gas at the time of firing is exhausted by an exhaust fan (not shown) provided above the hood 62 as shown by an arrow Y. The gas introduction pipe 66 is a pipe capable of supplying an inert gas or the like to the inside of the furnace main body 61. When the valve 67 is opened and baking is performed in a state where the furnace is filled with an inert gas or the like from the gas cylinder 68, oxygen present on the surface of the back cover 2 of the wristwatch and the surface of the gold solder powder 30 is easily removed. Removed. As a result, a eutectic alloy is easily formed. The conditions other than the use of the continuous firing furnace 60 as the firing furnace are the same as those of the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted. Note that the third embodiment may be a manufacturing method in which the firing furnace used in the second embodiment is a continuous firing furnace 60.
[0061]
As described above, the embodiments of the decorative article with a metal pattern and the method for manufacturing the decorative article with a metal pattern according to the present invention have been described. Can be implemented.
[0062]
For example, the base material may be something other than the back cover 2 of the watch. Further, the base material may be an aluminum-based metal or a noble metal (gold, silver, platinum, or an alloy composed of two or more of these metals) other than the titanium-based metal. The aluminum-based metal includes an aluminum alloy in addition to the pure aluminum metal. Further, the binder 21 contains urushiol, which is one of the main components of lacquer, but may contain lacquer components other than urushiol. For example, the binder 21 may include lacquer, which is a main component of lacquer originating in Vietnam and Taiwan, or thiol, which is a main component of lacquer originating in Myanmar. Further, the binder 21 may be a glazing or a material containing a stock solution of rubber.
[0063]
Further, in the firing step, one of the steps of temporarily holding the temperature before reaching a predetermined firing temperature may include a step of holding at 450 to 600 ° C. This is because the holding process at such a temperature has the effect of more reliably carbonizing the main component of the lacquer. Therefore, a baking program having three holding processes of a holding process at 70 to 80 ° C, a holding process at 200 to 350 ° C, and a holding process at 450 to 600 ° C can be adopted. Further, a baking program including at least one of the above three holding processes can be adopted. Before the firing step using the batch-type firing furnace 10 or the continuous-type firing furnace 60, heating at 70 to 80 ° C. may be performed using a dryer.
[0064]
Further, noble metal brazing other than gold brazing, silver brazing or platinum brazing may be adopted as the metal brazing. Also, at the time of or after the sowing process, the back cover 2 of the wristwatch is allowed to stand still without being vibrated by ultrasonic waves, and waits for the gold wax powder 30 to settle naturally in the binder 21. May be.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a decorative article with a metal pattern, which has a beautifully maintained pattern in a predetermined shape, is glossy, and is not easily stained, and a method of manufacturing the same.
[Brief description of the drawings]
1 is a diagram showing a first embodiment of a decorative article with a metal pattern according to the present invention, FIG. 1A is a front view thereof, and FIG. 1B is a sectional view taken along line XX of the front view thereof. , Respectively.
FIG. 2 is a flowchart showing a first embodiment of a method for manufacturing a decorative article with a metal pattern according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a batch-type firing furnace used in a firing step (step S3) in FIG. 2;
4 is a diagram showing a firing program of the batch-type firing furnace shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the state of the pattern in the coating step (step S1) and the sowing step (step S2) shown in FIG. 2 over time.
FIG. 6 is a diagram showing, with time, the state of the pattern when the seeding is performed a plurality of times in the seeding step (step S2).
FIG. 7 is a diagram showing the state of the pattern in the firing step (step S3) over time.
FIG. 8 is an enlarged front view of a part of a predetermined pattern in the state of FIG. 7 (C).
9 is an enlarged sectional view of the decorative article with a metal pattern after the brushing step (step S4) of FIG. 2;
FIG. 10 is a flowchart showing a second embodiment of the method for manufacturing a decorative article with a metal pattern according to the present invention.
11 is a diagram showing the state of a predetermined pattern in the coating step (step S12) shown in FIG. 10 over time.
FIG. 12 is a view showing a continuous firing furnace used in a firing step in a third embodiment of the method for producing a decorative article with a metal pattern according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Decorations with metal pattern
2 Watch back (base material)
3 Butterfly pattern (predetermined pattern)
21 Binder
30 Metal brazing powder (low melting point metal, brazing material)

Claims

In the surface layer of the base material made of titanium-based metal,
Part or all of the low melting point metal having a melting point lower than the melting point of the base material,
A part of a binder containing urushiol, which is used to hold the low melting point metal in a predetermined pattern on the surface of the base material,
Said base material,
A decorative article with a metal pattern, wherein a eutectic alloy comprising at least a part or all of the low melting point metal and the base material is formed in a predetermined pattern.

The decorative article with a metal pattern according to claim 1, wherein when the eutectic alloy includes a part of the binder, a part of the binder is iron or carbon.

The decorative article with a metal pattern according to claim 1, wherein the low melting point metal is a brazing material containing gold, silver, or platinum.

A method for producing a decorative article with a metal pattern in which a eutectic alloy is formed in a predetermined pattern on a surface layer of a base material made of a titanium-based metal,
A step of attaching a binder containing urushiol to the surface of the base material in a predetermined pattern,
Supplying a low-melting metal having a melting point lower than the melting point of the base material to the binder;
A firing step of heating the base material in a state in which the low melting point metal is supplied to the binder to a predetermined firing temperature,
Removing the deposits on the surface of the base material after the firing step,
A method for producing a decorative article with a metal pattern, comprising:

A method for producing a decorative article with a metal pattern in which a eutectic alloy is formed in a predetermined pattern on a surface layer of a base material made of a titanium-based metal,
A step of attaching a binder containing a low-melting metal having a melting point lower than the melting point of urushiol and the base material to the surface of the base material in a predetermined pattern,
A firing step of heating the base material to which the binder is attached to a predetermined firing temperature,
Removing the deposits on the surface of the base material after the firing step,
A method for producing a decorative article with a metal pattern, comprising:

The method according to claim 4, wherein the binder contains iron or a compound of iron.

The method according to claim 4, wherein the low melting point metal is a brazing material containing gold, silver or platinum.