JP2011031303A

JP2011031303A - 金合金部品の組立て方法

Info

Publication number: JP2011031303A
Application number: JP2010171910A
Authority: JP
Inventors: Jerome Pech; ペッシュジェローム
Original assignee: Daniel Roth et Gerald Genta Haute Horlogerie SA
Current assignee: Daniel Roth et Gerald Genta Haute Horlogerie SA
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2011-02-17
Also published as: CH701507A1; US20110024483A1; CN101987393A; EP2279825A1

Abstract

【課題】同一のまたは異なる金合金、特に異なる色の金合金、を組み立てるのを可能にする、金合金部品の組立て方法を提供する。
【解決手段】ａ）第１の金合金部品の面の少なくとも一部分上に錫のフィルムを付着させるステップと、ｂ）第１の金合金部品の錫化された面を第２の金合金部品の面と直接的に接触させるステップと、ｃ）第１の部品と第２の部品を互いに押し付けるステップと、ｄ）この組立て品を加熱するステップとを含む、金合金部品の組立方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、同一の金合金または異なる金合金、特に異なる色の金合金、を組み立てるのに役立つ、金合金部品の組立て方法に関する。

非特許文献１の著者らは、金合金の拡散接合に興味を抱いていた。しかし，彼らの研究は同じ色の金合金を接合することに限られており、著者らは最良の作業条件、すなわち特に、裸眼で互いに隣接する金合金ゾーンを見分けることができない接合部を得ることを可能にする作業条件を見出すことに焦点が当てられている。

これらの作業条件は、上記の論文の最後のところに現れる付属文書に要約されており、基本的に、
−両側が電気メッキによって３から４ミクロンの錫で被覆された厚さ７５ミクロンの焼鈍された金箔が使用されるステップと、
−この錫被覆された金箔が互いに接合すべき金合金部品の間に配置されるステップと、
−組立て品を４３５℃または５００℃まで加熱するステップと、
−部品を通常１ＭＰａの力の下で３０秒間互いに押し付けるステップと、
−次いで得られた製品に４５０℃で１時間均質化作業を行うステップと
からなる。

"ＤｉｆｆｕｓｉｏｎＳｏｌｄｅｒｉｎｇ − ＡＮｅｗＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＰｒｏｃｅｓｓＦｏｒＪｏｉｎｉｎｇＣａｒａｔＧｏｌｄＪｅｗｅｌｌｅｒｙ"、ＧｏｌｄＢｕｌｌｅｔｉｎ、１９９３年、２６（３）、９０〜１０４頁

本発明の目的は、同一の金合金または異なる成分の金合金、特に異なる色の金合金を効果的に組み立てるのを可能にする、金合金部品の組立て方法を提供することである。この方法は、簡単で、迅速で、実施が容易で、安価で、工業的工程で使用できるものでなければならない。この方法は、時計製造用のためのものである金合金に対する全ての必要な基準に合致する機械的特性を有する部品を得ることができるものでもなければならない。

本発明によれば、この目的は、以下の、
ａ）錫のフィルムを、第１の金合金部品の面の少なくとも一部分上に付着させるステップと、
ｂ）前記第１の金合金部品の前記錫化された面を、第２の金合金部品の面と直接的に接触させるステップと、
ｃ）前記第１の部品と前記第２の部品を互いに押し付けるステップと、
ｄ）前記組立て品を加熱するステップと
を含む方法によって達成される。

したがって本方法は、組み立てるべき部品の間に配置される金箔を使用しなければならないことを必要としない。

さらに、本方法は、異なる金合金から作られる多数の部品を組み立てるために有利に実施することができる。

次いで得られた部品は、仕上げ部品を得るために機械加工などの従来型の処理に付すことができる。

次に、本発明の他の特徴および利点を、添付の概略的な図面を参照してなされた以下の説明において詳細に説明する。

（ａ）〜（ｇ）は、交互する２つの異なる金合金による４つのタイルで構成される市松模様板の製造方法を示す図である。（ａ）〜（ｅ）は、２つの異なる金合金がやはり交互する多くのタイルから構成される市松模様板の製造方法を示す図である。

本発明によるこの方法は、全ての種類の金合金に適用される。

金合金として、特に１８金合金および２２金合金について言及する。

これらの合金の色に関しては、これらは、部品の塊全体を通して表れる色である。それらは熱処理によって、または被覆を施すことによって得られる表面色ではない。

これらの色は合金の成分によって変わり、当業者によく知られている。

したがって、金−銀−銅３成分系の、緑がかった黄色の（ｇｒｅｅｎｉｓｈ−ｙｅｌｌｏｗ）金、薄い黄色の（ｐａｌｅｙｅｌｌｏｗ）金、明るい黄色の（ｌｉｇｈｔｙｅｌｌｏｗ）金、黄色の（ｙｅｌｌｏｗ）金、ピンク色の（ｐｉｎｋ）金および赤色の（ｒｅｄ）金の各合金は、以下の表に要約されるＩＳＯ国際標準規格２８６５４規格による重量での元素成分と比色分析指示値とを有する。

灰色の（ｇｒａｙ）金は、銅および銀の代わりにニッケルまたはパラジウムなどの白化元素を添加することによって得られる。ニッケルの場合は、この元素の重量での元素濃度は、アレルギー問題を避けるために５％までに制限すべきであり、したがってこの合金は黄色がかったままであり、ロジウムめっきを施す必要がある。パラジウムの場合は最早制限はなく、例えば１２．５％の濃度で高品質の灰色金合金を確実に得ることができる。

他の色の金（青色（ｂｌｕｅ）または紫色（ｐｕｒｐｌｅ）の金など）は、技術的な用途に使用されない脆性の金属間化合物である。

本発明による方法の第１のステップは、第１の金合金部品の少なくとも１つの面の少なくとも一部分上に錫のフィルムを付着させることにある。

この付着は、例えば第１錫（ｓｔａｎｎｏｕｓ）型式の酸性浴または第２錫（ｓｔａｎｎｉｃ）型式のアルカリ浴を使用する、錫電気メッキによって行うことができる。

付着したこの錫フィルムは、０．５ミクロンから４ミクロンの、好ましくは１ミクロンから２ミクロンの厚さを有することができる。

次に、第１の金合金部品の錫化された面、すなわち錫で被覆された面は、次いで、図１（ａ）に見られるように、第２の金合金部品と接触させられ、且つ第２の金合金部品に押し付けられる。

互いに接触しているこの２つの面は、適切な場合は、錫化後、一般的に０．０５ミクロンと０．３ミクロンの間の、好ましくは０．１ミクロンと０．２ミクロンの間の粗さを有さなければならない。

圧力は、少なくとも１０ＭＰａ、好ましくは５０ＭＰａから１００ＭＰａである。

圧力をかけられた状態にあり適切な機器を使用して互いに接触して保持されるこれらの部品は、保護雰囲気例えば窒素雰囲気を有する炉内に配置される。この炉は通常４００℃から５００℃の温度に、通常４５０℃に加熱される。

処理時間に関しては、これは、様々な種属の拡散状態が、部品が４５０℃で適切な時間保持されるときの状態と同じになるように計算される。この４５０℃時間は、「等価時間（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｔｉｍｅ）」と呼ばれる。ところで、部品の形状（以下の（１）参照）、それらの数および使用される設備が、加熱速度を介して処理時間に影響を有する。したがって、この接合処理の再現性を保証するために等価時間を使用することが必須になる。その上、この等価時間は選ばれる合金の性質によって変わる（以下の（２）参照）。

（１）部品の形状
部品の熱慣性および炉と部品の間の熱交換の故に、それらの形状が変化する場合、部品のための保持時間を同じにすることはできない。例えば、３０ｃｍ^３体積の立方体の組立て品は、１０ｃｍ^３の立方体の組立て品より室温から４５０℃の温度に到達するのに約１．５倍長く掛かるであろう。

（２）合金の成分
例えば、部品のうちの１つが黄色の金合金であり、もう１つが赤色の金合金であるとき、この等価時間は、２時間と６時間の間、好ましくは約４時間である。

冷却後、図１（ｂ）に示す強固な組立て品が得られる。

本発明による方法は、いくつかの異なる色を有する複数の部品を組み立てるために実施することができる。

例えば、本方法は第１の金合金から作られる一連の第１の部品を第２の金合金から作られる一連の第２の部品と一緒に組み立てるのに使用することができる。

したがって、図２（ｂ）に示すようなものなどの組立て品を得るためには、本発明による、上記で説明したような方法を数回行うことで足りる。これは実際、反復してすなわち連続してペアで面を組み立てることによって、または同時にすなわち全ての部品を単一の作業で組み立てることによって行うことができる。

換言すれば、第１の金合金から作られる複数の部品と第２の金合金から作られる部品を組み立てるために、本方法は以下のように、
−ステップａ）で、錫フィルムを、第１の金合金から作られる各部品の少なくとも１つの面の少なくとも一部分上に付着させ、
−ステップｂ）で、第１の金合金から作られる各部品を、第２の金合金から作られる１つまたは複数の部品と接触させる、あるいは逆の場合も同様であり、この接触は第１の合金から作られる部品の錫化された面と第２の合金から作られる部品の面の間で行われ、
−ステップｃ）で、第１の金合金から作られる各部品を、第２の金合金から作られる少なくとも１つの部品に押し付ける、あるいは逆の場合も同様である
ようにして行うことができる。

本発明による方法の補足的な態様
上記で説明した本方法は、任意の一般的な形状の部品について、それらがそれぞれ、平面であるとないとにかかわらず、組立て可能な少なくとも１つの面を有するという条件で、実施することができる。これはそれが、組立てを可能にするために互いに接触することができる２つの面が存在しているということを満たすためである。

本方法は、横断面が長方形の、または正方形でさえあるような、バーを組み立てるのに特に使用することができる。

それは、円筒状の部品を別の、中空の円筒状の部品の内側に組み立てるのにも使用することができる。

組立て後、これらの部品は、機械加工などの全ての種類の作業を行うことができる。

したがって本方法は、図１（ｂ）に示す組立て品で終わることができるように、図１（ａ）に見ることができる異なる色の２つのバーを連結するために使用することができる。

次いで本方法は、交互する色を有する４枚のタイルを備える市松模様板を得るために他のステップで補足することができる。このとき、本方法は、図１（ｃ）から図１（ｆ）に示すように、以下の、
ｅ）図１（ｂ）に示すステップｄ）で得られた組立て品を、互いに接触している第１の部品と第２の部品の面に対して実質的に直角な線Ｌに沿って切断するステップと、
ｆ）切断材のうちの１つをもう１つに対して１８０°回転させるステップと、
ｇ）任意選択で、この切断材を同じ方向に９０°回転させるステップと、
ｈ）ａ）からｄ）までのステップを再度行うステップと
を含む。

このようにして、図１（ｇ）に示す交互する色の４枚のタイルを備える市松模様板が得られる。

ステップｇ）は、任意選択であり、部品を圧縮する機械が単一の軸に沿ってのみ動作可能である場合にのみ行われる。

図２（ｂ）に示す組立て品を得るために、図２（ａ）に見られるような長方形（または正方形）の横断面のいくつかのバーを組み立てる場合は、図２（ｅ）に示す交互する色の多くのタイルから構成される市松模様板を次いで作り出すことができる。

これを行うためには、出発点は図２（ｂ）に示すいくつかの部品から作られる組立て品であり、次いで図２（ｃ）から図２（ｄ）に示すような以下、
ｉ）図２（ｂ）に示すステップｄ）で得られた組立て品を、互いに接触している第１の金合金から作られる部品と第２の金合金から作られる部品の面に対して実質的に直角な線Ｌ’に沿って数回切断するステップと、
ｊ）２つに切断されたうちの１つを隣接する切断材に対して１８０°回転させるステップと、
ｋ）任意選択で、全ての切断材を同じ方向に９０°回転させるステップと、
ｌ）ａ）からｄ）までのステップを再度行うステップと
が行われる。

このようにして、図２（ｅ）に示すような交互する色の多くのタイルから作り上げられた市松模様板が得られる。

ここでも、ステップｋ）は任意選択であり、部品を圧縮する機械が単一の軸に沿ってのみ動作可能である場合にのみ行われる。

ステップｄ）、ｈ）またはｌ）後に得られた製品は次いで様々な処理または機械加工に付すことができる。

本発明による方法が、図２（ｅ）に一例として示すもののような、すなわち交互する色を有する１００のタイルから構成される市松模様板を製造するために実施された。それは、種類（１）の金合金の５本のバーと種類（２）の金合金の５本のバーから作られ、組み立てるべきであるバーの表面は、確実に０．１５ミクロンの平均粗さにすることができるように研磨された。組み立てるべき金合金は、
−種類（１）：重量で以下の成分、
金：７５％、
銀：１５．５％、
銅：１００％までの残部
を有する１８金の２Ｎ黄色の金合金、
−種類（２）：重量で以下の成分、
金：７５％、
銀：５％、
銅：１００％までの残部
を有する１８金の５Ｎ赤色の金合金
であった。

このバーは、高さ５ｍｍ、厚さ１１ｍｍおよび長さ５０ｍｍであった。

黄色の金合金に付着した錫の厚さは４±０．５ミクロンであった。

これらのバーが互いに接触させられ、７５ＭＰａの下で互いに押し付けられ、４５０℃で４時間加熱された後、図２（ｂ）に示す組立て品が得られた。

次に、多くの切断作業と、０．１５ミクロンの平均粗さを保証するための表面研磨と、（最後の１つを除いた）バーへの錫の付着後、２つ毎に１つのバーを反転させ、９０°回転させ、再接触させ、圧縮し、４５０℃で４時間（等価時間）加熱することが続き、５０ｍｍ（１０タイル）の高さと、１１ｍｍの厚さと５０ｍｍ（１０タイル）の長さを有する、図２（ｅ）に示すプレートが得られた。

一方では、この連結部は裸眼では見分けが付かず、他方では、連結部はそれらに隣接するゾーンの色に影響を与えないことが見出された。

Ｌ第１の部品と第２の部品の面に対して実質的に直角な線
Ｌ’ 第１の部品と第２の部品の面に対して実質的に直角な線

Claims

ａ）錫のフィルムを、第１の金合金部品の面の少なくとも一部分上に付着させるステップと、
ｂ）前記第１の金合金部品の前記錫化された面を、第２の金合金部品の面と直接的に接触させるステップと、
ｃ）前記第１の部品と前記第２の部品を互いに押し付けるステップと、
ｄ）前記組立て品を加熱するステップと
を含む、金合金部品の組立て方法。
ステップｃ）で加えられる圧力が少なくとも１０ＭＰａ、好ましくは５０ＭＰａから１００ＭＰａである、請求項１に記載の方法。
互いに接触させられる前記面が、０．０５ミクロンと０．３ミクロンの間の、好ましくは０．１ミクロンと０．２ミクロンの間の粗さを有する、請求項１または２に記載の方法。
ステップａ）で付着された前記錫のフィルムが、０．５ミクロンから４ミクロンの、好ましくは１ミクロンから２ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法。
前記第１の部品と前記第２の部品が異なる金合金から作られている、請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
前記第１の部品と前記第２の部品が、異なる色を有する金合金から作られている、請求項５に記載の方法。
前記第１の部品が黄色の金合金から作られており、前記第２の部品が赤色の金合金から作られており、前記部品が２時間から６時間加熱される、請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法。
前記部品が４時間加熱される、請求項７に記載の方法。
第１の合金と第２の合金が異なる色を有しており、前記第１の金合金から作られる複数の部品と前記第２の金合金から作られる複数の部品を、請求項１から８のいずれか一項に記載の前記方法を、続けてまたは同時にのいずれかで数回実施することによって組み立てる方法であって、
−ステップａ）で、前記錫フィルムを、第１の金合金から作られる各部品の少なくとも１つの面の少なくとも一部分上に付着させ、
−ステップｂ）で、第１の金合金から作られる各部品が、第２の金合金から作られる１つまたは複数の部品と接触させられ、逆の場合も同様であり、前記接触が、第１の金合金から作られる部品の錫化された面と第２の金合金から作られる部品の面との間で行われ、
−ステップｃ）で、第１の金合金から作られる各部品が、第２の金合金から作られる少なくとも１つの部品に押し付けられ、逆の場合も同様である、方法。
以下のステップ、
ｅ）ステップｄ）で得られた前記組立て品を、互いに接触している、前記第１の部品と前記第２の部品の前記面に直角な線に沿って切断するステップと、
ｆ）前記切断材のうちの１つをもう１つに対して１８０°回転させるステップと、
ｇ）任意選択で、前記切断材を同じ方向に９０°回転させるステップと、
ｈ）ステップａ）からｄ）を再度行うステップと
をさらに含む、請求項１から８までのいずれか一項に記載の方法。
以下のステップ、
ｉ）ステップｄ）で得られた前記組立て品を、第１の金合金から作られる前記部品と前記第２の金合金から作られる前記部品との互いに接触している前記面に対して直角な線に沿って数回切断するステップと、
ｊ）２つうちの１つの切断材を隣接する切断材に対して１８０°回転させるステップと、
ｋ）任意選択で、全ての前記切断材を同じ方向に９０°回転させるステップと、
ｌ）ステップａ）からｄ）を再度行うステップと
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
前記部品は、横断面が長方形をしたバーである、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の方法。