【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
「産業上の利用分野」
本願発明は、Ti芯材を用いためがね枠の製法
に関し、ろう付け性とめつき性の良好な鞘材を芯
材に被覆し、この鞘材をめがね枠部材のろう付け
に利用し、めつき処理の下地にすることにより、
Ti芯材を用いながら優秀なろう付け強度とめつ
き強度を有するめがね枠を製造するものである。
「従来の技術」
Ti材は耐食性に優れた材料であり、加えて軽
量であることから、近年、高級サングラス等のめ
がね枠材用として注目を集めている。しかしなが
ら、Ti材は、ろう付け性、および、めつき性に
劣る欠点を有するが故に、Ti材からなるめがね
枠は未だ実用化されていない。
そこで従来、前述の欠点を解消し、Ti材を用
いためがね枠を製造するために、Ti芯材の表面
にCu合金をクラツド圧着してなるめがね枠用Ti
基線材が提案された。
「発明が解決しようとする問題点」
この種のTi基線材にあつては、ろう付け加工
を施した後、Cu合金をエツチング等で除去する
ことにより、従来加工面の理由から実用不可能で
あつたTi材をめがね枠用として利用しようとす
るものである。しかしながら、前述のTi基線材
にあつては、ろう付け時に、TiとCu合金との間
に非常に脆い金属間化合物が生成されるために、
ろう付け強度が低い欠点を有していた。
更に、従来、Ti芯材にAu合金あるいはAg合金
からなる外皮材をクラツドした線材を用いてめが
ね枠を製造する技術が知られているが、ろう付け
時に傷が付き易く、しかも、前記被皮材は熱伝導
性が良いためにろう付けがやや困難であり、また
ろう付け部分に過剰ろうが付着した場合に、本体
を傷付けることなく過剰ろう部分を除去すること
が困難になつて、めがね枠の外観を著しく損なう
問題があつた。
「発明の目的」
本願発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、Ti系芯材を用いながら優れたろう付け強度
とめつき強度を有しためがね枠を製造する方法を
提供することを目的とする。
「問題点を解決するための手段」
本願発明は前記問題点を解決するために、Ti
（チタン）またはTi基合金からなる芯材にNi（ニ
ツケル）またはNi基合金からなる鞘材を被せ、
押出加工を施してリム部、テンプル部、ブリツジ
部などのめがね枠部材を形成し、次いで前記めが
ね枠部材をろう付けしてめがね枠を組み立て、続
いてめがね枠にめつき処理を施すものである。
「実施例」
図面は、本願発明の一実施例を行つて製造され
ためがね枠の断面構造を示すもので、Tiまたは
Ti基合金からなる円柱状の芯材１の外方に、Ni
またはNi基合金からなる鞘材２をクラツドして
めがね枠が形成されている。
次に、本願発明の一実施例を行つて前記構成の
めがね枠を製造する場合について説明する。
前記めがね枠を形成するには、まず、Tiまた
はTi基合金からなる芯材の外方に、NiまたはNi
基合金からなる鞘材を被せて複合材を形成する。
ここで使用するTi基合金は、Tiを90％以上含
有したものが望ましい。この理由は、Tiの含有
率が90％未満ではTi基合金の塑性加工性が悪く
なるとともに、添加成分により比重が増加して軽
量性を損なうためである。また、Ti基合金を得
るためにTiに添加する成分元素としては、Al（ア
ルミニウム）、Mn（マンガン）、Fe（鉄）、Cu（銅）、
Mo（モリブテン）、Cr（クロム）、Ｖ（バナジウ
ム）、Ｗ（タングステン）、Ｃ（炭素）の各成分元素
の内、１種または２種が有用であり、複数種添加
する場合には、それらの合計量を10％より小さく
する。この際、TiまたはTi基合金中には、H2ガ
ス、O2ガスが通常含有されている。更に、前記
Ni基合金としてはNiを80％以上含有したものが
望ましい。また、Ni基合金を得るためにNiに添
加する成分元素としては、Cr、Cu、Fe、Ag
（銀）、Si（ケイ素）、Ｓ（イオウ）、Pb（鉛）、Pt（
白
金）、Au（金）、Sn（スズ）、Co（コバルト）、希土
類元素、Mo、Al、Nb（ニオブ）、Ti、の各成分
元素の内、１種または２種以上が有用であり、こ
れらを複数種添加する場合にはそれらの合計量を
20％より小さくする。
次に、前記複合材に押出加工を施して芯材１と
鞘材２をクラツド圧着するとともに、線引加工を
施してリム部、テンプル部、ブリツジ部等の各め
がね枠部材を形成する。ここで、クラツド比は、
全体積を１とした場合に、TiまたはTi基合金を
体積比で0.7〜0.99とするのが望ましい。この理
由は、クラツド比を0.7より小さくすると全体の
重量が大きくなり、0.99より大きくするとクラツ
ド接合面の強度が低下して実用上好ましくないか
らである。
この後に前記各めがね枠部材をろう付けしてめ
がね枠を組み立てる。このろう付け作業にあつて
は、芯材１の外方にクラツド圧着したNiまたは
Ni基合金からなる鞘材２が接合部になるために、
容易にろう付けすることができる。
次いで、前記めがね枠にめつき処理を施す。こ
のめつき処理は、ろう付け後の処理であり、しか
もNiまたはNi基合金からなる鞘材２の外面に施
す処理のために、めつき付きも良好で仕上がりの
良いめつき面を容易に得ることができる
次に、実際に、めがね枠を作製し、その重量、
ろう付け強度、曲げ強度、および耐食性に関して
行つた実験結果について説明する。
まず、純Tiからなり、直径50mm、長さ1000mm
の芯材に、Ni基合金（後に示す表に示す成分）
からなり、外径50.5mm、内径50mm、長さ1000mmの
鞘材を被せて複合材を形成し、この複合材を約
700℃において熱間静水圧押出機で押出成形して
直径10mmの押出線材を作製した。
次に、前記押出線材を約600〜700℃で焼鈍して
軟化させ、更に冷間線引加工を施して直径５mmの
線材とした。そしてこの線材を600〜700℃で焼鈍
し、冷間線引加工を施して直径2.6mmのめがね枠
用線材を作製した。
前記めがね枠用線材を基に製造しためがね枠の
重量、およびろう付け強度と曲げ強度と耐食性に
ついて、更に、後に記す表に示す組成の芯材と鞘
材を用い、前述の手順と同等の手順を用いて作製
しためがね枠の重量とろう付け強度と曲げ強度と
耐食性について、各々実験を行つた。その結果を
次頁の表に示す。
"Industrial Application Field" The present invention relates to a method for manufacturing eyeglass frames using a Ti core material, in which the core material is coated with a sheath material that has good brazing and plating properties, and this sheath material is used to braze the eyeglass frame member. By using it for attaching and as a base for plating treatment,
The purpose is to manufacture eyeglass frames that have excellent brazing strength and plating strength while using a Ti core material. ``Conventional technology'' Ti material is a material with excellent corrosion resistance and is also lightweight, so in recent years it has been attracting attention as a material for the frames of high-end sunglasses and other glasses. However, since Ti material has the disadvantage of poor brazing and plating properties, eyeglass frames made of Ti material have not yet been put into practical use. Conventionally, in order to eliminate the above-mentioned drawbacks and manufacture eyeglass frames using Ti material, Ti for eyeglass frames is made by cradling a Cu alloy onto the surface of a Ti core material.
A baseline material was proposed. ``Problems to be solved by the invention'' In this type of Ti-based wire material, the Cu alloy is removed by etching after brazing, which is conventionally impractical due to the processing surface. The idea is to use hot Ti material for eyeglass frames. However, in the case of the above-mentioned Ti-based wire material, a very brittle intermetallic compound is generated between the Ti and Cu alloy during brazing.
It had the disadvantage of low brazing strength. Furthermore, there has been a known technology for manufacturing eyeglass frames using a wire rod in which a Ti core material is clad with a sheath material made of an Au alloy or an Ag alloy, but this method is easily damaged during brazing, and the sheath material is easily damaged during brazing. Because the material has good thermal conductivity, it is somewhat difficult to braze, and if excess solder adheres to the brazed part, it becomes difficult to remove the excess solder without damaging the main body, making it difficult to use glasses frames. There was a problem that seriously damaged the appearance. "Purpose of the Invention" The present invention was made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method of manufacturing an eyeglass frame having excellent brazing strength and plating strength while using a Ti-based core material. . “Means for Solving the Problems” In order to solve the above problems, the present invention
A core material made of (titanium) or Ti-based alloy is covered with a sheath material made of Ni (nickel) or Ni-based alloy,
Extrusion processing is performed to form spectacle frame members such as a rim portion, a temple portion, a bridge portion, etc., the spectacle frame members are then brazed to assemble the spectacle frame, and then the spectacle frame is subjected to a plating process. . "Example" The drawing shows the cross-sectional structure of an eyeglass frame manufactured by carrying out an example of the present invention.
Ni is placed on the outside of the cylindrical core material 1 made of Ti-based alloy.
Alternatively, an eyeglass frame is formed by cladding the sheath material 2 made of a Ni-based alloy. Next, a case will be described in which a spectacle frame having the above structure is manufactured by carrying out an embodiment of the present invention. To form the eyeglass frame, first, Ni or Ni is placed on the outside of the core material made of Ti or Ti-based alloy.
A composite material is formed by covering with a sheath material made of a base alloy. The Ti-based alloy used here preferably contains 90% or more of Ti. The reason for this is that if the Ti content is less than 90%, the plastic workability of the Ti-based alloy deteriorates, and the added components increase the specific gravity, impairing the lightweight property. In addition, the component elements added to Ti to obtain a Ti-based alloy include Al (aluminum), Mn (manganese), Fe (iron), Cu (copper),
One or two of the following component elements are useful: Mo (molybdenum), Cr (chromium), V (vanadium), W (tungsten), and C (carbon). Make the total amount less than 10%. At this time, Ti or Ti-based alloy usually contains H 2 gas and O 2 gas. Furthermore, the above
The Ni-based alloy preferably contains 80% or more of Ni. In addition, the component elements added to Ni to obtain a Ni-based alloy include Cr, Cu, Fe, and Ag.
(silver), Si (silicon), S (sulfur), Pb (lead), Pt (
One or more of the following component elements are useful: platinum), Au (gold), Sn (tin), Co (cobalt), rare earth elements, Mo, Al, Nb (niobium), and Ti. If multiple types of these are added, the total amount
Make it smaller than 20%. Next, the composite material is extruded to bond the core material 1 and the sheath material 2 together, and wire-drawn to form each eyeglass frame member such as a rim portion, a temple portion, and a bridge portion. Here, the clad ratio is
When the total volume is 1, it is desirable that the volume ratio of Ti or Ti-based alloy is 0.7 to 0.99. The reason for this is that if the cladding ratio is smaller than 0.7, the overall weight increases, and if it is larger than 0.99, the strength of the cladding joint surface decreases, which is not preferred in practice. Thereafter, each of the eyeglass frame members is brazed to assemble the eyeglass frame. In this brazing work, Ni or
Since the sheath material 2 made of Ni-based alloy becomes the joint,
Can be easily brazed. Next, the eyeglass frame is subjected to a plating process. This plating treatment is a treatment after brazing, and since it is a treatment applied to the outer surface of the sheath material 2 made of Ni or Ni-based alloy, it is easy to obtain a plated surface with good plating and a good finish. Next, we will actually make the glasses frame and calculate its weight.
The results of experiments conducted regarding brazing strength, bending strength, and corrosion resistance will be explained. First, it is made of pure Ti, with a diameter of 50 mm and a length of 1000 mm.
Ni-based alloy (components shown in the table below) is used as the core material.
A composite material is formed by covering it with a sheath material with an outer diameter of 50.5 mm, an inner diameter of 50 mm, and a length of 1000 mm.
Extrusion molding was performed using a hot isostatic extruder at 700°C to produce an extruded wire rod with a diameter of 10 mm. Next, the extruded wire rod was annealed at about 600 to 700° C. to soften it, and then cold drawn to obtain a wire rod with a diameter of 5 mm. This wire rod was then annealed at 600 to 700°C and subjected to cold drawing to produce a wire rod for eyeglass frames with a diameter of 2.6 mm. Regarding the weight, brazing strength, bending strength, and corrosion resistance of the eyeglass frame manufactured based on the above-mentioned wire rod for eyeglass frames, using the core material and sheath material having the composition shown in the table below, the same procedure as the above-mentioned procedure was performed. Experiments were conducted on the weight, brazing strength, bending strength, and corrosion resistance of eyeglass frames manufactured using the . The results are shown in the table on the next page.
【表】
なお、実験に用いた人工汗の組成は以下に示す
通りであり、この人工汗に５日間浸漬して耐食実
験を行つた。
塩化ナトリウム 9.8ｇ／
尿 素 1.7ｇ／
グルコース 0.2ｇ／
乳 酸 0.8c.c.
硫化ナトリウム 0.8ｇ／
アンモニア水 0.02ｇ／
水 残部
また、第１表に示すろう付け強度は、第１表に
示す組成の各材料を使用して各めがね枠を作製
し、それらのブリツジ部とリム部とを引きはがす
際の破断強さを測定して得た値である。また曲げ
強度は、厚さ0.9mmで幅3.5mmのめがね枠のテンプ
ル部の一端を固定し、スパンを45mmにとつて他端
に片持ちはり式で荷重をかけ、変位１mmの永久歪
が生じる時の荷重を測定して得た値である。
前記第１表に示す実験結果から明らかなよう
に、前述の手順に基いて製造されためがね枠は、
軽量でろう付け強度も高く、かつ、人工汗に対す
る耐食性も非常に優れている。そして、曲げ強度
においては、Ti単独構造では低すぎてめがね枠
用としては不十分であるが、本願発明によれば向
上が見られ適度な値となるために、従来実用化さ
れている洋白やNi基合金とほぼ同等に使用可能
になることが明らかになつた。
「発明の効果」
以上説明したように本願発明は、TiまたはTi
基合金からなる芯材に、NiまたはNi基合金から
なる鞘材を被せ、押出加工を施し、更に線引加工
を施してめがね枠部材を形成し、次いでめがね枠
部材をろう付けし、続いてめつき処理を施すもの
であり、芯材の外方に設けたろう付け性の良好な
鞘材を利用してろう付けするために、Ti単体の
めがね枠に比較して強度の高いろう付け部を有す
るめがね枠を容易に製造できる効果がある。ま
た、めつき処理をろう付け後に行つて、Niまた
はNi基合金からなる鞘材を下地としてめつき処
理を施し、めがね枠を製造するために、傷や汚れ
の無い、仕上がりの良いめつき面を有するめがね
枠を製造できる効果がある。
更に、リム部、テンプル部、ブリツジ部などの
めがね枠部材をろう付けしてめがね枠を組み立て
た後に最後の工程としてめつき処理するので、完
成品のめがね枠に傷などがつくことがなく、美し
い表面のめがね枠を得ることができる。
即ち、以上説明したように本願発明によれば、
軽量で強度が高く、ろう付け性が良好であつて、
最終製品状態で傷などのない美しいめつき面を有
するめがね枠を提供することができる効果があ
る。[Table] The composition of the artificial sweat used in the experiment is as shown below, and a corrosion resistance experiment was conducted by immersing it in this artificial sweat for 5 days. Sodium chloride 9.8g/Urea 1.7g/Glucose 0.2g/Lactic acid 0.8cc Sodium sulfide 0.8g/Aqueous ammonia 0.02g/Water balance This is a value obtained by manufacturing each eyeglass frame using the material and measuring the breaking strength when peeling off the bridge part and rim part. In addition, bending strength was determined by fixing one end of the temple part of a 0.9 mm thick and 3.5 mm wide eyeglass frame, setting the span to 45 mm, and applying a load to the other end using a cantilever type, resulting in a permanent strain with a displacement of 1 mm. This is the value obtained by measuring the load at the time. As is clear from the experimental results shown in Table 1 above, the eyeglass frames manufactured according to the above-mentioned procedure were:
It is lightweight, has high brazing strength, and has excellent corrosion resistance against artificial sweat. In terms of bending strength, a Ti-only structure is too low and insufficient for use in eyeglass frames, but the present invention improves the bending strength to a moderate value. It has become clear that it can be used almost as well as Ni-based alloys and Ni-based alloys. "Effects of the Invention" As explained above, the present invention provides Ti or Ti
A core material made of a base alloy is covered with a sheath material made of Ni or a Ni-based alloy, subjected to extrusion processing, and further subjected to wire drawing processing to form an eyeglass frame member.Then, the eyeglass frame member is brazed, and then This is a plating process, and in order to perform brazing using a sheath material with good brazing properties provided on the outside of the core material, the brazed part is stronger than that of a single titanium eyeglass frame. This has the effect that it is possible to easily manufacture eyeglass frames having the above. In addition, in order to manufacture eyeglass frames by performing plating treatment after brazing and using a sheath material made of Ni or Ni-based alloy as a base, we provide a well-finished plating surface that is free of scratches and stains. This has the effect of making it possible to manufacture eyeglass frames having the following properties. Furthermore, since the final step is plating after assembling the eyeglass frame by brazing the eyeglass frame components such as the rim, temple, and bridge parts, there will be no damage to the finished eyeglass frame. You can get eyeglass frames with beautiful surfaces. That is, as explained above, according to the present invention,
It is lightweight, has high strength, and has good brazing properties.
This has the effect of being able to provide an eyeglass frame that has a beautiful plating surface without scratches in the final product state.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
図面は本願発明方法を実施して製造されためが
ね枠の断面図である。
１……芯材、２……鞘材。
The drawing is a sectional view of an eyeglass frame manufactured by carrying out the method of the present invention. 1... core material, 2... sheath material.