KR20210079207A - 자기 기능 영역이 제공된 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
자기 기능 영역이 제공된 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법
본 발명은, 윤활제 (9) 가 제한될 수 있는 적어도 하나의 기능 영역 (2) 을 포함하는 기계적 타임피스 부품 (1) 을 제조하기 위한 방법에 관한 것이고, 그 방법은, 상기 적어도 하나의 기능 영역 (2) 을 포함하는 상기 부품 (1) 의 블랭크를 구성하는 단계 (10), 및 상기 적어도 하나의 기능 영역을, 자기적 특성들을 가질 때 상기 윤활제 (9) 와 협동할 수 있는 자화된 기능 영역 (2) 으로 변환하는 단계 (12) 를 포함한다.
본 발명은, 윤활제 (9) 가 제한될 수 있는 적어도 하나의 기능 영역 (2) 을 포함하는 기계적 타임피스 부품 (1) 을 제조하기 위한 방법에 관한 것이고, 그 방법은, 상기 적어도 하나의 기능 영역 (2) 을 포함하는 상기 부품 (1) 의 블랭크를 구성하는 단계 (10), 및 상기 적어도 하나의 기능 영역을, 자기적 특성들을 가질 때 상기 윤활제 (9) 와 협동할 수 있는 자화된 기능 영역 (2) 으로 변환하는 단계 (12) 를 포함한다.
Description
본 발명의 기술 분야
본 발명은 자기 기능 영역이 제공된 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 그러한 제조 방법에 의해 얻어진 기계적 타임피스 부품에 관한 것이다. 기계적 타임피스 부품은 예를 들어 마이크로 기계 부품, 통상적으로, 휠, 플레이트, 앵커 레버, 밸런스 또는 그 외에 축이다.
종래 기술
시계 제조 분야와 같이, 마찰 접촉에서의 그리고 상대적 변위에서의 기계적 컴포넌트들의 분야에서, 기계적 부품들의 적절한 작동은, 무엇보다도, 그것들의 윤활에 달려 있다. 따라서, 사용되는 윤활제의 주요 기능은 에너지 소산 및 마모를 줄이면서 상대적 변위에 있는 접촉 면들을 분리하는 것이다.
사용되는 윤활제들은 주로 2 가지 카테고리들에 속한다: 유체 윤활제들, 및 메커니즘들의 고체 윤활이라 불리는 윤활을 이용하는 윤활제들. 일반적으로 층상 구조를 가지는 고체 윤활제들은 그것들이 본질적으로 파편을 생성하기 때문에 유체 윤활제들보다 시계 제조에서 덜 사용된다. 그러한 고체 윤활제들은 따라서, 장기간 또는 단기간에 기계적 마모를 유발한다는 단점을 갖는다. 하지만, 예측하기 어려운 그러한 마모는 타임피스 이동의 신뢰성에 매우 해로운 것으로 입증되었다.
유체 윤활제들은 일반적으로 다소 점성이 있는 그리스 또는 오일의 형태이다. 그것들은 고체 윤활제들보다 적용하기가 더 쉽고 더 빠르다는 이점을 갖는다. 사용될 윤활제의 부피 또한 보다 쉽게 제어된다. 오일의 물리적 특징들 (점성, 습윤성 등) 은 메커니즘의 복잡성에 관계 없이 메커니즘의 여러 기능 영역들의 윤활을 허용한다. 열을 발생시키는 마찰에 의해 생성된 에너지는 주로 오일에 의해 소산된다. 작동 동안, 일반적으로 유막은 파열 후에도 그리고 적은 부피가 사용되더라도 다시 형성된다. 유체는 자연스럽게 퍼지는 경향이 있으므로 기능 영역들에서 가능한 한 제한된 채로 유지되어야 한다. 윤활제의 내구성은 따라서 동작 영역에서의 그것의 보유에 의존한다: 하지만, 임의의 시계제조자는 윤활제의 방울이 빠르게 깨끗한 부품으로 퍼지는 것을 관찰했다. 이러한 능력은 메커니즘의 모든 민감한 영역들이 효과적으로 커버되기 때문에 유익한 것으로 입증되었지만, 그것은 또한 어셈블리의 적절한 동작에 해로운 것으로 입증될 수 있다. 사실, 심각한 동작 조건들 하에서 부품들의 잠재적인 열화에 의해 강조되는, 중요한 영역들, 통상적으로, 부품들의 접촉 및 상대적 변위의 영역들 (기능적 영역들) 에서의 오일의 손실은 돌이킬 수 없는 손상을 야기할 수 있다. 또한, 윤활제는 원치않는 장소들에 들어가고 접착 문제들, 또는 보다 일반적으로, 심미적인 문제들을 야기할 수 있다.
오일 또는 그리스 형태이든지 간에 유체 윤활제들의 확산은 따라서 타임피스 메커니즘의 동작에 대해 주요 문제가 된다. 그리스의 경우에, 비누와 베이스 오일 사이의 탈혼합이 매우 자주 관찰된다. 베이스 오일은 따라서 부품의 표면 상으로 이동하여 기능 영역들을 떠날 수 있을 것이고, 이는 오일 형태의 유체 윤활제들에 대해 상기 언급된 문제를 초래한다. 일반적으로, 유체 윤활제들은 그것의 표면 장력이 그것이 쌓인 지지부의 표면 장력보다 더 높은 경우에 제 자리에 유지된다. 윤활제의 표면 장력이 너무 낮은 경우에, 오일은 퍼질 것이고, 제 자리에 머물지 않을 것이다.
이러한 문제를 극복하기 위해, 시계제조자들은 그것들의 컴포넌트들 상에 에필람 (epilame) 이라고 불리는 코팅을 디포짓 (deposit) 한다. 종종 보이지 않는 소유성 분자 층의 형태인 이 에필람은 지지부의 분명한 표면 장력을 감소시키는 제품이다. 에필람에 의해 주어지는 표면 장력은 20 내지 30 mN/m 정도인 한편, 타임피스 오일의 표면 장력은 통상적으로 35 mN/m 임에 유의하여야 한다. 이러한 5 내지 15 mN/m 의 차이는 시계제조자들에 수용가능한 연결 각으로 방울 (drop) 형상을 제공한다. 그것은 일반적으로 25 내지 60 정도이다. 이것은 윤활제를 원하는 영역에 유지하도록 허용한다. 더 큰 각도는 원치않는 변위 (예를 들어 새로운 Gore-TexTM 상의 물과 같이 표면 상에서 구르는 윤활제의 볼) 를 초래할 수 있다.
이 에필람은 여러 가지 방식들로 디포짓될 수 잇지만, 이 목적을 위한 주로 알려진 방법은, 용매와 그 안에 용해된 소정 양의 분자들로 이루어진 용액에 기계적 부품을 담가서 에필람 코팅되도록 하여, 그 분자들이 부품의 표면 상에 디포짓되어 부품의 표면 장력을 수정하도록 하는 것으로 이루어진다. 용매는 그 후에 다음 단계 동안 증발되어, 분자들의 디포짓된 층만 남게 된다. 에필람은 그러면 부품의 전체 표면을 커버한다. 동작의 처음 순간들에서 그리고 마찰의 영역들에서, 에필람은 마멸에 의해 제거되어, 윤활제가 젖을 수 있는 표면을 남긴다. 탈진기와 같이 몇몇 중요한 메커니즘들은 이러한 에필람 마멸이 발생하기 위한 최소 기간 동안 동작하도록 내버려둬질 수 있다. 일단 이러한 동작이 완료되고 나면, 새로운 윤활이 수행된다. 윤활제는 그러면 정확히 마멸이 마찰 지점에서 발생한 표면들을 적신다.
하지만, 그러한 침지 코팅 방법의 주요 단점들 중 하나는, 그것이 다량의 부품들을 배스들에 담글 필요가 있다는 사실에 관련되고, 여기서, "활성" 분자들의 농도들이 감소하며, 이는 정기적인 프로세스 모니터링을 필요로 하고 이는 너무 낮은 농도 그리고 따라서 너무 낮은 에필람 효과를 갖는 가능한 기술적 위험을 수반한다. 또한, 이 방법에 의해 구현되는 불소화 화합물을 기반으로 한 에필람-코팅 용매들은 특히 온실 가스 배출에 대해 싸우기 위한 기존의 표준들에 종종 위배된다. 그리고 마지막으로, 이 방법은 특히 너무 높은 농도의 "활성" 분자들 또는 보다 친환경적인 하지만 덜 휘발성인 용매를 제공하고, 이는 에필람-코팅 공정 동안 얼룩들을 야기할 수 있다. 하지만, 그것들은 기능 영역들로부터 멀리 위치할 수 있고, 따라서 에필람-코팅을 필요로 하지 않는다.
특히 종래 기술의 단점들을 갖지 않는 해결책을 찾을 필요성이 있는 것으로 이해된다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 따라서, 단순하고 강건한 방식으로, 윤활제를 한정하기 위한 정확한 기능 영역들의 범위를 정하는, 부품의 부분들을 정의하도록 허용하는, 타임피스의 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해서, 본 발명은, 윤활제가 제한될 수 있는 적어도 하나의 기능 영역을 포함하는 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법에 관한 것이고, 그 방법은, 상기 적어도 하나의 기능 영역을 포함하는 상기 부품의 블랭크 (blank) 를 구성하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 기능 영역을, 상기 적어도 하나의 영역에서의 상기 윤활제의 제한 (confinement) 을 달성함에 있어서 자기적 특성들을 갖는 상기 윤활제와 협동할 수 있는 자화된 기능 영역으로 변환하는 단계를 포함한다.
그러한 특징들 덕분에, 자화된 기능 영역들은 따라서, 윤활제를 끌어당기기 위해 이 윤활제 상에 인력을 가하고 그것을 이 표면 상에 유지함으로써 자성 윤활제 (magnetic lubricant) 가 이 영역의 기능적 접촉 표면 상에 제한되도록 허용한다.
다른 실시형태들에서:
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변환 단계는, 특히 상기 적어도 하나의 영역에 포함된 기능적 접촉 표면 아래에, 상기 적어도 하나의 기능 영역에서 위치된 블랭크 바디 (blank body) 의 부분에서 적어도 하나의 채널을 만드는 하위-단계를 포함한다;
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변환 단계는, 자기장을 발생시키는 재료를 상기 적어도 하나의 채널에 배열하는 하위-단계를 포함한다;
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배열 하위-단계는, 상기 적어도 하나의 채널에 자기 입자들을 포함하는 유체, 특히 가교결합가능한 수지 (crosslinkable resin) 를 삽입하는 페이즈 (phase) 를 포함한다;
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배열 하위-단계는, 상기 유체에 포함된 자기 입자들을 자화시키는 페이즈를 포함한다;
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배열 하위-단계는, 상기 윤활제의 극성에 대해 상기 유체에 포함된 자기 입자들의 극성의 배향 (orientation) 을 정의하는 페이즈를 포함한다;
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배열 하위-단계는, 자화되고, 배향된 극성이 제공된 자기 입자들을 포함하는 상기 유체를 경화시키는 페이즈를 포함한다;
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자화, 정의 및 경화 페이즈들은 실질적으로 동시에 또는 동시에 수행된다;
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경화시키는 페이즈는 광-가교결합에 의한 및/또는 화학적 가교결합에 의한 중합 (polymerisation) 으로 이루어진다;
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배열 하위-단계는, 상기 적어도 하나의 채널에 적어도 하나의 영구 자석을 삽입하는 페이즈를 포함한다;
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배열 하위-단계는, 상기 적어도 하나의 채널에 상기 적어도 하나의 영구 자석을 기계적으로 고정하는 페이즈를 포함한다, 그리고
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변환 단계는, 이 영역의 기능적 접촉 표면의 실질적으로 반대편에 배열된 상기 적어도 하나의 기능 영역의 후방 표면 상에 자기 입자들을 포함하는 유체를 도포하는 하위-단계를 포함한다.
본 발명은 또한 그러한 방법에 의해 획득될 수 있는 기계적 타임피스 부품에 관한 것이다.
유리하게는, 그 부품은, 윤활제가 제한될 수 있는 적어도 하나의 기능 영역을 포함하고, 상기 기능 영역은 자화되고, 그것이 자기적 특성들을 가질 때 상기 윤활제와 협동할 수 있다.
특히, 그 부품은 비-자성 재료로 만들어지고 및/또는 낮은 또는 심지어 제로의 투자율 지수 (magnetic permeability index) 를 갖는다.
도면들의 간단한 설명
본 발명에 따른 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법의 목적들, 이점들 및 특징들은 도면들에 의해 예시된 적어도 하나의 비제한적인 실시형태에 기초하여 이하의 설명에서 보다 명백해질 것이다.
- 도 1 은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른, 적어도 하나의 자기 기능 영역 (magnetic functional area) 이 제공된, 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법의 단계들을 나타내는 플로우차트이다.
- 도 2 는 본 발명의 실시형태에 따른, 자기적 윤활제를 제한하는 이 상기 적어도 하나의 자기 기능 영역을 포함하는 기계적 부품의 일 변형의 개략도이다.
본 발명에 따른 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법의 목적들, 이점들 및 특징들은 도면들에 의해 예시된 적어도 하나의 비제한적인 실시형태에 기초하여 이하의 설명에서 보다 명백해질 것이다.
- 도 1 은 본 발명의 하나의 실시형태에 따른, 적어도 하나의 자기 기능 영역 (magnetic functional area) 이 제공된, 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법의 단계들을 나타내는 플로우차트이다.
- 도 2 는 본 발명의 실시형태에 따른, 자기적 윤활제를 제한하는 이 상기 적어도 하나의 자기 기능 영역을 포함하는 기계적 부품의 일 변형의 개략도이다.
발명의 상세한 설명
도 1 은 기계적 타임피스 부품 (1), 특히 본 발명의 하나의 실시형태에 따른 마이크로기계 부품을 제조하기 위한 방법을 나타낸다. 그러한 기계적 부품 (1) 은, 특히 에너지 소산 및 마모를 감소시키면서 상대적 변위에서의 접촉 표면들 (3) 을 분리시키는 역할을 갖는 윤활제 (9) 의 사용 덕분에, 기능 영역들 (2) 에서 다른 기계적 부품과 협동 (cooperate) 하도록 특히 정의된다. 기능적 접촉 표면들 (3) 이라고도 불리는 이들 표면들은 이들 부품들 (1) 에서 정의된 기능 영역들 (2) 이라고 불리는 영역들에 포함된다. 기능 영역 (2) 은 따라서, 이 영역 (2) 이, 예를 들어 기계적 타임피스 부품들 (1) 이 운동학적 체인의 링크들인 경우에 다른 기계적 타임피스 부품 (1) 의 적어도 하나의 기능 영역 (2) 과 협동함으로써, 이 기계적 타임피스 부품 (1) 의 예상되는 기능의 수행에 참가하도록 구체적으로 제공된다는 점에서 부품 (1) 의 다른 바디 부분들로부터 구분되는 기계적 부품 (1) 의 바디 (body) 의 부분이다. 그러한 부품 (1) 은, 상대적 변위에서 기계적 또는 마이크로기계적 컴포넌트들을 이용하는 물체의 그리고 이동할 수 있고 따라서 마찰적 기능을 변경할 수 있는 유체 윤활제 (9) 로 접촉부들이 윤활되는 물체의 부품 (1) 일 수 있다. 이 부품 (1) 은 또한 예를 들어, "기계적 타임피스 부품 (mechanical timepiece part)" 이라고도 불리는 타임피스 이동부의 기계적 부품 (1) 일 수 있다. 그러한 기계적 타임피스 부품 (1) 은 도 2 에서 예시된 것과 같은 톱니 휠 또는 그 외에 탈진기 휠, 앵커 또는 그 외에 샤프트들과 같은 임의의 다른 피봇팅되는 부품들일 수 있다. 이러한 맥락에서, 부품 (1) 이 휠인 경우에, 그것은 기능적 접촉 표면 (3) 및 바람직하게는 접촉 표면 (3) 반대편의 후방 표면 (4) 을 포함하고, 상기 표면들 (3, 4) 은 이 기능 영역 (2) 에서 정의된 이 휠의 e 로 참조되는 두께에 의해 서로로부터 분리된다.
그러한 방법은 적어도 하나의 기능 영역 (2) 을 포함하는 상기 부품의 블랭크를 구성하는 단계 (10) 를 포함한다. 방법의 이 단계 (10) 는 상기 블랭크의 바디를 구축하는 하위-단계 (11) 를 포함한다. 이러한 하위-단계 (11) 는 예를 들어 문헌 WO9815504A1 에서 수행되는 프로세스와 유사한 방식으로 실리콘과 같은 재료에 기초하여 층들/기재들을 에칭하기 위한 프로세스의 구현을 예를 들어 제공할 수 있다. 이 하위-단계 (11) 는 또한 대안적으로, 문헌 CH701499A2 에서 구현되는 기술에 따라 보강된 실리콘으로부터 이 블랭크의 바디를 제조하기 위한 프로세스에 따라 이 블랭크 바디의 생성을 제공할 수 있다. 다른 대안에서, 이 하위-단계 (11) 는 또한, 예를 들어 문헌 WO2019106407A1 에서 기술된 것과 같이, 블랭크 바디의 생성을 위한 3-차원 프린팅 기술의 구현을 제공할 수 있다. 이 블랭크 바디는 바람직하게는, 비-자성 재료로 만들어지고 및/또는 낮은 또는 심지어 제로의 투자율 지수를 갖는다. 이 재료는, 비한정적 및 비포괄적 방식으로 다음과 같은 재료일 수 있다:
이러한 블랭크 바디는, 적어도 하나의 기능 영역 (2) 을 자화된 기능 영역 (2) 으로 변환하기 위해 이 블랭크에 대해 제공된 배열들/개질들을 제외하고는 상기 적어도 하나의 기능 영역 (2) 이 제공된 기계적 부품 (1) 의 모든 특징들 및 형상을 갖는다. 따라서 이러한 맥락에서, 방법은 따라서, 상기 적어도 하나의 기능 영역 (2) 을, 그것이 자기적 특성들을 가질 때 상기 윤활제 (9) 와 협동할 수 있는 자화된 기능 영역 (2) 으로 변환하는 단계 (12) 를 포함한다. 이러한 자화된 기능 영역 (2) 은 이 상기 적어도 하나의 영역에서 윤활제 (9) 의 제한을 보장하는데 참여하도록 구체적으로 정의된다.
이 목적을 위해, 이 단계 (12) 는, 상기 적어도 하나의 영역에 포함된 기능적 접촉 표면 뒤에, 상기 적어도 하나의 기능 영역 (2) 에서 위치된 블랭크 바디의 부분에서 적어도 하나의 채널 (5) 을 만드는 하위-단계 (13) 를 포함한다. 기능 영역 (2) 이 위치되는 블랭크 바디의 부분의 두께 e 로 만들어지는 그러한 상기 적어도 하나의 채널 (5) 은 바람직하게는 작은 치수를 갖는다. 예시적으로, 그러한 채널 (5) 의 섹션은 25,000 μm² 미만, 바람직하게는 10,000 μm² 미만의 표면 영역을 갖는다.
이러한 하위-단계 (13) 는 문헌 WO2019106407A1 에서 설명된 기술에 따라, 펨토세컨드 펄스 레이저로 그러한 채널 (5) 의 형성을 제공할 수 있다. 이 채널 (5) 은 기능 영역 (2) 의 접촉 표면 (3) 아래에 블랭크 바디의 두께로 정의된다. 이 채널 (5) 은, 특히 기능 영역 (2) 에 의해 보장되는 이 부품의 원하는 기능 및/또는 기계적 부품 (1) 의 타입에 의존하여, 기능 영역 (2) 의 접촉 표면 (3) 상의 윤활제 (9) 의 제한을 보장하는 것을 목적으로 하는, 기능 영역 (2) 에서의 배치 및 형상을 갖는다. 기능 영역 (2) 에서의 채널 (5) 의 배치는, 보다 구체적으로 접촉 표면 (3) 과 채널 (5) 사이에 존재하는 거리/두께 e 에 의존하여 접촉 표면 (3) 에 대해 상대적으로 정의된다. 추가로, 이 배치는 또한, 기능 영역 (2) 의 이 접촉 표면 (3) 의 길이 및/또는 폭 및/또는 범위에 대해 상대적으로 정의될 수 있다.
그러한 채널 (5) 은, 기능 영역 (2) 에 포함된 블랭크 바디의 측면에 또는 기능 영역 (2) 의 후방 표면 (4) 에 정의된 개구 (8) 를 포함하고, 이 개구 (8) 는 이 채널 (5) 의 인클로저 (enclosure) 를 블랭크 바디의 외부 환경으로 연결한다. 본 실시형태에서, 도 2 에서 예시된 기계적 부품 (1) 이 휠인 경우에, 이 개구 (8) 는 휠의 기능 영역 (2) 의 측면에서 정의된다. 복수의 채널들 (5) 이 기능 영역 (2) 에서 정의될 수 있고, 따라서 도 2 에서 도시되지 않은 채널들의 네트워크를 형성할 수 있음에 유의한다. 이러한 구성에서, 기능 영역에서의 이들 채널들의 형상 및 분포는, 특히 기능 영역에 의해 보장되는 이 부품 (1) 에 대한 원하는 기능 및/또는 기계적 부품 (1) 의 타입에 의존하여, 기능 영역의 접촉 표면 상의 윤활제 (9) 의 제한을 보장하도록 실시된다. 기능 영역에서의 이 네트워크의 이들 채널들의 분포는, 보다 구체적으로 접촉 표면 (3) 과 채널 (5) 사이에 존재하는 거리/두께 e 에 의존하여 접촉 표면에 대해 상대적으로 정의된다. 추가로, 이 분포는 또한, 기능 영역 (2) 의 이 접촉 표면 (3) 의 길이 및/또는 폭 및/또는 범위에 대해 상대적으로 정의될 수 있다.
이 변환 단계 (12) 는 그 다음, 자기장을 발생시키는 재료를 상기 적어도 하나의 채널 (5) 의 인클로저에 배열하는 하위-단계 (14) 를 포함한다. 그러한 자기장을 발생시키는 재료는 예를 들어 사마륨-코발트 또는 네오디뮴-철-붕소 또는 다른 강자성 입자들과 같은 자기 입자들 (7) 을 포함하는 폴리머와 같은 유체 (6) 일 수 있다. 이들 자기 입자들 (7) 을 포함하는 이 유체 (6) 는 통상적으로 광경화성, 열경화성 또는 그 외에 화학적 경화성이다. 달리 말하면, 이 유체 (6) 는 예를 들어 가교결합성 에폭시 수지와 같은, 광경화성 또는 열경화성 폴리머일 수 있다. 유체 (6) 가 화학적 경화성인 경우에, 그것은 2 개의 컴포넌트들: 수지, 예를 들어 에폭시 수지와 같은 폴리머, 및 경화를 위한 중합제, 예를 들어 1,4,7,10-테라아자데칸을 포함함에 유의한다. 이들 2 개의 컴포넌트들과 접촉하여, 고체 재료, 예를 들어 폴리에폭시드가 형성된다. 이 화학적 경화는 2-성분 접착성 AralditeTM 의 것과 유사한 원리에 따라 작용한다.
이 하위-단계 (14) 는 자기 입자들 (7) 을 포함하는 이 유체 (6) 를 상기 적어도 하나의 채널 (5) 에 삽입하는 페이즈 (15) 를 포함한다. 이 페이즈 (15) 동안, 이들 자기 입자들 (7) 을 포함하는 유체 (6) 는 채널 (5) 의 인클로저에 상기 적어도 하나의 채널 (5) 의 개구 (8) 를 통해 도입된다. 후속하여, 이 하위-단계 (14) 는, 이 유체 (6) 에 포함된 자기 입자들 (7) 을 자화시키는 페이즈 (16), 및 상기 윤활제 (9) 의 극성에 대해 상기 유체 (6) 에 포함된 자기 입자들 (7) 의 극성의 배향을 정의하는 페이즈 (17) 를 포함한다. 이들 2 개의 자화 (16) 및 정의 (17) 페이즈들은 영구 자석으로 실행되고, 이 영구 자석은 그러면 유체 (6) 가 포함되는 상기 채널 (5) 을 포함하는 기능 영역 (2) 부근에 배열된다. 예시적으로, 이 구성에서, 영구 자석은 접촉 표면 (3) 반대편에 배열될 수 있다. 따라서, 이 영구 자석으로부터, 이들 자기 입자들 (7) 은 그러면 자화되어서, 그것들의 극성이 자성 윤활제 (9) 의 극성의 센스 (sense) 에 대해 상보적인 잘-정의된 센스로 배향된다. 여기서 상보성은, 윤활제 (9) 의 그리고 자기 입자들 (7) 의 센스들이, 그것들이 자기 입자들 (7) 을 포함하는 기능 영역 (2) 와 자성 윤활제 (9) 사이의 인력이 보장되도록 허용하고 따라서 이들 자기 입자들 (7) 을 포함하는 기능 영역 (2) 에서의 윤활제 (9) 의 제한을 허용하도록 하는 것임을 이해하여야 한다. 그 다음에, 하위-단계 (14) 는, 자화되고, 배향된 극성이 제공된 자기 입자들 (7) 을 포함하는 상기 유체 (6) 를 경화시키는 페이즈 (18) 를 포함한다. 이 경화 페이즈 (18) 는, 유체 (6) 가 가교결합가능한 폴리머인 경우에, 광-가교결합, 열 가교결합에 의한 및/또는 화학적 가교결합에 의한 중합으로 이루어진다. 달리 말하면, 가교결합은, 오븐에 통과시킴으로써, 레이저에 의한 또는 그 외에, 상기 적어도 하나의 채널이 만들어진 블랭크 바디를 구성하는 재료가 고려되는 파장들에 대해 투명한 것을 전제로 전자기 방사를 통한 가열에 의해, 열적으로 수행된다. 2-성분 접착성 AralditeTM 의 원리에 따라 작용하는 2-성분 접착 작업과 같이 2 개의 컴포넌트들의 이용을 통한 화학적 가교결합을 고려하는 것이 또한 가능하다. 사용되는 수지의 선택에 따라, 예를 들어 이 수지가 용매를 포함하는 경우에 자연적 가교결합이 충분하도록 하는 것도 또한 가능하다. 실제로, 잠깐 동안의 개방된 공기는 용매가 증발하고 수지가 "저절로" 가교결합하기에 충분하다.
자화 (16), 정의 (17), 및 경화 (18) 페이즈들은 동시에 또는 실질적으로 동시에 수행됨에 유의한다.
본 방법의 일 변형에서, 배열 하위-단계 (14) 는 유체 (6) 삽입 (15), 자화 (16), 정의 (17), 및 경화 (18) 페이즈들에 대한 대체로서, 다음과 같은 페이즈들을 제공할 수도 있다:
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상기 적어도 하나의 채널 (5) 에 적어도 하나의 영구 자석을 삽입하는 페이즈 (19), 및
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상기 적어도 하나의 채널 (5) 에 상기 적어도 하나의 영구 자석을 기계적으로 고정하는 페이즈 (20).
삽입 페이즈 (19) 동안, 여기서 고체 자석인 상기 적어도 하나의 영구 자석은, 자성 윤활제 (9) 의 극성의 센스에 대해 상보적인 정의된 센스로 배향된 극성을 가지도록 채널 (5) 에서 배열/배치/ 구동된다. 각각의 자석은, 기계적 부품 (1) 의 타입에 따라 정의되는 특정 형상 및/또는 이 부품이 기능 영역 (2) 에서의 자성 윤활제 (9) 의 최적의 제한을 보장하기 위한 원하는 기능을 가질 수 있다. 기계적 고정 페이즈 (20) 동안, 상기 적어도 하나의 영구 자석은 접착, 용접 등에 의해 채널 (5) 의 인클로저의 벽에 기계적으로 고정된다.
이들 2 개의 삽입 (19) 및 기계적 고정 (20) 페이즈들은, 이 어셈블리 하위-단계가, 예를 들어 상표 FemtoprintTM 하에 알려진 기술을 이용하여, 채널 (5) 의 인클로저의 내부 벽 (4) 에 상기 영구 자석의 3-차원 프린팅의 프로세스에 의해 실시되자 마자, 동시에 실행될 수 있음에 유의한다.
본 방법의 다른 변형에서, 변환 단계는, 이 영역 (2) 의 기능적 접촉 표면 (3) 의 실질적으로 반대편에 배열된 상기 적어도 하나의 기능 영역 (2) 의 후방 표면 (4) 에 자기 입자들 (7) 을 포함하는 유체 (6) 를 도포하는 하위-단계 (21) 를 오직 포함할 수도 있다. 이 유체 (6) 는 통상적으로 광경화성, 열경화성 또는 그 외에 화학적 경화성이다. 달리 말하면, 이 유체 (6) 는 예를 들어 가교결합성 에폭시 수지와 같은, 광경화성 또는 열경화성 폴리머일 수 있다. 유체 (6) 가 화학적 경화성인 경우에, 그것은 2 개의 컴포넌트들, 예를 들어 에폭시 수지와 같은 폴리머, 및 경화를 위한 중합제, 1,4,7,10-테라아자데칸을 포함함에 유의한다. 이들 2 개의 컴포넌트들과 접촉하여, 폴리에폭시드가 형성된다. 이 화학적 경화는 2-성분 접착성 AralditeTM 의 원리에 따라 작용한다. 이 도포 하위-단계 (21) 는 기능 영역 (2) 의 내부 표면 (4) 에 자기 입자들 (7) 을 포함하는 유체 (6) 의 적어도 하나의 콜리메이팅되거나 국부화된 빔을 투사하는 페이즈 (22) 를 제공할 수 있다. 이 페이즈 (22) 는 내부 표면 (4) 상의 유체 (6) 의 단일 빔의 투사의 형성으로 수행될 수 있다. 빔은 예를 들어 내부 표면 (4) 상에 이 유체 (6) 의 연속적/비연속적 및 국부화된 비드를 투사하도록 구성된다. 일 변형으로서, 페이즈 (22) 는 2 개의 콜리메이팅된 또는 국부화된 빔들의 내부 표면 (4) 상의 투사의 형태로 수행될 수 있다. 제 1 빔은 자기 입자들 (7) 을 포함하는 유체 (6) 를 포함하고, 제 2 빔은 그것이 유체 (6) 와 접촉할 때 유체 (6) 의 고형화를 야기하도록 선택된 액체 재료를 포함한다. 이전에 이미 언급된 바와 같이, 이것은, 자기 입자들 (7) 을 포함하는 에폭시 수지 및 중합제, 1,4,7,10-테라아자데칸과 같은 재료로 이루어지는 2-성분 접착성 AralditeTM 의 원리이다. 이들 2 개의 컴포넌트들과 접촉하여, 폴리에폭시드가 형성된다.
이 방법에서, 자성 윤활제 (9) 는 특허 문헌들 CN104879384A 및/또는 JP2008081673A 에서 기술된 바와 같은 이온성 액체들에 기초할 수도 있다. 예를 들어, 이온성 액체는 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 클로라이드 ([bmim] Cl) 카티온과 FeCl3 아니온으로 구성될 수 있다.
이 자성 윤활제 (9) 는 하나 이상의 종래의 윤활제들을 포함할 수 있고, 여기서, 예를 들어 페로플루이드들과 같은 자기 입자들 (7) 이 첨가된다. 이들 페로플루이드들은 액체 유체에 10 나노미터 정도의 사이즈의 강자성 또는 페리자성 나노입자들의 콜로이드 현탁액들이다. 이러한 맥락에서, 그러한 유체는 콜로이드 안정성을 유지하면서 외부 자기장의 인가 시에 자성이 된다. 페로플루이드들은 가장 흔하게는 마그네타이트 (Fe3O4) 또는 마그헤마이트 (γ-Fe2O3) 나노 입자들로 구성되며, 이 둘 다는 산화철이다. 유체는 이온성 액체 또는 에스테르 또는 미네랄 오일일 수 있다.
그러한 자성 윤활제 (9) 는 첨가될 수 있음에 유의한다. 내마모, 내부식, 고압, 산화방지 또는 계면활성 첨가제들이 가능한 긴 리스트 중에서 언급될 수 있다.
따라서, 본 발명은 기능 영역 (2) 의 기능적 접촉 표면 (3) 상에 자성 윤활제 (9) 를 한정하기 위해 기능 영역 (2) 이 자화되는 기계적 타임피스 부품 (1) 을 가지도록 허용한다. 사실, 기술된 변형들에 따르면, 이 부품의 기능 영역 (2) 에 존재하는 자기장을 발생시키는 재료는, 이 표면 (3) 하의 이 재료의 배치/분포에 그리고 적절한 경우 상기 적어도 하나의 채널 (5) 의 형상에 의존하여 윤활제 (9) 를 접촉 표면 (3) 으로 끌어당기도록 이 윤활제 (9) 에 대해 인력을 가한다.
Claims (11)
- 윤활제 (9) 가 제한될 수 있는 적어도 하나의 기능 영역 (2) 을 포함하는 기계적 타임피스 부품 (1) 을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은, 상기 적어도 하나의 기능 영역 (2) 을 포함하는 상기 부품 (1) 의 블랭크를 구성하는 단계 (10), 및 상기 적어도 하나의 기능 영역을, 상기 적어도 하나의 기능 영역에서의 상기 윤활제 (9) 의 제한을 달성함에 있어서 자기적 특성들을 갖는 상기 윤활제 (9) 와 협동할 수 있는 자화된 기능 영역 (2) 으로 변환하는 단계 (12) 를 포함하는, 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 변환하는 단계 (12) 는, 특히 상기 적어도 하나의 기능 영역 (2) 에 포함된 기능적 접촉 표면 (3) 뒤에 상기 적어도 하나의 기능 영역 (2) 에서 위치된 블랭크 바디의 부분에 적어도 하나의 채널 (5) 을 만드는 하위-단계 (13) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 변환하는 단계 (12) 는, 자기장을 발생시키는 재료를 상기 적어도 하나의 채널 (5) 에 배열하는 하위-단계 (14) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
배열하는 하위-단계 (14) 는:
- 상기 적어도 하나의 채널 (5) 에 자기 입자들 (7) 을 포함하는 유체 (6), 특히 가교결합가능한 수지를 삽입하는 페이즈 (15);
- 상기 유체 (6) 에 포함된 상기 자기 입자들 (7) 을 자화시키는 페이즈 (16);
- 상기 윤활제 (9) 의 극성에 대해 상기 유체 (6) 에 포함된 상기 자기 입자들 (7) 의 극성의 배향을 정의하는 페이즈 (17);
- 자화되고 배향된 극성이 제공된 상기 자기 입자들 (7) 을 포함하는 상기 유체 (6) 를 경화시키는 페이즈 (18)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
자화시키는 페이즈 (16), 정의하는 페이즈 (17), 및 경화시키는 페이즈 (18) 는 실질적으로 동시에 또는 동시에 실행되는 것을 특징으로 하는 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
경화시키는 페이즈 (18) 는 광-가교결합에 의한 및/또는 화학적 가교결합에 의한 중합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
배열하는 하위-단계 (14) 는:
- 상기 적어도 하나의 채널 (5) 에 적어도 하나의 영구 자석을 삽입하는 페이즈 (19);
- 상기 적어도 하나의 채널 (5) 에 상기 적어도 하나의 영구 자석을 기계적으로 고정하는 페이즈 (20)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 변환하는 단계 (12) 는, 이 영역 (3) 의 기능적 접촉 표면 (3) 의 실질적으로 반대편에 배열된 상기 적어도 하나의 기능 영역 (2) 의 후방 표면 (4) 상에 자기 입자들 (7) 을 포함하는 유체 (6) 를 도포하는 하위-단계 (21) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계적 타임피스 부품을 제조하기 위한 방법. - 청구항 제 1 항에 따른 방법에 의해 획득될 수 있는 기계적 타임피스 부품 (1).
- 제 9 항에 있어서,
윤활제 (9) 가 제한될 수 있는 적어도 하나의 기능 영역 (2) 을 포함하고, 상기 기능 영역 (2) 은 자화되고, 그것이 자기적 특성들을 가질 때 상기 윤활제 (9) 와 협동할 수 있는 것을 특징으로 하는 기계적 타임피스 부품 (1). - 제 9 항에 있어서,
비-자성 재료로 만들어지고 및/또는 낮은 또는 심지어 제로의 투자율 지수를 갖는 것을 특징으로 하는 기계적 타임피스 부품 (1).
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