KR20230021046A - 기계 부품을 장식하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법에 관한 것으로서:
- 장식될 기계 부품을 취하는 단계로서, 그 기계 부품 상에, 결정된 두께 및 윤곽에 따라 장식 요소 (2a, 2b) 가 생성되도록 추구되는, 상기 기계 부품을 취하는 단계;
- 상기 기계 부품의 상기 장식될 표면 (4) 상에, 생성될 상기 장식 요소 (2a, 2b) 의 두께와 적어도 동일한 두께를 갖는 마스킹 층 (6) 을 디포짓하는 단계;
- 상기 마스킹 층 (6) 에서, 상기 장식 요소 (2a, 2b) 가 생성될 상기 기계 부품의 상기 장식될 표면 (4) 상의 위치와 일치하는 적어도 하나의 공동 (14a, 14b) 을 형성하는 단계로서, 상기 공동 (14a, 14b) 은 생성될 상기 장식 요소 (2a, 2b) 의 윤곽에 대응하는 윤곽을 가지고 상기 기계 부품의 상기 장식될 표면 (4) 과 함께 체적을 규정하는, 상기 적어도 하나의 공동을 형성하는 단계;
- 공동 (14a, 14b) 이 형성된 위치들에서, 장식 요소 (2a, 2b) 의 결합을 용이하게 하기 위해서, 장식될 표면 (4) 상에 그리고 마스킹 층 (6) 의 상부상에 도전성 재료로 제조된 결합 층 (28) 을 디포짓하는 단계;
- 상기 장식 요소 (2a, 2b) 가 생성되도록 추구되는 상기 기계 부품의 장식될 표면 (4) 및 마스킹 층 (6) 에 의해 구획된 체적을 충전 재료에 의해 충전하는 단계; 및
- 상기 마스킹 층 (6) 을 제거하는 단계를 포함한다.
- 장식될 기계 부품을 취하는 단계로서, 그 기계 부품 상에, 결정된 두께 및 윤곽에 따라 장식 요소 (2a, 2b) 가 생성되도록 추구되는, 상기 기계 부품을 취하는 단계;
- 상기 기계 부품의 상기 장식될 표면 (4) 상에, 생성될 상기 장식 요소 (2a, 2b) 의 두께와 적어도 동일한 두께를 갖는 마스킹 층 (6) 을 디포짓하는 단계;
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- 공동 (14a, 14b) 이 형성된 위치들에서, 장식 요소 (2a, 2b) 의 결합을 용이하게 하기 위해서, 장식될 표면 (4) 상에 그리고 마스킹 층 (6) 의 상부상에 도전성 재료로 제조된 결합 층 (28) 을 디포짓하는 단계;
- 상기 장식 요소 (2a, 2b) 가 생성되도록 추구되는 상기 기계 부품의 장식될 표면 (4) 및 마스킹 층 (6) 에 의해 구획된 체적을 충전 재료에 의해 충전하는 단계; 및
- 상기 마스킹 층 (6) 을 제거하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 기계 부품을 장식하기 위한 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 시계 또는 쥬얼리 분야에서 사용되는 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면을 장식하기 위한 방법에 관한 것이다.
시계 다이얼 또는 베젤과 같은 기계 부품의 표면에 양각 장식들 (raised decorations) 을 생성하기 위한 다수의 방법들이 종래 기술에 공지되어 있다. 특정 수의 이들 공지된 방법들은 장식될 기계 부품과는 별도로 장식 요소들을 제조한 다음 이들 장식 요소들을 이들이 의도된 기계 부품에 체결시키는 것으로 이루어진다.
다이얼과 같은 기계 부품을 장식하기 위한 다른 방법은 The Swatch Group Research and Development Ltd 에 의해 출원된 유럽 특허 출원 EP 2 370 865 A1 으로부터 공지된다. 이러한 장식 방법은:
- 장식될 기계 부품을 취하는 단계;
- 판형의 마스크를 제조하는 단계로서, 그 두께는 장식 요소들의 원하는 두께와 적어도 동일하고, 개구들이 기계가공되는 경우, 그 윤곽들은 원하는 장식 요소들의 형상에 대응하는, 상기 마스크를 제조하는 단계;
- 마스크의 개구들이 장식 요소들을 수용하도록 의도된 기계 부품의 위치들과 일치하도록 기계 부품의 장식될 표면 상에 마스크를 위치시키는 단계;
- 장식 요소들의 원하는 두께에 적어도 대응하는 두께의 마스크가, 장식될 기계 부품과 함께, 충전 재료로 충전될 몰드들을 형성하는 단계; 및
- 장식된 기계 부품의 표면 상에 장식 요소들을 노출하도록 마스크를 제거하는 단계로 이루어진다.
이러한 장식 방법의 하나의 이점은 그 구현의 상대적 단순성에 있다. 보다 구체적으로, 다수의 장식 방법들의 경우, 장식 요소들은 장식될 기계 부품과는 별도로 생성되고 그 다음 단지 이 기계 부품에 체결될 뿐이지만, 마스크가 사용되는 경우, 장식 요소들은 방법의 동일한 단계에서 직접 생성되고 장식될 기계 부품에 체결되어 이는 시간을 절약한다.
그럼에도 불구하고, 장식될 기계 부품의 표면 상에 배치된 마스크들을 사용하는 장식 방법의 하나의 단점은, 장식될 기계 부품의 표면과 밀접하게 접촉하지 않을 마스크의 위험이 배제될 수 없다는 사실, 및 상이한 몰드들을 충전할 경우 충전 재료가 기계 부품의 표면 상에서 약간 누출될 위험이 있으며 이는 이들 기계 부품들 중 일부가 폐기될 것을 요구한다는 사실에서 볼 수 있다. 이는, 그러한 다이얼들이 고가의 기계 부품들이기 때문에, 타임피스들을 위한 다이얼들을 장식할 것을 고려할 때 특히 문제가 된다.
본 발명의 목적은, 특히, 장식될 기계 부품의 표면에 고정된 장식 요소들이 제거되어야 하거나 또는 심지어 이들 기계 부품들의 일부의 폐기를 야기하는 얼룩들을 갖는 것을 방지하는, 시계 다이얼 또는 베젤과 같은 기계 부품들을 장식하기 위한 방법을 제안함으로써 전술한 문제들 뿐 아니라 다른 문제들을 극복하는 것이다. 본 발명은 또한 장식 요소들이 장식된 기계 부품의 표면에 견고하게 고정됨으로 인해 기계 부품들을 장식하는 방법을 마련하는 것에 관한 것이다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면을 장식하기 위한 방법에 관한 것으로서:
- 장식될 기계 부품을 취하는 단계로서, 상기 기계 부품 상에, 미리 결정된 두께 및 윤곽에 따라 적어도 하나의 장식 요소가 생성되도록 추구되는, 상기 기계 부품을 취하는 단계;
- 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 상에, 생성될 적어도 하나의 장식 요소의 두께와 적어도 동일한 두께를 갖는 마스킹 층을 디포짓하는 단계;
- 마스킹 층에서, 적어도 하나의 장식 요소가 생성될 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면상의 위치와 일치하는 적어도 하나의 제 1 공동을 형성하는 단계로서, 적어도 하나의 제 1 공동은 생성될 적어도 하나의 장식 요소의 윤곽에 대응하는 윤곽을 가지고 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면과 함께 체적을 규정하는, 상기 적어도 하나의 제 1 공동을 형성하는 단계;
- 적어도 하나의 장식 요소가 생성되도록 의도된 적어도 하나의 제 1 공동에 의해 구획된 체적을 충전 재료로 충전하는 단계;
- 마스킹 층을 제거하는 단계를 포함한다.
이들 특징들 덕분에, 본 발명은 타임피스의 다이얼 또는 베젤과 같은 기계 부품을 장식하기 위한 방법을 제공하고, 여기서, 마스킹 층은 장식될 기계 부품의 표면 상에 직접 형성된다. 따라서, 마스킹 층은 장식될 기계 부품의 표면과 밀접 접촉하게 되도록 보장되어, 장식 요소들이 생성될 충전 재료가 장식될 기계 부품의 표면과 마스킹 층 사이에서 러닝 (running) 되는 임의의 위험을 방지하여, 규정된 고정밀도의 장식 요소들을 획득하게 된다. 특히, 장식 요소들의 형상 및 두께는 세심하게 조정된다. 더욱이, 구조화될 물체의 표면 상에 직접 희생 마스크 (sacrificial mask) 를 형성하는 것은, 장식될 기계 부품과는 별도로 마스크를 기계가공한 다음 이 마스크를 기계 부품의 장식될 표면상에 위치시키고 가압하는 것보다 간단하고 신속하며 비용이 덜 든다. 또한, 마스킹 층에 사용된 재료와 장식 요소들을 생성하는데 사용된 재료가 유사한 경도를 갖는 특정 경우에, 샌딩, 브러싱, 광택, 연마 또는 기타 작업과 같은 마무리 작업들이 크게 단순화된다는 것도 이해된다.
특정 실시형태들에 따라서, 본 발명에 따른 기계 부품을 장식하기 위한 방법은 이하를 포함하는 것을 특징으로 한다:
- 적어도 하나의 제 1 공동 다음에 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면에 적어도 하나의 제 2 공동을 형성하는 것;
- 마스킹 층의 결합을 용이하게 하기 위해, 마스킹 층을 디포짓하기 전에, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 상에 제 1 결합층을 디포짓하는 것;
- 적어도 하나의 장식 요소의 결합을 용이하게 하기 위해, 제 1 공동 및 선택적으로 제 2 공동이 형성된 위치에서, 마스킹 층의 상부 및 적어도 하나의 장식될 표면 상에 제 2 결합층을 디포짓하는 것;
- 적어도 하나의 장식 요소를 생성하고자 하는 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 및 마스킹 층에 의해 구획된 체적을 충전 재료에 의해 충전하고, 이러한 충전 재료는 바람직하게는 갈바닉 성장 (galvanic growth) 에 의해 디포짓되는 것;
- 마스킹 층의 제 1 결합층 및 장식 요소들의 제 2 결합층이 진공 증발 또는 캐소드 스퍼터링 (cathodic sputtering) 에 의해 디포짓되는 것;
- 마스킹 층의 제 1 결합층 및 적어도 하나의 장식 요소의 제 2 결합층이 전도성 재료로 제조되는 것;
- 마스킹 층의 제 1 결합층 및 적어도 하나의 장식 요소의 제 2 결합층이 크롬 (Cr) 층에 의해 형성되고, 이 크롬 층 위에는 금 (Au) 층이 디포짓되는 것;
- 크롬 층 및 금 층은 각각 50 nm 와 실질적으로 동일한 두께를 가지는 것;
- 마스킹 층이 금속성인 것;
- 마스킹 층이 은 (Ag), 구리 (Cu) 또는 니켈 (Ni) 로 형성되는 것;
- 마스킹 층의 두께가 20 ㎛ 와 적어도 동일하고, 바람직하게는 20 ㎛ 내지 400 ㎛ (한계 포함) 범위에 있는 것;
- 마스킹 층이 전기 주조에 의해 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 상에 디포짓되는 것;
- 충전 재료가 결정질 금속 또는 비정질 금속인 것;
- 결정질 금속이 금 또는 니켈인 것;
- 비정질 금속이 비정질 백금 합금, 또는 비정질 팔라듐 합금, 또는 비정질 지르코늄 합금인 것;
- 적어도 하나의 장식 요소의 결합층 및 마스킹 층에 형성된 적어도 하나의 제 1 공동을 통하여, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 내의 적어도 하나의 제 2 공동을 에칭하는 것;
- 마스킹 층 및 결합층 내의 적어도 하나의 제 1 공동 및 적어도 하나의 장식될 표면 내의 적어도 하나의 제 2 공동이 레이저 빔을 사용하여 동시에 에칭되는 것;
- 기계 부품의 장식될 표면에 에칭된 적어도 하나의 제 2 공동의 깊이가 20 ㎛ 를 초과하지 않는 것;
- 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면에서 에칭된 적어도 하나의 제 2 공동이 충전 재료를 고정하는 수단을 포함하는 것;
- 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면에 수직인 수직 평면에 대하여, 기계 부품의 상기 적어도 하나의 장식될 표면으로부터 멀어짐에 따라 이 수직 평면으로부터 점진적으로 벗어나는 적어도 하나의 벽에 의해 적어도 하나의 제 2 공동이 구획되는 것;
- 적어도 하나의 제 2 공동의 바닥에 적어도 하나의 원추형 구멍을 드릴링하고, 이 원추형 구멍은 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면의 반대편 후방면을 향해 넓어지는 (flaring) 것;
- 마스킹 층을 디포짓하기 전에, 기계 부품의 장식될 표면에 평행한 평면 표면을 얻기 위해 마스킹 층의 결합을 용이하게 하도록 의도된 제 1 결합층이 평탄화되는 것;
- 마스킹 층, 및 기계 부품 및 선택적으로는 하부 공동의 적어도 하나의 장식될 표면에 의해 구획된 체적을 충전 재료를 사용하여 충전한 후, 적어도 하나의 장식될 표면, 마스킹 층 및 충전 재료를 기계가공 및 마무리하는 것;
- 기계가공 및 마무리 이후, 마스킹 층 및 충전 재료의 잔여 두께가 약 200 ㎛ 와 동일한 것;
- 기계가공 및 마무리 이후, 마스킹 층이 제거되는 것;
- 마스킹 층이 화학적 배스에서 에칭에 의해 제거되는 것;
- 충전 재료가 광택 또는 연마되는 것.
제 1 공동들이 형성된 위치들에서, 기계 부품의 장식될 표면에 제 2 결합층을 디포짓하면, 장식될 부품의 표면에 장식 요소들의 접착이 상당히 향상되도록 하여, 이를 통하여 장식 요소들의 디포짓 후 장식 요소들의 상부 표면을 트루잉 (truing) 하기 위한 선택적 작업이 더 용이해짐을 알 수 있다. 더욱이, 이는 시간이 지남에 따라 장식 요소들의 매우 우수한 저항을 보장한다. 바람직하게는, 이 결합층은 전도성 재료로 제조되어 마스킹 층 위에 디포짓될 수 있다.
유사하게, 제 1 공동들 다음에 제 2 공동들이 장식 요소들을 수용할 위치들에서 장식될 기계 부품의 두께로 기계가공될 때 장식 요소들의 접착 강도가 더욱 향상됨을 알 수 있다. 보다 구체적으로, 제 2 공동들의 존재 덕분에, 장식 요소들은 장식될 기계 부품 내에 깊게 고정되고, 이 기계 부품으로부터 동일하게 분리될 위험들이 매우 낮다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 방법의 하나의 예시적인 실시형태의 다음의 상세한 설명을 읽으면 더 명확하게 나타날 것이며, 상기 예는 단지 예시적인 목적들로 제공될 뿐 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
도 1 은 본 발명의 방법에 따라 장식된 시계 다이얼의 부감도이다.
도 2 는 마스킹 층이 디포짓된, 장식될 표면 상의 시계 다이얼의 입면도이다.
도 3 은 시계 다이얼의 장식될 표면과 마스킹 층 사이에 제 1 결합층이 삽입된 도 2 의 시계 다이얼의 입면도이다.
도 4 는 도 1 에서의 라인 IV-IV 에 따른 시계 다이얼의 입면 단면도이고, 여기서, 장식 요소들이 생성되게 되는 위치들에서 마스킹 층 및 결합층에 제 1 공동들이 형성되었다.
도 5 는 도 4 에서의 둘러싸인 영역의 더 큰 스케일의 도면이고, 여기서, 장식 요소들의 고정을 개선하기 위해 시계 다이얼의 장식될 표면의 두께에 제 2 공동이 에칭되었다.
도 6 은 도 5 의 도면과 유사한 도면이고, 여기서, 제 2 공동은 장식 요소들의 고정을 개선하기 위해 경사진 내부벽을 가진다.
도 7 은 도 5 의 도면과 유사한 도면이며, 여기서, 시계 다이얼에 드릴링되고 공동의 바닥으로 개방하는 원추형 구멍이 장식 요소의 고정을 개선하도록 의도된다.
도 8 은 마스킹 층의 상부에 제 2 장식 요소 결합층이 디포짓된 장식될 표면상의 시계 다이얼의 입면도이다.
도 9 는 제 1 공동들 및 제 2 공동들이 충전 재료로 충전된 것으로 도시되는 시계 다이얼의 입면도이다.
도 10 은 마스킹 층 및 장식 요소들의 두께가 장식 요소들의 상부 표면 상에서 수행된 마무리 작업들 동안 절반으로 감소된 것으로 보이는 시계 다이얼의 입면도이다.
도 11 은 마스킹 층 및 결합층들이 제거된 시계 다이얼의 입면도이다.
도 2 는 마스킹 층이 디포짓된, 장식될 표면 상의 시계 다이얼의 입면도이다.
도 3 은 시계 다이얼의 장식될 표면과 마스킹 층 사이에 제 1 결합층이 삽입된 도 2 의 시계 다이얼의 입면도이다.
도 4 는 도 1 에서의 라인 IV-IV 에 따른 시계 다이얼의 입면 단면도이고, 여기서, 장식 요소들이 생성되게 되는 위치들에서 마스킹 층 및 결합층에 제 1 공동들이 형성되었다.
도 5 는 도 4 에서의 둘러싸인 영역의 더 큰 스케일의 도면이고, 여기서, 장식 요소들의 고정을 개선하기 위해 시계 다이얼의 장식될 표면의 두께에 제 2 공동이 에칭되었다.
도 6 은 도 5 의 도면과 유사한 도면이고, 여기서, 제 2 공동은 장식 요소들의 고정을 개선하기 위해 경사진 내부벽을 가진다.
도 7 은 도 5 의 도면과 유사한 도면이며, 여기서, 시계 다이얼에 드릴링되고 공동의 바닥으로 개방하는 원추형 구멍이 장식 요소의 고정을 개선하도록 의도된다.
도 8 은 마스킹 층의 상부에 제 2 장식 요소 결합층이 디포짓된 장식될 표면상의 시계 다이얼의 입면도이다.
도 9 는 제 1 공동들 및 제 2 공동들이 충전 재료로 충전된 것으로 도시되는 시계 다이얼의 입면도이다.
도 10 은 마스킹 층 및 장식 요소들의 두께가 장식 요소들의 상부 표면 상에서 수행된 마무리 작업들 동안 절반으로 감소된 것으로 보이는 시계 다이얼의 입면도이다.
도 11 은 마스킹 층 및 결합층들이 제거된 시계 다이얼의 입면도이다.
본 발명은 장식될 기계 부품, 특히, 시계 다이얼들 및 보다 일반적으로, 쥬얼리에 추가로, 베젤들, 중간부들 또는 심지어 팔찌 링크들과 같은 타임피스들의 외부 요소들의 표면 상에 장식 요소들을 형성하는 것으로 이루어진 일반적인 본원의 아이디어로부터 비롯된다. 이러한 결과를 달성하기 위하여, 본 발명은, 기계 부품의 장식될 표면 상에 직접, 희생 타입의 마스크, 즉, 기계 부품을 장식하기 위한 작업들의 종료시 제거되도록 의도되는 마스크의 디포지션을 개시한다. 일단 마스크가 장식될 기계 부품의 표면과 밀접 접촉하여 디포짓된 다음, 장식 요소들이 생성될 재료로 충전되어질 제 1 공동들을 내부에 생성하도록 구조화되었으면, 장식 요소들 및 마스크의 상부에 의해 형성된 표면은 기계가공 및 잠재적으로 드레싱을 받고, 그 이후, 마스크는 통상적으로 화학적 배스에서 에칭에 의해 제거된다. 장식될 기계 부품의 표면상의 장식 요소들의 저항을 더욱 향상시키기 위해, 본 발명은 마스킹 층의 디포짓 후, 제 1 공동들이 형성된 위치들에서, 장식 요소들의 결합을 향상시키도록, 장식될 표면에 제 2 결합층을 디포짓하는 것을 제안한다. 제 2 결합층을 생성하는데 사용되는 재료를 현명하게 선택함으로써, 장식될 기계 부품의 표면상에 장식 요소들의 매우 우수한 접착이 보장된다. 이는 장식 요소와 관련된 후속의 트루잉 및 마무리 작업들 뿐만 아니라 시간에 따른 기계적 저항을 향상시킨다.
본 발명에 따라서, 장식될 기계 부품이 먼저 취해진다. 도면에 도시된 예에 있어서, 이러한 장식될 기계 부품은 시계 다이얼 (1) 이다. 이 예는 오직 예시적인 목적들만으로 제공될 뿐 결코 본 발명의 범위를 제한하지 않는 것이 자명하며, 여기서, 장식될 기계 부품은 타임피스에 대한 외부 요소 (베젤, 팔찌 링크, 중간부 등), 브리지, 플레이트, 오실레이팅 웨이트 또는 심지어 쥬얼리 아이템과 같은 임의의 타입이 가능하다. 장식되도록 추구된 이러한 기계 부품이 받는 유일한 제약은, 본 발명의 방법에 의해 구현된 온도 범위에서 수정되지 않는 기계적 특성들을 갖는 재료로 제조되어야 한다는 것이다. 즉, 기계 부품은 본 발명에 따른 장식 작업들 동안 변형, 연화 또는 용융되지 않아야 한다.
본 발명에 따라서, 시계 다이얼 (1) 은, 필요에 따라서, 적어도 하나의 장식 요소, 이들의 치수들 및 두께로 피팅되도록 의도된다. 예로서, 장식될 기계 부품이 시계 다이얼 (1) 인 경우, 장식 요소들은 시간 심볼들을 형성하는데 사용될 수 있으며: 도 1 에 도시된 바와 같이, 제 1 치수의 4 개의 제 1 장식 요소들 (2a) 은, 예를 들어, 시계 다이얼 (1) 상의 정오, 3 시, 6 시, 및 9 시를 나타내는데 사용될 수 있는 한편, 제 2 치수의 8 개의 제 2 장식 요소들 (2b) 은 다른 전체 시간들을 나타내고 시간 회전을 완료하는데 사용될 수 있다.
일단 시계 다이얼 (1) 이 장착되면, 희생 타입의 마스크를 형성하도록 의도된 마스킹 층 (6) 이 이 시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4), 통상적으로, 이 시계 다이얼 (1) 의 상부 표면 상에 디포짓된다 (도 2 참조). 용어 “희생” 은 본 명세서에서 그 목적을 달성한 후에 제거되는 마스킹 층을 지칭하도록 이해된다. 이러한 마스킹 층 (6) 은, 일단 기계가공 작업들이 실행되었으면 장식 요소들 (2a, 2b) 이 궁극적으로 시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4) 위로 돌출할 원하는 높이에 의존하는 두께를 가질 것이다. 오직 예시의 목적으로, 마스킹 층 (6) 의 두께는 400 ㎛ 이다. 마스킹 층 (6) 의 두께는, 기계가공 작업들이 수행되었으면 장식 요소들 (2a, 2b) 이 장식될 표면 (4) 위로 돌출될 원하는 높이와 적어도 동일해야 한다.
바람직한 예로서만, 마스킹 층 (6) 은 중합체 층 또는 금속 층에 의해 형성될 수 있다. 마스킹 층 (6) 이 금속성인 경우에, 특히 은, 구리 또는 심지어 니켈로 형성될 수 있고 전기 주조와 같은 임의의 적절한 기법에 의해 시계 다이얼 (1) 상에 디포짓된다.
본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따라서, 마스킹 층 (6) 을 디포짓하기 전에, 마스킹 층 (6) 의 접착을 최적화하기 위하여, 제 1 결합층 (8) 이 시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4) 상에 디포짓됨에 주목해야 한다 (도 3 참조). 바람직하게는, 이 제 1 결합층 (8) 은 도전성이고, 예를 들어, 금의 하위층 (12) 이 위에 디포짓되는 크롬의 하위층 (10) 에 의해 형성된다. 일련의 시험들에서는, 크롬의 하위층 (10) 및 금의 하위층 (12) 각각에 대해 약 50 nm 의 두께가 시계 다이얼 (1) 상의 마스킹 층 (6) 의 부착 강도에 관하여 우수한 결과들을 제공하였음을 결정하였다. 제 1 결합층 (8) 은 바람직하게는 진공 증발 또는 캐소드 스퍼터링에 의해 디포짓된다. 제 1 결합층 (8) 의 디포지션은, 특히 시계 다이얼 (1) 이 세라믹, 돌 또는 에나멜과 같은 비도전성 재료로 제조되는 경우에 필요하다. 시계 다이얼 (1) 도 도전성 금속 재료로 형성될 수 있음이 당연하다. 그러한 경우에, 마스킹 층 (6) 이 예를 들어 시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4) 상에 직접, 예를 들어 전기 주조에 의해 디포짓될 수 있는 한, 결합층 (8) 은 생략될 수 있다.
일단 제 1 결합층 (8) 및 마스킹 층 (6) 이 시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4) 상에 차례로 디포짓되었다면, 장식 요소가 형성될 시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4) 상의 위치에 일치하는 위치에서 (도 4 참조), 적어도 하나의 제 1 공동이 마스킹 층 (6) 및 결합층 (8) 에 형성되고, 이의 윤곽 및 높이는 원하는 장식 요소들의 형상 및 치수들에 대응한다. 본원에 기재된 경우에 있어서, 12 개의 그러한 제 1 공동들, 시계 다이얼 (1) 상의 정오, 3 시, 6 시 및 9 시를 나타내는데 사용되는 4 개의 제 1 장식 요소들 (2a) 에 대응하는 4 개의 공동들 (14a), 및 다른 전체 시간들을 나타내고 시계 다이얼 (1) 상의 시간 회전을 완료하는데 사용되는 장식 요소들 (2b) 에 대응하는 8 개의 공동들 (14b) 이 존재한다. 12 개의 공동들 (14a, 14b) 은 동일한 형상, 예를 들어, 정사각형 또는 직사각형을 갖는 것으로 고려될 수 있지만, 4 개의 공동들 (14a) 의 치수들이 8 개의 공동들 (14b) 의 치수들보다 더 큰 것으로 고려될 수 있다. 이러한 12 개의 공동들 (14a, 14b) 은 레이저 빔과 같은 임의의 적합한 수단에 의해 마스킹 층 (6) 및 제 1 결합층 (8) 으로 절삭된다.
본 발명의 바람직하지만 비제한적인 일 실시형태에 따라서, 마스킹 층 (6) 및 결합층 (8) 에 형성된 제 1 공동들 (14a, 14b) 을 통해, 제 2 공동들 (16) 이 시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4) 에 에칭된다 (도 5 참조). 바람직하게 제 1 공동들 (14a, 14b) 과 동시에 기계가공되는 이들 제 2 공동들 (16) 은 시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4) 상에 장식 요소들 (2a, 2b) 의 고정성을 개선하도록 의도된다. 설명의 목적으로만, 이러한 제 2 공동들 (16) 의 깊이는 20 ㎛ 를 초과하지 않는다.
장식 요소들 (2a, 2b) 의 고정성을 추가로 개선하기 위하여, 제 2 공동들 (16) 에 고정 수단이 제공된다. 본 발명의 제 1 실시형태 (도 6 참조) 에 따라서, 이들 고정 수단은 제 2 공동 (16) 의 벽 (20) 의 적어도 하나의 면 (18) 에 의해 형성되고, 이 적어도 하나의 면은 시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4) 에 수직인 수직 평면 (P) 에 대해, 시계 다이얼 (1) 의 장식될 상기 표면 (4) 으로부터 멀어짐에 따라 이 수직 평면 (P) 으로부터 점진적으로 벗어난다. 이러한 경사진 면 (18) 의 존재로 인해, 일단 제 2 공동들 (16) 이 충전 재료로 충전되었으면, 그 결과 장식 요소들 (2a, 2b) 은 더 이상 제 2 공동들 (16) 로부터 이탈될 수 없고, 따라서, 시계 다이얼 (1) 에 영구적으로 고정됨이 이해된다.
시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4) 상의 장식 요소들 (2a, 2b) 의 고정을 향상시키는 것을 또한 목적으로 하는 본 발명의 다른 실시형태는, 제 2 공동들 (16) 의 바닥 (24) 에서 적어도 하나의 원추형 구멍 (22) 을 드릴링하기 위해 제공되고, 이들 원추형 구멍들 (22) 은 장식될 표면 (4) 의 반대편 시계 다이얼 (1) 의 후방면 (26) 을 향해 넓어진다 (도 7 참조). 이 경우에, 일단 제 2 공동들 (16) 및 원추형 구멍들 (22) 이 충전 재료로 충전되었으면, 장식 요소들 (2a, 2b) 은 더 이상 이탈될 수 없음이 또한 이해된다.
일단 제 1 공동들 (14a, 14b) 이 기계가공되고 제 2 공동들 (16) 이 잠재적으로 에칭되었다면, 장식 요소들 (2a, 2b) 의 결합을 용이하게 하도록 제 1 공동들 (14a) 이 형성된 위치들에서, 도전성 재료로 형성된 제 2 결합층 (28) 이 장식될 표면 (4) 상에 디포짓된다 (도 8 참조). 본 방법을 보다 용이하게 구현하기 위해, 제 2 결합층 (28) 도 마스킹 층 (6) 의 상부에 디포짓될 수 있음은 당연하다. 장식 요소들 (2a, 2b) 을 결합하기 위한 이 제 2 결합층 (28) 은 진공 증발 또는 캐소드 스퍼터링에 의해 디포짓된 도전성 재료로 제조된다. 비한정적인 예로서만, 제 2 결합층 (28) 은 크롬 하위층 (Cr) 이 위에 디포짓된 금 하위층 (Au) 으로 구성되고, 이 2 개의 금 하위층 및 크롬 하위층 각각은 50 nm 정도의 두께를 가진다. 제 2 결합층 (28) 은, 장식 요소들 (2a, 2b) 이 형성될 충전 재료의 결합을 용이하게 함으로써, 장식될 표면 (4) 상에 이러한 장식 요소들 (2a, 2b) 의 결합을 용이하게 하고 시간에 따른 이의 높은 기계적 저항을 보장할 것이다.
일단 제 2 결합층 (28) 이 디포짓되었다면, 제 1 공동들 (14a, 14b) 및 제 2 공동들 (16) 은, 관련되는 경우, 충전 재료로 충전된다 (도 9). 케이스에 따라서, 충전 재료는 결정질 금속 또는 비정질 금속일 수 있다. 비정질 금속 타입의 충전 재료의 경우, 비정질 백금 합금, 또는 비정질 팔라듐 합금, 또는 비정질 지르코늄 합금이 바람직하게 사용된다.
시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4) 및 마스킹 층 (6) 에 의해 구획된 체적을 충전하기 전에, 시계 다이얼 (1) 의 장식될 표면 (4) 에 평행한 평평한 표면을 획득하기 위해 마스킹 층 (6) 이 평탄화될 수 있음이 주목되어야 한다.
상기에서 이미 설명된 바와 같이, 마스킹 층 (6) 의 두께는 예를 들어 400 ㎛ 인 것으로 결정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 이 단계에서, 장식 요소들 (2a, 2b) 의 두께는 약 400 ㎛ 와 동일하다. 장식 요소들 (2a, 2b) 의 두께가 궁극적으로 장식될 표면 (4) 위에 200 ㎛ 이도록 요구되면, 즉, 장식 요소들 (2a, 2b) 을 트루잉하고 특히 이를 광택 또는 연마에 의해 그 표면 마무리를 완성하기 위하여, 약 200 ㎛ 두께의 여분의 충전 재료가 제공됨을 의미한다 (도 10 참조).
일단 장식 요소들 (2a, 2b) 에 대한 마무리 작업들이 완료되면, 마스킹 층 (6) 은 통상적으로 화학적 배스에서 에칭에 의해 제거되고, 장식 요소들 (2a, 2b) 은 완전히 노출된다 (도 11 참조).
본 발명은 상기 설명된 실시형태로 한정되지 않으며, 첨부한 청구들에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 다양하고 간단한 대안들 및 수정들이 고려될 수 있음이 자명하다.
1 : 시계 다이얼
2a, 2b : 장식 요소들
4 : 장식될 표면
6 : 마스킹 층
8 : 제 1 결합층
10 : 크롬 층
12 : 금 층
14a, 14b : 제 1 공동들
16 : 제 2 공동들
18 : 면
20 : 벽
22 : 원추형 구멍
24 : 바닥
26 : 후방면
28 : 제 2 결합층
2a, 2b : 장식 요소들
4 : 장식될 표면
6 : 마스킹 층
8 : 제 1 결합층
10 : 크롬 층
12 : 금 층
14a, 14b : 제 1 공동들
16 : 제 2 공동들
18 : 면
20 : 벽
22 : 원추형 구멍
24 : 바닥
26 : 후방면
28 : 제 2 결합층
Claims (32)
- 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법으로서,
- 장식될 기계 부품을 취하는 단계로서, 상기 기계 부품 상에, 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 가 미리 결정된 두께 및 윤곽에 따라 생성되도록 되어 있는, 상기 장식될 기계 부품을 취하는 단계,
- 상기 기계 부품의 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 상에 제 1 결합층 (8) 을 디포짓하는 단계,
- 상기 기계 부품의 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 상에, 생성될 상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 의 두께와 적어도 동일한 두께를 갖는 마스킹 층 (6) 을 디포짓하는 단계,
- 상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 가 생성될 상기 기계 부품의 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 상의 위치와 일치하는 적어도 하나의 제 1 공동 (14a, 14b) 을 상기 마스킹 층 (6) 에 형성하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 제 1 공동 (14a, 14b) 은 생성될 상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 의 윤곽에 대응하는 윤곽을 가지고 상기 기계 부품의 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 과 함께 체적을 규정하는, 상기 적어도 하나의 제 1 공동을 형성하는 단계,
- 상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 의 결합을 용이하게 하기 위해서, 상기 적어도 하나의 제 1 공동 (14a, 14b) 이 형성되는 위치들에서, 상기 기계 부품의 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 상에 제 2 결합층 (28) 을 디포짓하는 단계,
- 상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 가 생성되도록 의도된 상기 적어도 하나의 제 1 공동 (14a, 14b) 에 의해 구획된 상기 체적을 충전 재료로 충전하는 단계,
- 상기 마스킹 층 (6) 을 제거하는 단계
를 포함하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 공동 (14a, 14b) 을 뒤따라서, 적어도 하나의 제 2 공동 (16) 이 상기 기계 부품의 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 에 형성되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 을 디포짓한 후 그리고 상기 충전 재료를 디포짓하기 전에, 상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 의 결합을 용이하게 하기 위해서, 적어도 하나의 제 2 공동 (16) 이 형성되는 위치들에서, 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 상에 상기 제 2 결합층 (28) 이 디포짓되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 의 상기 제 1 결합층 (8) 및 상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 의 상기 제 2 결합층 (28) 은 진공 증발 또는 캐소드 스퍼터링에 의해 디포짓되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 의 상기 제 1 결합층 (8) 및 상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 의 상기 제 2 결합층 (28) 은 도전성 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 의 상기 제 1 결합층 (8) 및 상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 의 상기 제 2 결합층 (28) 은 크롬 층 (10) 에 의해 형성되고, 상기 크롬 층 위에는 금 층 (12) 이 디포짓되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 크롬 층 (10) 및 상기 금 층 (12) 은 각각 50 nm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 은 금속성인 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 은 금속성인 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 은 금속성인 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 은 은, 구리 또는 니켈로 제조되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 의 두께는 20 ㎛ 와 적어도 동일한 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 은 전기 주조에 의해 상기 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 상에 디포짓되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 은 전기 주조에 의해 상기 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 상에 디포짓되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 은 전기 주조에 의해 상기 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 상에 디포짓되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 은 전기 주조에 의해 상기 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 상에 디포짓되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 은 전기 주조에 의해 상기 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 상에 디포짓되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 충전 재료는 결정질 금속 또는 비정질 금속인 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 결정질 금속은 금 또는 니켈인 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 비정질 금속은 비정질 백금 합금, 비정질 팔라듐 합금, 또는 비정질 지르코늄 합금인 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 공동 (14a, 14b) 및 상기 적어도 하나의 제 2 공동 (16) 은 레이저 빔을 사용하여 동시에 에칭되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 21 항에 있어서,
상기 기계 부품의 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 에서 에칭된 상기 적어도 하나의 제 2 공동 (16) 의 깊이는 20 ㎛ 를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 기계 부품의 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 에 에칭된 상기 적어도 하나의 제 2 공동 (16) 은 상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 를 고정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 23 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 2 공동 (16) 은 벽 (20) 에 의해 구획되고, 상기 벽의 적어도 하나의 면 (18) 은, 상기 면 (18) 이 상기 기계 부품의 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 으로부터 멀어짐에 따라 상기 기계 부품의 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 에 수직인 평면 (P) 으로부터 점진적으로 벗어나는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 23 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 2 공동 (16) 의 바닥 (24) 에 적어도 하나의 원추형 구멍 (22) 이 드릴링되며, 상기 적어도 하나의 원추형 구멍 (22) 은 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 의 반대편 상기 기계 부품의 후방면 (26) 을 향해 넓어지는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 24 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 2 공동 (16) 의 바닥 (24) 에 적어도 하나의 원추형 구멍 (22) 이 드릴링되며, 상기 적어도 하나의 원추형 구멍 (22) 은 상기 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 의 반대편 상기 기계 부품의 후방면 (26) 을 향해 넓어지는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 을 디포짓하기 전에, 상기 제 1 결합층 (8) 이 평탄화되고, 상기 제 1 결합층은 상기 기계 부품 (1) 의 상기 장식될 표면 (4) 에 평행한 평평한 표면을 얻기 위해 상기 마스킹 층 (6) 의 결합을 용이하게 하도록 된 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 에 형성된 상기 적어도 하나의 제 1 공동 (14a, 14b) 에 의해 구획된 체적을 상기 충전 재료로 충전한 후 그리고 상기 마스킹 층 (6) 을 제거하기 전에, 상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 의 상부 표면은 기계가공되고 마무리되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 28 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 장식 요소 (2a, 2b) 및 상기 마스킹 층 (6) 은 샌딩, 브러싱, 광택 또는 연마의 마무리 작업들 중 적어도 하나를 받는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 28 항에 있어서,
상기 기계가공 및 마무리 후, 상기 적어도 하나의 마스킹 층 (6) 및 상기 장식 요소들 (2a, 2b) 의 잔여 두께는 200 ㎛ 인 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 28 항에 있어서,
적어도 하나의 상기 장식 요소 (2a, 2b) 를 기계가공 및 마무리한 후, 상기 마스킹 층 (6) 이 제거되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법. - 제 31 항에 있어서,
상기 마스킹 층 (6) 은 화학적 배스에서 에칭에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는, 기계 부품의 적어도 하나의 장식될 표면 (4) 을 장식하기 위한 방법.
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