TW202014262A - 用於製造裝飾性零件的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明關於一種用於製造零件(1)的方法,零件包括由非導電材料所製成的支撐件(2),其中,支撐件(2)設置有至少一凹部(4),凹部被由導電材料所製成的美學元件(3)填充,美學元件(3)形成在零件(1)之可見的側部(2a)上之裝飾物,該方法包括:
藉由將用於形成美學元件(3)的預製件壓入到支撐件(2)的至少一凹部(4)中來鑲嵌的步驟,
電化學處理美學元件(3)的表面的步驟,至少一凹部(4)在零件(1)之不可見的側部(2b)上的一或多處開口,以分別形成一或多個接觸點(4b),用於在表面處理的過程中輸送電流通過美學元件(3)。
Description
本發明關於一種用於製造裝飾性零件的方法。其更具體地關於一種用於製造包括導電的美學元件之裝飾性零件的方法,導電的美學元件鑲嵌在由非導電材料所製成的支撐件中。在鑲嵌步驟之後,製造方法包括電化學處理被鑲嵌的元件的表面的步驟。
已知以美學元件來裝飾外部時計組件。例如,存在一種手錶錶圈(bezel),其被以裝飾圖案(motifs)(例如,刻度(indices))裝飾。能夠以各種不同的方式且藉由不同的材料(例如,金、銀或鉑)來標記這些錶圈(其一般由陶瓷所製成)。此標記可為凸起或凹陷的。在凹陷標記的情況下,其藉由填充支撐件中的預加工的凹部來實現。使用來製造這種標記的原理在於,首先藉由物理氣相沉積(physical vapour deposition,PVD)來沉積導電黏著層。一旦已沉積黏著層,藉由電鑄法(electroforming)以金屬填充凹部。此方法具有複雜且極度緩慢的缺點。
在歐洲專利第2315673號中所描述的另一種方法包含藉由將美學元件壓入到設置在支撐件中的凹部中的鑲嵌。更具體地,此文獻揭露一種鑲嵌方法,其藉由將由非晶質金屬材料所製成的美學元件熱壓到陶瓷支撐件中來達成,以形成,例如,手錶錶圈上的刻度。此方法具有易於執行、非常可再現且可與大多數支撐件相容的優點。鑲嵌不同材料使得其可能結合數種顏色及表面處理。然而,這種零件的生產成本為非常高的,且通常藉由所使用的材料來決定表面處理,對於像是橡膠的材料採用無光(matt)處理,且對於金屬採用緞面(satin)處理。此外,可達成的顏色色盤(colour palette)通常是有限的,且需要非常長時間的開發。
本發明的目的在於提出一種用於製造裝飾性零件的新穎方法,其擴展了可實現的顏色和表面處理的範圍,同時降低了生產成本。
為此目的,本發明提出一種製造方法,其結合藉由將元件壓入支撐件中的鑲嵌方法的優點以及電化學表面處理的優點,並允許可實現的顏色及表面處理隨需求而改變,且在被鑲嵌的元件上形成保護層。
本發明更具體地關於在由非導電材料(例如,陶瓷)所製成的支撐件中的導電元件的鑲嵌。因此,本發明的創造性在於,在支撐件上做成不可見但可觸及的接觸點,以便將電流帶到每一個被鑲嵌的元件。
為達成此目的,支撐件包括至少一凹部,其用於以美學元件鑲嵌,該至少一凹部在零件之不可見的側部上的一或多處開口,以分別形成一或多個接觸點,用於在表面處理的過程中輸送電流通過美學元件。藉由這些不可見的接觸點,能夠輸送電流通過數個精細的裝飾物,例如,通過手錶錶圈上的視距尺(tachymetric scale)。根據處理方法,可在這些裝飾物上獲得寬廣範圍的顏色甚至是顏色的色調(colour shade)。這些接觸點使得其能夠針對每一個裝飾物執行相同的電化學處理,或甚至藉由在每一個電化學處理中僅輸送電流通過裝飾物中的一個或多個裝飾物來組合不同的處理。還能夠設想鑲嵌由較便宜的材料所製成的元件,並接著在鋁的情況下藉由陽極氧化處理使其硬化。還能夠設想鑲嵌由較便宜的金屬材料所製成的元件,並接著沉積貴金屬。因此,所使用的貴金屬的量為最小的,且沒有被浪費的材料。
此電化學處理在處於最終表面狀態(拋光、緞面加工、噴砂(sand blasted))之被鑲嵌的裝飾物上執行,且因此為在製造過程的結束。
本發明的其他特徵及優點將顯現在參照所附圖式之以非限制性的方式被給出的較佳實施例的以下說明中。
本發明關於一種用於製造裝飾性零件的方法,其包括藉由將一或多個美學元件熱壓到設置有一或多個凹部的支撐件中來鑲嵌的步驟、以及包括電化學處理美學元件的表面的步驟。本發明亦關於由此方法所製造出來的裝飾性零件。尤其是,此零件可為外部時計組件,例如,錶圈、刻度盤(dial)、殼體、錶冠(crown)、按鈕、玻璃鏡面(crystal)、鏈帶元件(bracelet element)等。如圖1及2所示的範例,零件1為手錶錶圈,其包括形成設有凹部4的支撐件2之環形本體,凹部4被佈置在支撐件2中,用於接收形成刻度的美學元件3。如圖7A至7C所示的另一個範例,零件1為手錶殼體中部5,其設置有兩個凹部4,每一個凹部4鑲嵌有一個美學元件3,其放置有寶石6。
根據本發明,支撐件由非導電材料所製成,例如,陶瓷、琺瑯、藍寶石等。美學元件由導電材料所製成,例如,結晶或非晶質金屬合金。舉例而言,其可為鋁、鈦或貴金屬的合金,例如,金合金或鉑合金。因此,再舉例而言,零件可包含氧化鋯(zirconia)手錶錶圈,其具有由結晶鋁合金所製成的刻度。
支撐件2包括藉由雷射蝕刻、機械加工等所製成的至少一凹部4。在支撐件2之可見的表面2a上,凹部4具有對應到的所欲的裝飾件的輪廓之形狀4a(圖2)。根據本發明,凹部中的至少一者在支撐件2之不可見的側部2b上開口。有利的是,凹部4的整個空間被由美學元件3填充,美學元件3從支撐件2的表面2a突出或與支撐件2的表面2a齊平。在一種變型中,美學元件亦可能僅部分地填充凹部的空間。
根據本發明,美學元件藉由熱壓處理被鑲嵌到支撐件的凹部中。壓製溫度可根據鑲嵌材料而變化。例如,針對結晶金屬合金,以被包含在形成美學元件的合金之固相溫度(solidus temperature)與液相溫度(liquidus temperature)之間的溫度來執行鑲嵌。針對非晶質金屬合金,以被包含在合金之玻璃轉換溫度(glass transition temperature)Tg與結晶溫度Tx之間的溫度來執行鑲嵌。同樣地,根據材料來適用壓力。例如,負載可被包含在300及1000kg之間。以類似於歐洲專利第2315673號中所描述的方式執行鑲嵌處理。更精確地,參照圖3至5示意性地說明本發明的製造方法的鑲嵌步驟。首先,提供設置有一或多個凹部4的支撐件2以及用於形成一或多個美學元件3的一或多個預製件(preform)(圖3)。在要以刻度來裝飾手錶錶圈的情況下,要被鑲嵌的美學元件採用環形預製件的形式,其具有與刻度的尺寸大致相當的環直徑及寬度的尺寸。預製件3被放置在凹部4中的支撐件2的表面2a上。組件被放置到加壓機(press)中,且在壓力P下於材料被軟化的上述溫度範圍內執行鑲嵌處理(圖4)。將合金鑲嵌到凹部中的步驟之後接著進行冷卻步驟,並且可能在上表面2a及美學元件3上執行機械研磨步驟(例如,拋光),以移除來自美學元件3的任何殘餘物(surplus)(圖5),並建立支撐件及美學元件之相互連接而無間斷的暴露表面。
舉例而言,在鋁7075合金鑲嵌在氧化鋯支撐件中的情況下,預製件被加熱到550℃持續90秒,且在750kg等級的負載下被壓製。
在鑲嵌步驟及任何機械研磨步驟之後,美學元件經受加工處理。此加工處理包括被鑲嵌的金屬材料之選擇性電化學處理,以改變材料的外觀及/或硬度。其可為陽極氧化處理,其伴隨或未伴隨著染色(dyeing)、貴金屬(例如,銀、金、銠、鉑等)的沉積等。因此,能夠設想鑲嵌較便宜的鋁合金,並接著以陽極氧化處理使其硬化;或者鑲嵌較便宜的導電材料,並接著電鍍貴金屬。由於本發明是針對非導電支撐件,困難之處在於在電化學處理的過程中將電流經由接觸點(其在裝飾性零件上必定為不可見的)輸送到美學元件。為此目的,凹部中的一或多個凹部被配置為在裝飾性零件之不可見的側部上開口。這些在不可見的側部上開口的凹部形成許多接觸點,用於輸送電流通過被鑲嵌的美學元件。回到具有由鑲嵌處理所形成的金屬刻度之陶瓷手錶錶圈的範例,用於每一個刻度的凹部4在錶圈1的背側部2b上開口,如圖2所示。在電化學處理的過程中,接觸點4b輸送電流通過每一個刻度。在支撐件2的背側部2b上的這些接觸點4b可具有較在支撐件2之可見的側部2a上開口的凹部的部分4a的截面更小的截面。這些接觸點使得其能夠針對每一個刻度執行相同的電化學處理,或者藉由在每一個電化學處理中僅輸送電流通過刻度中的一個或多個刻度來組合不同的處理。
若美學元件3為較大尺寸者,如同在圖6A及7B中的範例所示,每一個美學元件可能需要數個接觸點,以確保美學元件之均勻的電化學處理。在圖6A中,例如,三個美學元件3被佈置在錶圈1之可見的側部2a的環形部分上。在此配置中,美學元件3被鑲嵌在包括由非導電材料所製成的刻度之基板2上。在圖6B中可見的其背側部2b上,錶圈1設置有數個孔口4b,其與凹部4連通以形成接觸點,用於輸送電流通過這三個元件。如圖6A的截面圖所示,每一個美學元件3設置有兩個接觸點4b。圖7B及7C表示被鑲嵌在佈置在支撐件中的凹部中的美學元件的另一個配置。被鑲嵌的美學元件3盡可能遠地延伸到手錶殼體中部5的錶耳(horn)5a,且包括用於在接下來的操作中放置寶石6的複數個外殼3a,這對於裝飾由非延性(non-ductile)材料(例如,陶瓷)所製成的手錶殼體而言為特別有利的。以類似於其他範例的方式,接收美學元件的凹部在手錶殼體之不可見的側部上的至少一處開口。因此,凹部4能夠與孔洞7連通,用於彈簧棒的插入,如圖7A所示。當然,凹部4可經由其他貫穿孔口而連通數個位置,以做成輸送電流到美學元件3的接觸點。藉由設置在手錶殼體之不可見的側部上的接觸點,本發明因此能夠在一旦寶石已被放置之後,在美學元件上執行電化學處理。
本發明更具體地說明了用於鐘錶的裝飾性零件,但明顯的是,本發明的方法適用於在許多其它領域製造裝飾性零件,例如,珠寶、電話、汽車工業等。
1:裝飾性零件
2:支撐件
2a:可見的側部
2b:不可見的側部
3:美學元件或預製件
3a:外殼
4:凹部
4a:在支撐件之可見的側部上開口的部分
4b:在支撐件之不可見的側部上開口的部分
5:手錶殼體
5a:錶耳
6:寶石
7:用於插入彈簧棒的孔洞
P:壓力
圖1表示裝飾性零件的平面圖,且更精確地為手錶錶圈,其包括藉由本發明的製造方法而被鑲嵌且被電化學處理的刻度。
圖2表示此相同的裝飾性零件的部分截面圖。
圖3至5示意性地表示將預製物鑲嵌到支撐件中的步驟。
圖6A表示被鑲嵌有數個美學元件的錶圈的前視圖(亦即,可見的側部),且截面圖重點放在一個美學元件上。
圖6B表示此相同的錶圈的後視圖。
圖7A表示手錶殼體的三維視圖,手錶殼體的殼體中部包括凹部,其與用於插入彈簧棒的孔洞連通。
圖7B表示包括被鑲嵌在凹部中的美學元件之相同的手錶殼體。
圖7C表示包括被鑲嵌在凹部中且被放置有寶石的美學元件之相同的手錶殼體。
1:裝飾性零件
2b:不可見的側部
4b:在支撐件之不可見的側部上開口的部分
Claims (16)
- 一種用於製造零件(1)的方法,該零件(1)包括由非導電材料所製成的支撐件(2),該支撐件(2)設置有至少一凹部(4),該至少一凹部(4)被以由導電材料所製成的美學元件(3)填充,該美學元件(3)在該零件(1)之可見的側部(2a)上形成裝飾物,該方法包括以下的步驟: 提供具有該至少一凹部(4)的該支撐件(2)以及提供用於形成該零件(1)的該美學元件(3)的預製件, 藉由將該預製件壓入該支撐件(2)的該至少一凹部(4)中來鑲嵌, 該方法的特徵在於,其接著包括電化學處理該美學元件(3)的表面的步驟,其中,該至少一凹部(4)在該零件(1)之不可見的側部(2b)上的一或多處開口,以分別形成一或多個接觸點(4b),用於在該表面處理的過程中輸送電流通過該美學元件(3)。
- 如申請專利範圍第1項之用於製造零件的方法,其中,該支撐件(2)由選自陶瓷、藍寶石及琺瑯的材料所製成。
- 如申請專利範圍第1或2項之用於製造零件的方法,其中,該美學元件(3)由非晶質金屬、結晶金屬或其合金之一所製成。
- 如申請專利範圍第1項之用於製造零件的方法,其中,該美學元件(3)由鋁、鈦或貴金屬合金所製成。
- 如申請專利範圍第1項之用於製造零件的方法,其中,該電化學表面處理步驟在該鑲嵌步驟後的機械研磨步驟之後被執行。
- 如申請專利範圍第1項之用於製造零件的方法,其中,該電化學表面處理步驟在將寶石(6)放置到被鑲嵌在該至少一凹部(4)中的該美學元件(3)中之後被執行。
- 如申請專利範圍第1項之用於製造零件的方法,其中,所執行的該電化學表面處理步驟為陽極氧化處理或金屬沉積處理,特別是貴金屬。
- 一種零件(1),包括由非導電材料所製成的支撐件(2),該支撐件(2)設置有至少一凹部(4),該至少一凹部(4)被以由導電材料所製成的美學元件(3)填充,該美學元件(3)在該零件(1)之可見的側部(2a)上形成裝飾物,該零件(1)的特徵在於,該至少一凹部(4)在該零件(1)之不可見的面(2b)上的一或多處開口,以及該美學元件(3)包括表面塗層。
- 如申請專利範圍第8項之零件(1),其中,該塗層為陽極氧化層或金屬層,特別是貴金屬。
- 如申請專利範圍第8或9項之零件(1),其中,該支撐件(2)由選自陶瓷、藍寶石及琺瑯的材料所製成。
- 如申請專利範圍第8項之零件(1),其中,該美學元件(3)由非晶質金屬、結晶金屬或其合金之一所製成。
- 如申請專利範圍第8項之零件(1),其中,該美學元件(3)由鋁、鈦或貴金屬合金所製成。
- 如申請專利範圍第8項之零件(1),其中,該零件為鐘錶或珠寶的外部組件。
- 如申請專利範圍第13項之零件(1),其中,該零件為手錶錶圈,其形成具有該至少一凹部(4)的該支撐件(2),該至少一凹部(4)鑲嵌有該美學元件(3),該美學元件(3)形成該錶圈的刻度或環形部分。
- 如申請專利範圍第13項之零件(1),其中,該零件為殼體中部,其形成具有該至少一凹部(4)的該支撐件(2),該至少一凹部(4)鑲嵌有該美學元件(3),該美學元件(3)形成該殼體中部的一部分,該部分延伸直到該殼體的錶耳(5a)。
- 如申請專利範圍第15項之零件(1),其中,該至少一凹部(4)連通孔洞(7),該孔洞(7)用於插入被佈置在該殼體中部的該錶耳(5a)中的彈簧棒。
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