WO2008071020A1 - Individualisierte schmucklegierungen und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

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WO2008071020A1
WO2008071020A1 PCT/CH2007/000606 CH2007000606W WO2008071020A1 WO 2008071020 A1 WO2008071020 A1 WO 2008071020A1 CH 2007000606 W CH2007000606 W CH 2007000606W WO 2008071020 A1 WO2008071020 A1 WO 2008071020A1
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starting material
carbon
metallic material
individualized
metallic
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PCT/CH2007/000606
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Inventor
Markus Spühler
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Spuehler Markus
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    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C27/00—Making jewellery or other personal adornments
    • A44C27/001—Materials for manufacturing jewellery
    • A44C27/002—Metallic materials
    • A44C27/003—Metallic alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1005—Pretreatment of the non-metallic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0094—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with organic materials as the main non-metallic constituent, e.g. resin

Definitions

  • the present invention relates to a method for the individualization of metallic materials according to the preamble of patent claim 1 and individualized jewelery alloys according to the preamble of patent claim 19.
  • the individualization or personalization of symbolic objects corresponds to a basic human need. Many people want to stand out from the crowd by owning an individual, unique, personal gem, or expressing the meaning of a relationship or attachment to another human being or creature.
  • a first step on the way to a personalized piece of jewelry represents the long-standing mechanical processing, for example by means of engraving, a standard Schmück Industriess. Here, for example, the names of the spouse and the wedding date are engraved in wedding rings.
  • the reference to the immortal person remains a purely idealistic, de facto immaterial one. The jewelry thus produced therefore lacks the direct material or material reference to the desired person.
  • the patent application WO03 / 008084 describes a process for the production of artificial gemstones in which carbon of human or animal origin is used.
  • the carbon is produced by the cremation of human or animal remains.
  • the ash is filtered, cleaned by means of a halogen purification stage and then graphitized. From the graphite thus obtained, the gems are then produced by known sublimation techniques.
  • Diamonds are disclosed in WO2006 / 082259. Part of the carbon needed is charred by keratin of human or animal origin, for example a lock of hair, won.
  • a disadvantage of these gems lies in their high price, which is primarily caused by the extremely complex production process.
  • the production of artificial, personalized gemstones is complex, it requires a lot of starting material, complex purification processes and complex manufacturing devices.
  • these gemstones are not universally applicable in jewelry pieces for design reasons.
  • US63821 1 1 B1 describes the preparation of a mixture of copper powder and finely ground, calcined bone ash with PVA addition. The mixture is pressed cold and then melted. After cooling, the copper can be polished with the melted ash.
  • Such personalized pieces of jewelry made of metal, in which the ash is mechanically integrated into the metal have a number of disadvantages: The durability or durability The material properties are limited because the ash is bound only by mechanical forces on the surface or inside the piece of jewelry. The custom shape when processed in the cold state is limited and processing in the heated state or by means of molten metal is not possible because the ash otherwise separates from the metal and floats.
  • a starting material for producing a personalized jewelery alloy thereby comes from a carbon-containing organic Crundmaterial of selected, uniquely identifiable individuals or uniquely identifiable groups of individuals.
  • a crumb material is converted into a carbon-rich starting material.
  • the basic material derives from clearly identifiable individuals or groups of individuals, preferably uniquely identifiable individuals or groups of humans.
  • this term also encompasses a group of persons, for example a married couple, and animals, for example a pet, or a group of animals .
  • the process for individualizing or personalizing the metallic material comprises two essential process steps: on the one hand a transfer of the clearly identifiable and uniquely assigned to a person base material of organic origin in a carbon-enriched, preferably carbonized starting material and on the other hand, the physico-chemical incorporation of the carbon-enriched or carbonated starting material , in particular the carbon of the starting material, into a suitable metallic material.
  • the starting material essentially serves as a carbon donor.
  • metallic material here comprises at least the following: pure metals, metallic alloys, pseudoalloys, mixtures of metals or carbides, which is present at room temperature at least partially in a crystalline form, ie forms a solid having a crystal or metal lattice structure or with different lattice structures ,
  • metallic materials are chosen, which is known to those skilled in jewelry production, especially from the goldsmith.
  • the starting material according to the present invention is physically-chemically incorporated in the metallic material, preferably incorporated in the crystalline structure of the metallic material or dissolved interstitially.
  • the installation takes place either directly in the lattice structure of the metallic material, or a part thereof, and / or in a boundary layer between different lattice structures, or parts thereof.
  • the incorporation comprises that at least part of the starting material, preferably the carbon, forms carbon-rich mixed crystals, intermediate phases or carbides with the metallic material or is dissolved directly in the metallic material. After installation, there is a permanent physical-chemical interaction between the starting material and the metallic material.
  • the successful enrichment or incorporation of the starting material or carbon can be checked by a weight measurement.
  • the proportion by weight of the starting material or carbon incorporated in the metallic material is determined by a precise weight measurement of the metallic material, the jewelery alloy or the symbol object before and after enrichment or installation.
  • a further possibility for the precise determination of the carbon enrichment carried out by the method according to the invention is by means of an optical emission spectrometry measurement (Inductively Goupled Plasma Optical Emission Spectrometry) which is customary and widespread in metallurgy and material testing.
  • metallic material metals such as Al aluminum, silicon Si, titanium Ti, vanadium V, chromium Cr, manganese Mn, iron Fe, niobium Nb, molybdenum Mo, tantalum Ta, tungsten W, palladium Pd or platinum Pt are preferably used.
  • Metallic materials from this group are distinguished by two properties: on the one hand, they bind carbon in significant amounts, preferably to an extent of at least 0.5 percent by weight; On the other hand, they can be alloyed with other metals such as gold Au, silver Ag or copper Cu. The latter are typically used for the production of jewelery, but in turn can not incorporate carbon or only in the smallest amounts, for example up to 2 parts per thousand by weight.
  • symbol object are independent of their shape and shape (design) as well as large objects or components of objects to understand that have a special symbolic meaning for a person, especially people, such as a piece of jewelry or a jewelry item (ring, clock, music box) , an object with which memories are associated (molten metal piece, key fob, key, knife, picture frame, medal, trophy), a lucky charm (coin) or a talisman.
  • the incorporation of the starting material is carried out either in the metallic material, from which subsequently one or more symbolic objects are wholly or partly produced or in metallic material of one or more already manufactured symbol articles.
  • the carbon-containing organic base material which can be uniquely assigned to a specific person, is converted into a carbon-enriched, preferably carbonated starting material.
  • the carbon content of the base material is, if necessary, increased during the conversion into the starting material, that is, simultaneously or subsequently in a further process step.
  • the Carbonization or carbon accumulation of the base material is preferably carried out by coking, charring or Crafitmaschine the Crundmaterials.
  • residues from combustion or cremation as crumb material can also be purified and processed in such a way that the processed material can be used as starting material.
  • the starting material preferably comprises between 45 and 100% by weight, preferably between 70 and 100% by weight, and more preferably more than 75 to 95% by weight of carbon.
  • the starting material is present in powdered or fine-grained form having a particle size of less than 50 mesh.
  • the basic material for the preparation of the starting material according to the invention is preferably human, animal or possibly also herbal material, which is clearly a particular person, for example a spouse or a pet, or a group of persons, for example the members of a family or a spouse or several animals can be assigned.
  • keratin-containing, human or animal material is used as the base material, such as, for example, hair, fur hair, fingernails or mixtures thereof.
  • the selection of the basic organic material which comes from at least one specific, uniquely identifiable person, can be influenced by the following questions:
  • the starting material according to the present invention is clearly assigned to the crumb material, and thus to a specific, uniquely identifiable person, so that after the incorporation of the starting material into the metallic material according to the method according to the invention, a jewelery alloy and / or a symbol object is produced which represents a material connection with the particular, uniquely identifiable person.
  • the starting material is preferably predominantly incorporated into the first material group.
  • the first material group is distinguished from the second material group in that it is preferably suitable for enriching the starting material, or the carbon of the starting material, or that the starting material is preferably or predominantly incorporated only in the first material group.
  • the proportion of the starting material incorporated in the metallic material or in the first material group of the metallic material may be calculated stoichiometrically for materials which form carbides and may be from 0.5 or less weight percent to 45 or more weight percent, for example 42.8 weight percent for SiC ,
  • the proportion of the incorporated starting material is also up to several weight percent, preferably between 1 and 10 weight percent, more preferably between 1.2 and 5 weight percent.
  • the base material, and hence the carbon-enriched starting material, and in particular its carbon fraction, which is preferably used for the production of the individualized jewelery alloy or the individualized symbol objects, preferably originates from a carbonization or coking of human or animal keratin.
  • the method of individualizing or personalizing metallic material is also possible with another starting material which can be incorporated in an analogous manner into the metallic material, for example a nitrogen-enriched starting material.
  • nitrogen can be stored in the lattice structure of a metallic material or interstitially dissolved.
  • the incorporation of the starting material or of the carbon into the metallic material takes place by means of a physico-chemical mechanism of action or a physico-chemical interaction between the starting material and the metallic material.
  • This can be achieved by diffusion or carburization, by crystallization or by dissolution.
  • Powdered or fine-grained starting material having a size smaller than 50 mesh facilitates both the diffusion of the starting material into the metallic material and the mixing of the starting material and the metallic material before crystallization or dissolution.
  • the carbonated starting material is brought into interaction with the metallic material.
  • the duration and conditions of the exchange The effect depends on the material properties of the metallic material and amounts to a few hours to a few days at temperatures below the melting point.
  • the carbon of the starting material diffuses into the metallic material and forms mixed crystals, intermediate phases or carbides.
  • the diffusion takes place at least partially with exclusion of air, ie under conditions with a minimum oxygen content, in order to prevent or minimize the oxidation of the starting material and / or of the metallic material.
  • iron, or within eight hours can achieve this at 95O 0 C, a carbon content of 1 to 1.2 weight percent of the surface in the first few millimeters.
  • Carburization is also very well suited to the customization of already finished, i. ready-made metallic or metal-containing jewelery or symbol objects, because it can be felt below the melting point of the metallic material.
  • the starting material in a first temperature range Tl above the melting temperature of the metallic material, for example 300 0 C to 40O 0 C above the melting point, mixed with the metallic material. Subsequently, this first mixture is cooled to a second temperature range T2.
  • the second temperature range T2 is, for example, 10O 0 C to 15O 0 C above the temperature at which the entire melt of the metallic material crystallizes, ie completely into a metallic solid with crystalline structure passes (solidifies).
  • part of the starting material already crystallizes out with a portion of the molten metallic material and forms a carbon-rich second mixture consisting of mixed crystals, intermediate phases or carbides.
  • Crystallization is suitable for metallic material which, during crystallization, incorporates carbon into its lattice structure or into boundary regions of two lattice structures.
  • the crystallization is also a preferred method for the production of metallic materials or jewelry alloys comprising a first and a second material group in which the starting material is preferably or predominantly incorporated into only one of the two material groups and in which the two material groups together, that is mixed and thus alloyed, crystallize.
  • the first group of materials includes in particular carbide-forming metals such as silicon, titanium, vanadium, ghrome, iron, niobium, molybdenum, tantalum and tungsten, or mixtures (alloys) thereof, which interacts with metals of the second material group such as gold, silver and copper, or Mixtures thereof, allow to alloy.
  • carbide-forming metals such as silicon, titanium, vanadium, ghrome, iron, niobium, molybdenum, tantalum and tungsten, or mixtures (alloys) thereof, which interacts with metals of the second material group such as gold, silver and copper, or Mixtures thereof, allow to alloy.
  • the person skilled in the art can select the temperature-holding points, that is to say the first and second temperature ranges T 1 and T 2 of all preferred metallic materials, from measured or calculated phase diagrams.
  • carbon of the starting material When dissolved, carbon of the starting material is incorporated directly into the molten metallic material at the atomic level or dissolved interstitially and then rapidly cooled. In the crystallization during the cooling of the melt, in particular the carbon of the starting material no time remains to aggregate again and the carbon remains at the atomic level in spaces of the regular crystal lattice of the metallic material distributed and integrated.
  • the dissolving is suitable for metallic material, which with the starting material or carbon no or only in to the same extent forms mixed crystals, intermediate phases or carbides.
  • Representatives of metallic material of this group are manganese, palladium and platinum. In this way, platinum is able to permanently absorb 1.2 percent by weight of carbon into its crystal lattice.
  • Both crystallization and dissolution involve incorporation of the starting material in wholly or partially molten state of the metallic material. Accordingly, these methods are suitable for the production of jewelry alloys, such as wires or jewelry blanks as well as for molding of jewelry alloys or finished symbolic items.
  • the melting and molding is carried out according to preferred embodiments in an induction furnace with vacuum chamber, i. largely under exclusion of air to prevent or minimize oxidation processes.
  • the induction convective convective motions and flows in the melt promote mechanical mixing of the starting material and metallic material and prevent segregation due to the different density of the materials. So that predominantly carbon of the starting material is incorporated into the metallic material, crucibles or casting molds are to be used, which preferably do not contain any foreign carbon, that is to say, for example, no graphite-containing crucibles or molds.
  • an already previously made reminder item made of iron is personalized or individualized by means of carburizing.
  • the remembrance object is sealed airtight together with a starting material in the form of pulverulent carbon in a container.
  • the starting material is from from a coking of hair of a particular, uniquely identifiable person.
  • the container is heated for several hours to a few days, for example 8 to 10 hours, to a temperature between 600 0 C and the melting point of the iron, usually at 950 0 C.
  • the carbon of the starting material diffuses into the iron up to a few millimeters, usually 0.8 to 1.2 mm.
  • the iron can be enriched with up to stoichiometrically maximum possible 6.67 weight percent carbon.
  • a pair of individualized gold-titanium wedding bands are produced by means of crystallization, wherein starting material is used by both spouses.
  • Gold and titanium are completely miscible and form stable mixed crystals in every weight ratio.
  • the production of a pair of gold-titanium rings with 18 carat gold is made from an initial, powdery mixture, consisting of the following percentages by weight: 75% gold, 22% titanium and starting material, the amount of carbon corresponds to at least the remaining 3%.
  • the mixture is melted in an induction furnace at 2000 0 C (in the first temperature range Tl) and mixed for two hours tionskonvetechnisch the induction and homogenized.
  • the melt is cooled to 1800 0 C (in the second temperature range T2) and maintained at this temperature for two additional hours to allow the carbide crystallization.
  • Subsequent casting of the two rings results in a homogeneous and finely crystalline 18-carat gold-titanium alloy with 2 to 3 percent by weight carbon content.
  • an individualized watch case is made of platinum by means of loosening. Powdered carbon-rich starting material is brought above the eutectic temperature of the platinum-carbon mixture of about 1730 0 C in an induction furnace in platinum in solution. In the subsequent rapid cooling of the melt below the eutectic temperature through the casting remain about 1.2 percent by weight of carbon in the interstices of the platinum crystal lattice involved. The Platinum with embedded carbon is then processed normally. By alloying with gold or silver, the eutectic temperature of the platinum-carbon mixture can be lowered, increased by the alloy with tungsten.

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Abstract

Das neue Verfahren erlaubt die Herstellung individualisierter Schmucklegierungen und individualisierter Symbolgegenstände wie Schmuckstücke aus metallischem Material, wobei in einem ersten Schritt ein Kohlenstoff enthaltendes organischen Grundmaterials, welches von mindestens einer bestimmten, eindeutig identifizierbaren Person oder einer eindeutig identifizierbaren Gruppe von Personen stammt, in ein karbonisiertes Ausgangmaterial überführt wird, und in einem zweiten Schritt ein physikalisch-chemischer Einbau (durch Mischkristalbildung, oder Bildung von Fremdphasen oder Ausscheidungen), zumindest eines Anteils des karbonisierten Ausgangmaterials in das metallische Material erfolgt. Das neue Verfahren und die neuen Schmucklegierungen erlauben es Symbolgegenstände mit einem direkten materiellen oder stofflichen Bezug zu einer gewünschten Person mit einfachen Mitteln herzustellen, ohne die Gestaltungsfreiheit einzuschränken. Als Ausführungsform wird ein Errinnnerungsgegenstand aus Eisen mittels Aufkohlung, oder ein Paar Gold-Titan Ringe mit mindestens 3% C hergestellt.

Description

Individualisierte Schmucklegierungen und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Individualisierung metallischer Materialien gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und individualisierte Schmucklegierungen gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 19.
Die Individualisierung oder Personalisierung von Symbolgegenständen wie Schmuckstücken, Schmuckgegenständen und Erinnerungsgegenständen entspricht einem menschlichen Grundbedürfnis. Viele Menschen wollen sich durch den Besitz eines individuellen, einzigartigen, persönlichen Schmuckstücks von der Masse abheben oder die Bedeutung einer Bezie- hung oder Bindung zu einem anderen Menschen oder Lebewesen zum Ausdruck bringen. Einen ersten Schritt auf dem Weg zu einem personalisierten Schmuckstück stellt das seit Langem gebräuchliche mechanische Bearbeiten, zum Beispiel mittels Gravur, eines Standard- Schmückstücks dar. Dabei werden zum Beispiel die Namen der Ehepartner und das Hochzeitsdatum in Eheringe eingraviert. Der Bezug zur verewigten Person bleibt jedoch ein rein ideeller, de facto ein immaterieller. Den derart hergestellten Schmuckstücken fehlt daher der direkte materielle oder stoffliche Bezug zur gewünschten Person.
Dieses Bedürfnis hat schon vor Jahrtausenden in manchen Kulturkreisen zur Entwicklung von Schmuckstücken geführt, bei denen zum Beispiel eine Haarlocke einer bestimmten Person in einem geeigneten Aufnahmeraum des Schmuckstücks aufbewahrt wurden. Eine Viel- zahl von solchen Schmuckstücken ist aus dem Sakralbereich zur Aufbewahrung von Reliquien bekannt. Das Aufbewahren von menschlichen Körperbestandteilen wie Knochen oder Zähnen ist heutzutage in westlichen Kulturen jedoch in gewisser Weise tabuisiert und mit einem morbiden Beigeschmack behaftet. Es sind daher Alternativen erwünscht. Die japanische Patentanmeldung JP20020851 16 offenbart Schmuckstücke, bei denen menschliche Haare in eine dafür vorgesehenen Öffnung mittels Harzen eingebetet sind. Bei der Herstellung solcher Schmuckstücke wird zwar der materielle Bezug zur gewünschten Person erreicht, aber die Gestaltungsfreiheit des Künstlers oder Goldschmieds ist stark einge- schränkt, da er zwingend einen genügend grossen Aufnahmeraum für das Harz- Haargemisch vorsehen muss. Zudem ist die Verbindung zwischen dem eigentlichen Schmuckstück und dem eingebrachten Harz-Haargemisch mit einfachen Mitteln lösbar, so dass der enge Bezug mit dem Schmuckstück fehlt.
Die Patentanmeldung US2002/0025392 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Er- innerungsgegenständen aus Glas mit kremierten menschlichen oder tierischen Überresten. Die Asche wird mit einem Additiv vermengt, das die Herstellung von Glas unterstütz, und zu einem Pulver verarbeitet. Anschliessend wird der Erinnerungsgegenstand aus Glas hergestellt. Herstellungstechnisch stellt die Asche eine unerwünschte Verunreinigung im Glas dar. Vom Konsumenten wird dies so empfunden, dass das Glas und damit der Erinnerungsge- genstand nicht veredelt, sondern in gewisser Weise durch die Asche verschmutzt wird, worunter wiederum die Akzeptanz dieser Erinnerungsgegenstände auf dem Markt leidet.
Die Patentanmeldung WO03/008084 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von künstlichen Edelsteinen, bei welchem Kohlenstoff menschlichen oder tierischen Ursprungs verwendet wird. Der Kohlenstoff wird durch die Kremierung menschlicher oder tierischer Überreste erzeugt. Die Asche wird gefiltert, mittels einer Halogen-Reinigungsstufe gereinigt und anschliessend grafitisiert. Aus dem derart gewonnenen Graphit werden anschliessend die Edelsteine mittels bekannter Sublimationstechniken hergestellt.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von personalisierten künstlichen Edelsteinen bzw.
Diamanten ist in der WO2006/082259 offenbart. Ein Teil des benötigten Kohlenstoffs wird durch Verkohlung von Keratin menschlichen oder tierischen Ursprungs, beispielsweise einer Haarlocke, gewonnen. Ein Nachteil dieser Edelsteine liegt in ihrem hohen Preis, der primär durch den äusserst aufwendigen Herstellungsprozess verursacht wird. Die Herstellung von künstlichen, personalisierten Edelsteinen ist aufwendig, sie benötigt viel Ausgangsmaterial, aufwendige Reinigungsprozesse und komplexe Herstellungsvorrichtungen. Zudem sind diese Edelsteine aus gestalterischen Gründen nicht universell in Schmuckstücken einsetzbar.
Aus der deutschen Auslegungsschrift DEl 255629 ist ein Verfahren zur Herstellung von kohlenstoffangereichertem Material mittels Verkokung eines Ausgangsmaterials bekannt, das zumindest teilweise menschliche oder tierische Haare enthält.
Das Patent US63821 1 1 B1 beschreibt ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Erinne- rungsgegenständen aus Verbrennungsrückständen einer Kremierung (z.B. Knochen oder A- sche von kremierten Körperbestandteilen menschlichen oder tierischen Ursprungs). Aus der Beschreibung und dem Patentanspruch 1 geht klar hervor, dass die Verbrennungsrückstände in einem wesentlichen Verfahrensschritt kalziniert werden, das heisst es werden die organischen Bestandteile und der Kohlenstoff weitgehend entfernt. In einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen eine derart kalzinierte Asche einer Metallschmelze beizufügen. Da sich die Asche und das Metall nicht mischen, schwimmt die Asche in Folge ihrer geringeren Dichte auf dem Metall auf und lagert sich beim anschliessenden Abkühlen des Metalls auf der Oberfläche des Endprodukts ab. Das Endprodukt wird nach dem Erkalten mechanisch zu einem Blech weiterverarbeitet, die mit Asche versehenen Seiten werden zusammengelegt und mittels Pressen wird die Asche zumindest teilweise im Metallmaterial eingeschlossen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel beschreibt die US63821 1 1 B1 das Herstellen eines Gemisches aus Kupferpulver und fein gemahlener, kalzinierter Knochenasche unter PVA- Zugabe. Das Gemisch wird kalt verpresst und anschliessend geschmolzen. Nach dem Erkalten kann das Kupfer mit der eingeschmolzenen Asche poliert werden. Solche personalisier- ten Schmuckstücke aus Metall, bei welchen die Asche mechanisch in das Metall eingebunden wird, weisen eine Vielzahl von Nachteilen auf: Die Dauerhaftigkeit bzw. Beständigkeit der Materialeigenschaften ist beschränkt, da die Asche nur durch mechanische Kräfte an der Oberfläche oder im Inneren des Schmuckstücks gebunden ist. Die individuelle Formgebung bei Verarbeitung im kalten Zustand ist beschränkt und eine Verarbeitung im erwärmten Zustand oder mittels geschmolzenem Metall ist nicht möglich, da sich die Asche sonst wieder aus dem Metall abscheidet und aufschwimmt.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren für die Individualisierung eines metallischen Materials zur Verfügung zu stellen, welches die oben aufgeführten Nachteile nicht aufweist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein individualisiertes metal- lisches Material zur Verfügung zu stellen, das sich durch verbesserte Materialeigenschaften zur Herstellung von Symbolgegenständen eignet, wobei dieses neue Material einfach verarbeitet, sowie kostengünstig und in kleinen Mengen hergestellt werden kann und dem Kunsthandwerker keine weiteren Einschränkungen hinsichtlich Gestaltungsfreiheit und Design auferlegt.
Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden durch die technischen Merkmalen des Verfahrens und der Schmucklegierung gemäss der unabhängigen Ansprüche 1 und 19 gelöst. Den Erfindungsgedanken weiterführende Merkmale sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 18 und 20 bis 22.
Es ist ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass Kohlenstoff organischen Ur- sprungs in ein metallisches Material, welches zur Herstellung eines Symbolgegenstands dient oder aus welchem ein Symbolgegenstand zumindest teilweise besteht chemischphysikalisch eingebunden wird. Erfindungsgemäss werden aus metallischen Materialien individualisierte Schmucklegierungen zur Weiterverarbeitung zu individualisierten Schmuckstücken oder Erinnerungsgegenständen hergestellt, oder es werden vorgängig gefertigte Schmuckstücke oder Erinnerungsgegenstände individualisiert. In der vorliegenden Anmeldung wird der Einfachheit halber nur noch von Schmucklegierungen gesprochen, wobei dieser Begriff, soweit nicht anders erwähnt, auch vorgängig gefertigte Symbolgegenstände wie Schmuckstücke, Schmuckgegenstände oder Erinnerungsgegenstände umfasst.
Ein Ausgangsmaterial zur Herstellung einer personalisierten Schmucklegierung stammt dabei aus einem Kohlenstoff enthaltenden organischen Crundmaterial von ausgewählten, eindeutig identifizierbaren Individuen oder eindeutig identifizierbaren Gruppen von Individuen. Ein solches Crundmaterial wird beim erfindungsgemässen Herstellungsverfahren in ein koh- lenstoffangereichertes Ausgangsmaterial überführt. Das Grundmaterial stammt von eindeu- tig identifizierbaren Individuen oder Gruppen von Individuen, vorzugsweise von eindeutig identifizierbaren Menschen oder ebensolchen Gruppen von Menschen. Im Folgenden wird der Einfachheit halber nur noch von einer Person gesprochen, wobei, sofern nicht ausdrücklich anders erwähnt, dieser Begriff auch eine Gruppe von Personen, zum Beispiel ein Ehepaar, und Tiere, zum Beispiel ein Haustier, oder eine Gruppe von Tieren, mit umfasst. Durch die Verwendung des eindeutig identifizierbaren und eindeutig einer Person zugeordneten Grundmaterials wird sichergestellt, dass die herzustellende metallische Schmucklegierung oder die herzustellenden Symbolgegenstände einen individuellen, direkten materiellen Bezug zur jeweiligen Person besitzen.
Das Verfahren zur Individualisierung oder Personalisierung des metallischen Materials um- fasst zwei wesentliche Verfahrensschritte: einerseits ein Überführen des eindeutig identifizierbaren und eindeutig einer Person zugeordneten Grundmaterials organischen Ursprungs in ein kohlenstoffangereichertes, vorzugsweise karbonisiertes Ausgangmaterial und andererseits den physikalisch-chemischen Einbau des kohlenstoffangereicherten bzw. karbonisierten Ausgangsmaterials, insbesondere des Kohlenstoffs des Ausgangsmaterials, in ein geeignetes metallisches Material. Das Ausgangsmaterial dient dabei im Wesentlichen als Kohlenstoffspender. Der Begriff metallisches Material umfasst hierbei mindestens das Folgende: reine Metalle, metallische Legierungen, Pseudolegierungen, Gemische von Metallen oder Karbide, welche bei Raumtemperatur zumindest teilweise in einer kristallinen Form vorliegt, d.h. einen Festkörper mit einer Kristall- bzw. Metallgitterstruktur oder mit verschiedenen Gitterstrukturen bildet. Vorzugsweise sind solche metallische Materialien gewählt, die der Fachmann aus der Schmuckherstellung, insbesondere aus der Goldschmiede kennt.
Zur Herstellung der erfindungsgemässen Schmucklegierung wird zumindest ein Teil des Ausgangsmaterials gemäss der vorliegenden Erfindung physikalisch-chemisch im metallischen Material eingelagert, vorzugsweise in die kristalline Struktur des metallischen Materi- als eingebaut oder interstitiell gelöst. Der Einbau erfolgt hierbei entweder direkt in die Gitterstruktur des metallischen Materials, oder eines Teil davon, und/oder in eine Grenzschicht zwischen verschiedenen Gitterstrukturen, oder Teilen davon. Der Einbau umfasst, dass zumindest ein Teil des Ausgangsmaterials, vorzugsweise der Kohlenstoff, mit dem metallischen Material kohlenstoffreiche Mischkristalle, intermediäre Phasen oder Karbide bildet oder di- rekt im metallischen Material gelöst wird. Nach dem Einbau liegt zwischen dem Ausgangsmaterial und dem metallischen Material eine dauerhafte physikalisch-chemische Wechselwirkung vor.
Die erfolgreiche Anreichung oder Einlagerung des Ausgangsmaterials bzw. Kohlenstoffs lässt sich durch eine Gewichtsmessung überprüfen. Hierbei wird der Gewichtsanteil des in dem metallischen Material eingebundenen Ausgangsmaterials bzw. Kohlenstoffs durch eine präzise Gewichtsmessung des metallischen Materials, der Schmucklegierung oder des Symbolgegenstands vor und nach der Anreichung bzw. dem Einbau bestimmt. Eine weitere Möglichkeit zur präzisen Bestimmung der durch das erfindungsgemässe Verfahren erfolgten Kohlenstoffanreicherung besteht mittels einer in der Metallurgie und Materialprüfung üblichen und verbreiteten optischen Emissionspektrometriemessung (Inductively Goupled Plasma Op- tical Emission Spectrometry). Als metallisches Material werden vorzugsweise Metalle wie Aluminium AI, Silizium Si, Titan Ti, Vanadium V, Chrom Cr, Mangan Mn, Eisen Fe, Niobium Nb, Molybdän Mo, Tantal Ta, Wolfram W, Palladium Pd oder Platin Pt verwendet. Metallische Materialien aus dieser Gruppe zeichnen sich durch zwei Eigenschaften aus: einerseits binden sie Kohlenstoff in sig- nifikanten Mengen, vorzugsweise in einem Umfang von mindestens 0.5 Gewichtsprozent; andererseits lassen sie sich mit anderen Metallen wie Gold Au, Silber Ag oder Kupfer Cu legieren. Letztere werden für die Herstellung von Schmuck typischerweise verwendet, können aber ihrerseits Kohlenstoff nicht oder nur in geringsten Mengen, beispielsweise bis 2 Promille Gewichtsanteil, einbauen.
Als Symbolgegenstand sind unabhängig von ihrer Form und Gestalt (Design) sowie Grosse Gegenstände oder Bestandteile von Gegenständen zu verstehen, welche für eine Person, insbesondere Menschen, eine besondere symbolische Bedeutung haben, wie beispielsweise ein Schmuckstück oder ein Schmuckgegenstand (Ring, Uhr, Spieldose), ein Gegenstand mit welchem Erinnerungen verbunden sind (geschmolzenes Metallstück, Schlüsselanhänger, Schlüssel, Messer, Bilderrahmen, Medaille, Pokal), ein Glücksbringer (Münze) oder ein Talisman.
Der Einbau des Ausgangsmaterials erfolgt entweder in das metallische Material, aus welchem anschliessend ein oder mehrere Symbolgegenstände ganz oder teilweise hergestellt werden oder in metallisches Material eines oder mehrerer bereits hergestellter Symbolge- genstände.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das Kohlenstoff enthaltende, organische Grundmaterial, das eindeutig einer bestimmten Person zugeordnet werden kann, in ein kohlenstoffangereichertes, vorzugsweise karbonisiertes Ausgangmaterial übergeführt. Der Kohlenstoffgehalt des Grundmaterials wird, falls nötig, bei der Überführung in das Ausgangsmaterial, das heisst gleichzeitig oder anschliessend in einem weiteren Verfahrensschritt, erhöht. Die Karbonisierung oder Kohlenstoffanreicherung des Grundmaterials erfolgt vorzugsweise durch Verkokung, Verkohlung oder Crafitisierung des Crundmaterials. Cemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können auch Überreste aus einer Verbrennung oder Kremierung als Crundmaterial derart gereinigt und aufbereitet werden, dass das aufbereite- tet Material als Ausgangsmaterial Verwendung finden kann.
Generell gilt, dass das Ausgangsmaterial vorzugsweise zwischen 45 und 100 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 70 und 100 Gewichtsprozent, und besonders bevorzugt mehr als 75 bis 95 Gewichtsprozent Kohlenstoff umfasst. Gemäss bevorzugter Ausführungsformen liegt das Ausgangsmaterial in pulverisierter oder feinkörniger Form mit einer Komgrösse kleiner 50 mesh vor.
Als Grundmaterial zur Herstellung des erfindungsgemässen Ausgangsmaterials dient vorzugsweise menschliches, tierisches oder allenfalls auch pflanzliches Material, welches eindeutig einer bestimmten Person, beispielsweise einem Ehepartner oder einem Haustier, oder einer Gruppe von Personen, beispielsweise den Angehörigen einer Familie oder einem Ehe- paar oder mehreren Tieren zugeordnet werden kann. Gemäss bevorzugter Ausführungsformen wird als Grundmaterial keratinhaltiges, menschliches oder tierisches Material verwendet, wie beispielsweise Haare, Fellhaare, Fingernägel oder Gemische davon.
Die Auswahl des organischen Grundmaterials, das von mindestens einer bestimmten, eindeutig identifizierbaren Person stammt, kann von folgenden Fragen beeinflusst werden:
• Wer, das heisst welches Individuum (Mensch) oder welche Gruppe von Individuen, wählt das Grundmaterial aus? (zum Beispiel ein Angehöriger eines Verstorbenen oder ein Ehepaar) • Von welcher Person stammt das Grundmaterial? (zum Beispiel Haare oder karbonisierte Verbrennungsrückstände eines Verstorbenen oder Haare beider Ehepartners)
Entscheidend ist, dass das Ausgangsmaterial gemäss der vorliegenden Erfindung eindeutig dem Crundmaterial, und damit einer bestimmten, eindeutig identifizierbaren Person zuge- ordnet ist, so dass nach dem Einbau des Ausgangsmaterials in das metallische Material gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren eine Schmucklegierung und/oder ein Symbolgegenstand entsteht, der eine materielle Verbindung mit der bestimmten, eindeutig identifizierbaren Person darstellt.
Weitere Auswahlmöglichkeiten bestehen hinsichtlich des metallischen Materials, aus wel- ehern die Schmucklegierung oder der Symbolgegenstand ganz oder teilweise hergestellt werden soll, und hinsichtlich des Symbolgegenstands, dessen metallisches Material individualisiert werden soll.
Umfasst das metallische Material, gemäss weiterer bevorzugter Ausführungsform, Legierungen einer ersten Materialgruppe und einer zweiten Materialgruppe, so ist das Ausgangsma- terial vorzugsweise überwiegend in die erste Materialgruppe eingebaut. Die erste Materialgruppe zeichnet sich hierbei gegenüber der zweiten Materialgruppe dadurch aus, dass sie zur Anreicherung des Ausgangsmaterial, respektive des Kohlenstoffs des Ausgangsmaterials, bevorzugt geeignet ist bzw. dass das Ausgangsmaterial bevorzugt oder überwiegend nur in der ersten Materialgruppe eingebunden wird.
Der Anteil des, in das metallische Material oder in die erste Materialgruppe des metallischen Materials, eingebauten Ausgangsmaterials lässt sich für Materialien, welche Karbide bilden, stöchiometrisch berechnen und kann von 0.5 oder weniger Gewichtprozent bis 45 oder mehr Gewichtsprozent, beispielsweise 42.8 Gewichtsprozent für SiC, betragen. Bei metallischem Material oder der ersten Materialgruppe eines metallischen Materials, die keine stöchio- metrisch berechenbaren Karbide mit dem Ausgangsmaterial bilden, sondern auf interstitiellem Einbau bzw. interstitieller Lösung des Kohlenstoffes basieren, beträgt der Anteil des eingebauten Ausgangsmaterial ebenfalls bis mehrere Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zwischen 1.2 und 5 Gewichtsprozent.
Gemäss der vorliegenden Erfindung stammt das Grundmaterial und damit das kohlenstoffangereicherte Ausgangsmaterial und insbesondere dessen Kohlenstoffanteil, der bevorzugterweise zur Herstellung der individualisierten Schmucklegierung oder der individualisierten Symbolgegenstände verwendet wird, vorzugsweise aus einer Karbonisierung oder Verkokung von menschlichem oder tierischem Keratin.
Das Verfahren zur Individualisierung oder Personalisierung von metallischem Material ist auch mit einem anderen Ausgangsmaterial möglich, welches in analoger Weise in das metallische Material eingebaut werden kann, beispielsweise einem stickstoffangereicherten Ausgangsmaterial. Stickstoff lässt sich wie Kohlenstoff in die Gitterstruktur eines metallischen Materials einlagern bzw. interstitiell lösen.
Wie bereits ausgeführt, erfolgt der Einbau des Ausgangsmaterials bzw. des Kohlenstoffs in das metallische Material durch einen physikalisch-chemischen Wirkmechanismus oder eine physikalisch-chemische Wechselwirkung zwischen dem Ausgangsmaterial und dem metallischen Material. Dies kann über eine Diffusion bzw. Aufkohlung, durch Auskristallisieren oder durch Lösen erreicht werden. Pulverförmiges oder feinkörniges Ausgangsmaterial mit einer Komgrösse kleiner 50 mesh erleichtert sowohl die Diffusion des Ausgangsmaterials in das metallische Material wie auch die Durchmischung des Ausgangsmaterials und des metallischen Materials vor dem Auskristallisieren oder Lösen.
Bei der so genannten Aufkohlung wird das karbonisierte Ausgangsmaterial mit dem metallischen Material in Wechselwirkung gebracht. Die Dauer und die Bedingungen der Wechsel- Wirkung hängen von den Materialeigenschaften des metallischen Materials ab und betragen bei Temperaturen unter dem Schmelzpunkt wenige Stunden bis einige Tage. Dabei diffundiert der Kohlenstoff des Ausgangsmaterials in das metallische Material und bildet Mischkristalle, intermediäre Phasen oder Karbide. Vorzugsweise erfolgt die Diffusion zumindest teilweise unter Luftabschluss, d.h. unter Bedingungen mit einem minimalen Sauerstoffgehalt, um die Oxidation des Ausgangsmaterials und/oder des metallischen Materials zu unterbinden oder zu minimieren. Bei kohlenstoffarmen Eisen oder Stählen lassen sich dabei bei 95O0C innert 8 Stunden ein Kohlenstoffgehalt von 1 bis 1.2 Gewichtsprozent im ersten Millimeter der Oberfläche erzielen.
Die Aufkohlung eignet sich auch sehr gut für die Individualisierung von bereits fertigen, d.h. fertig hergestellten metallischen oder metallhaltigen Schmuckstücken oder Symbolgegenständen, weil sie unterhalb des Schmelzpunkts des metallischen Materials durchgefühlt werden kann.
Beim Auskristallisieren wird das Ausgangsmaterial in einem ersten Temperaturbereich Tl oberhalb der Schmelztemperatur des metallischen Materials, beispielsweise 3000C bis 40O0C oberhalb des Schmelzpunkts, mit dem metallischen Material vermischt. Anschliessend wird dieses erste Gemisch auf einen zweiten Temperaturbereich T2 abgekühlt. Der zweite Temperaturbereich T2 liegt beispielsweise 10O0C bis 15O0C oberhalb der Temperatur, bei welchem die gesamte Schmelze des metallischen Materials auskristallisiert, d.h. vollständig in einen metallischen Festkörper mit kristalliner Struktur übergeht (erstarrt). Im zweiten Temperaturbereich T2 kristallisiert jedoch bereits ein Teil des Ausgangsmaterials mit einem Teil des geschmolzenen metallischen Materials aus und bildet ein kohlenstoffreiches zweites Gemisch, bestehend aus Mischkristallen, intermediären Phasen oder Karbiden. Je länger und je präziser der zweite Temperaturbereich T2 aufrecht erhalten bzw. beibehalten wird, desto mehr Ausgangsmaterial kann im metallischen Material gebunden werden. Bei einer weiteren Abkühlung unter den zweiten Temperaturbereich T2 kristallisiert dann das noch vorhan- dene geschmolzene metallische Material mit dem zweiten Gemisch vollständig aus. Nicht eingebundenes Ausgangsmaterial verbleibt aufgrund seiner geringeren Dichte an der Oberfläche des auskristallisierten Materials zurück, beispielsweise als Schlacke, und lässt sich einfach entfernen.
Das Auskristallisieren eignet sich für metallisches Material, welches beim Kristallisieren Kohlenstoff in seine Gitterstruktur oder in Grenzbereiche zweier Gitterstrukturen einbindet. Das Auskristallisieren ist auch ein bevorzugtes Verfahren für die Herstellung von metallischen Materialien oder Schmucklegierungen, welche eine erste und eine zweite Materialgruppe umfassen, bei welchen das Ausgangsmaterial vorzugsweise oder überwiegend nur in eine der beiden Materialgruppen eingebunden wird und bei welchen die beiden Materialgruppen zusammen, das heisst durchmischt und damit legiert, auskristallisieren. Die erste Materialgruppe umfasst insbesondere Karbid bildende Metalle wie Silizium, Titan, Vanadium, Ghrom, Eisen, Niobium, Molybdän, Tantal und Wolfram, oder Gemische (Legierungen) davon,, die sich mit Metallen der zweite Materialgruppe wie Gold, Silber und Kupfer, oder Gemischen davon, legieren lassen.
Der Fachmann kann die Temperaturhaltepunkte, das heisst die ersten und zweiten Temperaturbereiche Tl und T2 aller bevorzugten metallischen Materialien anhand von gemessenen oder berechneten Phasendiagrammen auswählen.
Beim Lösen wird Kohlenstoff des Ausgangsmaterials direkt im geschmolzenen metallischen Material auf atomarer Ebene eingebunden bzw. interstitiell gelöst und anschliessend rasch abgekühlt. Bei der Kristallisation während der Abkühlung der Schmelze verbleibt insbesondere dem Kohlenstoff des Ausgangsmaterials keine Zeit sich wieder zu aggregieren und der Kohlenstoff verbleibt auf atomarer Ebene in Zwischenräumen des regulären Kristallgitter des metallischen Materiales verteilt und eingebunden. Das Lösen eignet sich für metallisches Material, welches mit dem Ausgangsmaterial bzw. Kohlenstoff keine oder nur in unzurei- chendem Umfang Mischkristalle, intermediäre Phasen oder Karbide bildet. Vertreter von metallischem Material dieser Gruppe sind Mangan, Palladium und Platin. Platin ist in der Lage auf dieser Weise dauerhaft 1.2 Gewichtsprozent Kohlenstoff in sein Kristallgitter aufzunehmen.
Sowohl beim Auskristallisieren wie beim Lösen erfolgt das Einbinden des Ausgangsmaterials in ganz oder teilweise geschmolzenem Zustand des metallischen Materials. Entsprechend eignen sich diese Verfahren für die Herstellung von Schmucklegierungen, beispielsweise Drähte oder Schmuckrohlinge wie auch zum Formgiessen von Schmucklegierungen oder fertiger Symbolgegenstände.
Das Schmelzen und Formgiessen erfolgt gemäss bevorzugter Ausführungsbeispiele in einem Induktionsofen mit Vakuumkammer, d.h. weitgehend unter Luftabschluss zur Unterbindung oder Minimierung von Oxidationsprozessen. Die mit der Aufheizung durch Induktion verbundenen Konvektionsbewegungen und Strömungen in der Schmelze unterstützen die mechanische Durchmischung von Ausgangsmaterial und metallischem Material und verhindern die Entmischung aufgrund der unterschiedlichen Dichte der Materialien. Damit überwiegend Kohlenstoff des Ausgangsmaterials in das metallische Material eingebunden wird, sind Schmelztiegel oder Gussformen zu verwenden, welche vorzugsweise keinen Fremdkohlenstoff enthalten, das heisst beispielsweise keine grafithaltigen Tiegel oder Formen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, ohne den Erfindungsgedanken auf die beschriebenen Ausführungsformen einzuschränken.
Gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein bereits vorgängig gefertigter Erinnerungsgegenstand aus Eisen mittels Aufkohlung personalisiert oder individualisiert. Der Erinnerungsgegenstand wird zusammen mit einem Ausgangsmaterial in Form von pulverförmi- gem Kohlenstoff in einem Behälter luftdicht abgeschlossen. Das Ausgangsmaterial stammt aus einer Verkokung von Haaren einer bestimmten, eindeutig identifizierbaren Person. An- schliessend wird der Behälter während mehrerer Stunden bis einiger Tage, beispielsweise 8 bis 10 Stunden, auf eine Temperatur zwischen 6000C und dem Schmelzpunkt des Eisens, üblicherweise auf 9500C, erwärmt. Hierbei diffundiert der Kohlenstoff des Ausgangsmateri- al bis einige Millimeter, üblicherweise 0.8 bis 1.2 mm, in das Eisen. Mit diesem Verfahren kann das Eisen mit bis zu stöchiometrisch maximalen möglichen 6,67 Gewichtsprozenten Kohlenstoff angereichert werden.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird mittels Auskristallisation ein Paar individualisierter Gold-Titan-Eheringe hergestellt, wobei Ausgangsmaterial von beiden Ehepartner verwen- det wird. Gold und Titan sind vollständig mischbar und bilden in jedem Gewichtsverhältnis stabile Mischkristalle. Die Herstellung eines Paars Gold-Titan-Ringe mit 18 Karat Gold erfolgt aus einem initialen, pulverförmigen Gemisch, bestehend aus folgenden Gewichtsprozenten: 75 % Gold, 22% Titan und Ausgangsmaterial, dessen Kohlenstoffmenge mindestens den restlichen 3% entspricht. Das Gemisch wird in einem Induktionsofen bei 20000C (im ersten Temperaturbereich Tl ) geschmolzen und während zwei Stunden durch die Induk- tionskonvektion vermischt und homogenisiert. Anschliessend wird die Schmelze auf 18000C (im zweiten Temperaturbereich T2) abgekühlt und während zwei weiterer Stunden auf dieser Temperatur gehalten, um die Karbidkristallisation zu ermöglichen. Beim anschliessenden Formguss der beiden Ringe entsteht eine homogene und feinkristalline 18 Karat Gold-Titan- Legierung mit 2 bis 3 Gewichtsprozent Kohlenstoffanteil.
In einem dritten Ausführungsbeispiel wird ein individualisiertes Uhrengehäuses aus Platin mittels Lösen hergestellt. Pulverförmiges kohlenstoffreiches Ausgangsmaterial wird oberhalb der eutektischen Temperatur des Platin-Kohlenstoff-Gemisches von ca. 1730 0C in einem Induktionsofen in Platin in Lösung gebracht. Bei anschliessender schneller Abkühlung der Schmelze unter die eutektische Temperatur durch den Formguss verbleiben ca. 1.2 Gewichtsprozent Kohlenstoff in den Zwischenräumen des Platinkristallgitters eingebunden. Das Platin mit eingebunden Kohlenstoff wird dann normal weiter verarbeitet. Durch die Legierung mit Gold oder Silber kann die eutektische Temperatur des Platin-Kohlenstoff-Gemisches gesenkt, durch die Legierung mit Wolfram erhöht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Individualisierung eines metallischen Materials mittels eines Kohlenstoff enthaltenden Grundmaterials organischen Ursprungs, umfassend die folgenden Schritte:
a. Überführen eines Kohlenstoff enthaltenden organischen Grundmaterials, welches von mindestens einer bestimmten, eindeutig identifizierbaren Person oder einer eindeutig identifizierbaren Gruppe von Personen stammt, in ein kohlenstoffangereichertes, vorzugsweise karbonisiertes Ausgangmaterial, und
b. physikalisch-chemischer Einbau zumindest eines Anteils des Ausgangmateri- als in das metallische Material.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Einbau zumindest in einen Teil der kristallinen Struktur und/oder zumindest teilweise zwischen verschiedenen kristallinen Strukturen des metallischen Materials erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Ausgangsmaterials mit dem metallischen Material Mischkristalle, intermediäre Phasen oder Karbide bildet.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial Keratin menschlichen oder tierischen Ursprungs umfasst, wobei das Grundmaterial vorzugsweise aus folgender Gruppe ausgewählt ist: Haare, Fellhaare, Fin- gernägel oder Gemische davon.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial von mindestens einer bestimmten, eindeutig identifizierbaren Person oder einer eindeutig identifizierbaren Gruppe von Personen gewonnen wird und dieser eindeutig zuordnungsbar ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das karbonisierte Ausgangsmaterial durch eine Verkohlung, eine Verkokung oder eine Grafi- tisierung des Grundmaterials gewonnen wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial zwischen 45 und 100 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 70 und 100 Gewichtsprozent,, besonders bevorzugt mehr als 75 bis 95 Gewichtsprozent
Kohlenstoff enthält.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial pulverförmig oder feinkörnig ist, vorzugsweise mit einer Komgrösse kleiner 50 mesh.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Material eine Legierung einer ersten Materialgruppe, vorzugsweise Silizium, Titan, Vanadium, Chrom, Eisen, Niobium, Molybdän, Tantal und Wolfram und Legierungen davon, und einer zweiten Materialgruppe, vorzugsweise Gold, Silber und Kupfer und Legierungen davon, ist, wobei das Ausgangsmaterial überwiegend in die erste Material- gruppe eingebaut wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das individualisierte metallische Material oder die erste Materialgruppe des individualisierten metallischen Materials mindestens 0.5 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zwischen 1.2 und 5 Gewichtsprozent, Kohlenstoff aus dem Ausgangsmaterial enthält.
1 1. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Ausgangsmaterials mittels Diffusion in das metallische Material eingebracht wird.
1 2. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusion unter Luftab- schluss bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts des metallischen Materials erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 1 2, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Material als vorgängig erstellter Symbolgegenstand vorliegt.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
a. das karbonisierte Ausgangsmaterial in einem ersten Temperaturbereich Tl mit dem geschmolzenen metallischen Material vermischt wird, und dass an- schliessend
b. bei Abkühlung auf einen zweiten Temperaturbereich T2 zumindest ein Teil des Ausgangsmaterials in einen Teil des geschmolzenen metallischen Materials eingebunden wird und als ein zweites Gemisch, vorzugsweise als Mischkristalle, intermediäre Phasen oder Karbide, im restlichen geschmolzenen metallischen Material auskristallisiert.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei weiterer Abkühlung unter den zweiten Temperaturbereich T2 das restliche geschmolzene metallische Material und das zweite Gemisch zu einer Schmucklegierung erstarren.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze vor Abküh- lung unter den zweiten Temperaturbereich T2 in einem gestaltgebenden Verfahren, vorzugsweise einem Gi essverfahren, zu einem Symbolgegenstand weiterverarbeitet wird.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial im geschmolzenen metallischen Material gelöst oder disper- giert wird und bei Kristallisation der Schmelze bei rascher Abkühlung das Ausgangsma- terials in oder zwischen das metallische Material eingebaut wird.
18. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzen und oder Giessen unter Luftabschluss in einem Induktionsofen mit Vakuumkammer erfolgt.
19. Individualisierte Schmucklegierung umfassend ein metallisches Material, das zumindest teilweise eine kristalline Struktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein kohlenstoffangereichertes, vorzugsweise karbonisiertes Ausgangsmaterial zumindest in Teilen der kristallinen Struktur des metallhaltigen Materials physikalisch-chemisch eingebaut ist, wobei das Ausgangsmaterial aus einem Grundmaterial organischen Ursprungs besteht, das mindestens einer bestimmten, eindeutig identifizierbaren Person oder einer eindeutig identifizierbaren Gruppe von Personen zuordnungsbar ist.
20. Individualisierte Schmucklegierung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial Kohlenstoff aus karbonisierten, vorzugsweise verkoksten Keratinen menschlichen oder tierischen Ursprungs umfasst.
21. Individualisierte Schmucklegierung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das kohlenstoffangereicherte Ausgangsmaterial oder der Kohlenstoff und das metallhaltige Material zumindest in Teilen Mischkristalle, intermediäre Phasen oder Karbide bilden.
22. Individualisierte Schmucklegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmucklegierung mindestens 0.5 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zwischen 1.2 und 5 Gewichtsprozent, Kohlenstoff aus dem Ausgangsmaterial enthält.
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