CN104937503B - 焊接的双金属外部钟表部件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制造焊接的双金属钟表成品部件(100)的方法，其特征在于：提供由包括钛和/或第一钛合金的第一材料制成的金属基部(10)；提供由第二材料制成的金属盖板(20)，该第二材料包括选自金、铂和钯的第二金属和/或至少包括金、铂或钯的第二合金，该盖板(20)的厚度不小于0.5毫米；将所述盖板(20)焊接到基部(10)上以形成双金属坯件(30)；以及，对该双金属坯件(30)进行成形和/或机加工，以使得该结构部件(100)具有其最终的形状。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造外部钟表部件的方法。
本发明还涉及一种外部钟表部件。
本发明还涉及一种钟表，尤其是手表，其包括至少一个这种外部部件。
本发明涉及钟表和珠宝领域。
背景技术
外部钟表部件的制造通常是利用贵金属(例如，金或铂)来完成的，以确保出色的抗腐蚀性。然而，这些金属具有高密度，由此制成的钟表尤其是手表对于使用者来说非常重，而且还很昂贵。诸如金的材料是具有延展性的，并且具有一般的机械品质，这通常意味着有必要选择金合金，其强度更大，但是也更容易受到腐蚀，随着时间推移外观产生变化。
CITIZEN的日本专利申请No.60228666A描述了在钛或钛合金制成的基座上钎焊金或金合金制成的部件。该方法使用通过渗氮法获得的氮化钛表面，以防止金渗入钛，并且预先形成Ni-Pd或Ni-Cu层。
PEDERSEN的法国专利申请No.926715A公开了一种在第一部件中预先形成凹槽的镶嵌工艺，使该第一部件的温度高于形成装饰的填充金属的熔融温度，然后在凹槽中沉积处于熔融状态的填充金属或对该填充金属上色。鉴于该温度不必升高到第一部件的金属和填充金属的熔融温度之上，所以这是钎焊。在装配和钎焊之后可以通过拉伸使组件成形。
BOITES LA CENTRALE的瑞士专利申请No.264968A公开了通过将贵金属壳体钎焊到基座金属支承部件上而进行固定。
SUWA SEIKOSHA的英国专利申请No.1406909A公开了通过喷涂工艺用金属或非金属材料的涂层对可以由钛制成的基体进行覆盖。
THIEBAUD的瑞士专利申请No.30607A公开了一种电镀手表外壳，其具有在两侧电镀有金箔叶的非贵金属部分，该金箔叶的边缘设置有扁平的纯金镶边，从而完全隐藏了基体金属。该扁平镶边焊接到电镀层的边缘上。
PRECIMAX的瑞士专利申请No.652560A公开了一种由两部分组成的手表表圈，下部分由钛制成，上部分由金制成，这两部分彼此机械装配在一起。
GRANDJEAN的瑞士专利申请No.632377A公开了与镶嵌类似的另一种方法，该方法用在具有不锈钢支承件的特定情况下，该支承件中形成凹部。将该支承件的温度升高到接近相关不锈钢的“理想焊接温度”的温度，并且高于通常为金的装饰金属的熔融温度，该装饰金属以固体碎片的形式置于该凹部中，然后装饰金属熔融并填充该凹部，从而形成钎焊部。
发明内容
本发明提供了一种针对使用完全由贵金属制成的外部钟表部件的替代方案。
为此，本发明涉及一种制造外部钟表部件的方法，其特征在于：
-提供由第一材料钛和/或第一钛合金制成的金属基部，
-提供至少一层由第二材料制成的金属盖板，该第二材料包括选自金、铂和钯的第二金属和/或至少包括金或铂或钯的第二合金，该至少一层盖板的厚度大于或等于0.5毫米；
-通过使该盖板和该基部的温度高于该盖板的熔融温度和高于该基部的熔融温度，将该至少一层盖板焊接到该基部上，以形成双金属坯件；
-对该双金属坯件进行成形和/或机加工，以使得该结构部件具有其最终形式。
本发明还涉及一种外部钟表部件，其特征在于，该部件由双金属材料制成，该双金属材料包括由第一材料制成的金属基部和至少一层由第二材料制成的金属盖板，该第一材料包括钛和/或第一钛合金，该第二材料包括选自金、铂和钯的第二金属和/或至少包括金或铂或钯的第二合金，该盖板在至少一个焊接区上与该基部直接接触，该焊接区的微结构与该盖板的微结构以及该基部的微结构不同。
根据本发明的一个特征，该基部和该盖板彼此焊接，并且该盖板的厚度大于或等于0.5毫米。
本发明还涉及一种钟表，尤其是手表，其包括至少一个这种外部部件。
附图说明
通过参考附图阅读下面的详细说明，本发明的其他特征和优点将显现，其中：
-图1示出根据本发明的外部部件的示意性立体图，该外部部件具有焊接到成型基部上的盖板。
-图2示出根据本发明的外部部件的示意性立体图，该外部部件具有焊接到基部上的盖板并且在焊接后与基部一起被拉伸。
-图3示出根据本发明的具有盖板的外部部件的示意性立体图，该盖板包括切口，并且仅在该盖板的面向该基部的下表面的一部分上焊接到成型基部上。
-图4示出根据本发明的具有盖板的双金属坯件的示意性立体图，该盖板包括通孔并且焊接到基部上，图5示出通过精加工图4的双金属坯件获得的外部部件的剖视图，其具有通过拉伸和/或机加工形成的外部轮廓和在焊接后机加工形成的孔，以便例如形成手表表圈。
-图6示出根据本发明的具有盖板的外部部件的示意性立体图，该盖板包括定位孔和通孔，并焊接到包括与盖板中的孔对应的定位销的基部上。
-图7示出类似于图2的外部部件的示意性横向剖视图，其具有在焊接后制成的深拉部分。
-图8示出根据本发明的具有盖板的外部部件的示意性立体图，该盖板仅在其下表面的面向该基部的一部分上焊接到成型基部上。
-图9示出根据本发明的外部部件的示意性立体图，该外部部件与图8中的外部部件类似，并包括在焊接后形成在组件中的H形机加工切口。
-图10示出根据本发明的具有两个盖板的外部部件的示意性立体图，该两个盖板仅在其下表面的面向该基部的一部分上焊接在同一成型基部上。
-图11示出根据本发明的外部部件的示意性立体图，该外部部件与图10中类似，并且其中在焊接后通过拉伸形成四个侧翼部。
-图12示出根据本发明的外部部件的示意性横向剖视图，该外部部件包括两个焊接到基部的两侧上的盖板，该盖板由金或铂或钯的合金制成，该基部由钛或钛合金制成。
-图13示出制造根据本发明的部件的方法的方块图。
-图14-20示出手表卡爪的制造：图14示出制备钛基部的立体图，该基部具有切口和通孔；图15示出预先折叠基部，以将在第一操作中切割形成的横梁转变为轭；图16示出在将金制盖板焊接到基部的一些表面上之后获得的双金属坯件；图17示出通过锯切坯件而获得的一个部分的示意性端视图，然后通过变形使该部分成形以形成图18中示出的外部部件，在此示例中该外部部件为卡爪，在图19的剖视图和图20的俯视图中该卡爪在表壳上就位。
-图21和22以剖视图示出在基部的与盖板的榫眼轮廓配合的榫轮廓处进行压接之前和之后的盖板和基部的组件。
-图23以剖视图示出已经被压接到基部上的盖板，并且显示了刚好在接合表面处的表面下方的焊接区域。
具体实施方式
本发明提供了一种针对使用完全由贵金属制成的外部钟表部件的替代方案，所述贵金属尤其是金或铂或钯合金，因此对于使用者来说它们非常重，并且很昂贵。
特别地，在作为本发明的优选应用的手表部件的情况下(但是本发明可直接应用于珠宝部件)，外部部件必须表现出良好的耐蚀性，同时仍然具有良好的机械品质。
本发明提出在同一外部部件内结合第一成分(下文称为“基部”)的高机械强度的优点和至少一种第二成分(下文称为“盖板”)的外观和高耐腐蚀性的优点，其中，该第一成分由针对其机械强度和其耐腐蚀性两者选择的材料制成。本发明涉及实心部件，其中，每种成分的厚度E优选地大于0.5毫米。
事实上，如将在下文中看到的，本发明包含焊接操作。如果待彼此焊接的元件是厚的并且具有相当的厚度，则该操作更容易控制。当然，还可以用具有更小厚度(例如，大于0.2毫米)的成分来实施本发明。
本发明涉及一种制造外部钟表部件100的方法。根据该方法：
-提供由包括钛和/或第一钛合金的第一材料制成的金属基部10；
-提供至少一层由第二材料制成的金属盖板20，该第二材料包括选自金、铂和钯的第二金属和/或至少包括金或铂或钯的第二合金，该至少一层盖板20的厚度E大于或等于0.5毫米；
-通过使盖板20和基部10的温度高于盖板20的熔融温度和高于基部10的熔融温度，将该至少一层盖板20焊接到该基部10上，以便形成双金属坯件30；
-对该双金属坯件30进行成形和/或机加工，以使得该结构部件100具有其最终形式。
在一特定的实施方式中，提供在焊接操作之前是平坦的基部10，并且提供在焊接操作之前是平坦的盖板20，并且在平坦位置实施基部10和盖板20之间的焊接操作。
优选地，第一合金和第二合金选择为不含镍成分。
关于基部10，有利地选择2级钛或5级钛或T35钛作为基部10的第一材料。2级钛尤其适合于与18克拉的金合金高品质焊接。钛及其合金形成具有类似于钢的机械品质的系列，并且除了非常高的耐腐蚀性(尤其是抗盐雾腐蚀)以外，还具有比钢小得多的质量。
优选地，选择18克拉的金合金、或者具有至少95％铂的铂合金、或者具有至少75％钯的钯合金作为第二材料。
当使用金合金时，有利地选择18克拉的5N金合金作为该第二材料。
金-钛的特定选择对于限制腐蚀是尤其有效的。
在一个变型中，第二材料为钯或钯合金。像金或铂一样，使用钯适合于将盖板20持久地附接到基部1上，以便通过压接和/或钎焊和/或熔焊形成双金属坯件30。
在一些变型实施例中，例如图2所示，该双金属坯件30通过由锻压和/或拉伸导致的变形而成形。
在其他变型中，如图10或11中所示，对双金属坯件30进行机加工以便局部移除盖板20，从而部分露出基部10的至少一个表面16。
在用于将部件100固定到手表或类似物的一个有利实施例中，有利地选择基部10的形式为型材条11。
在一些应用中，如图3或4所示，盖板20选择为预先机加工形成至少一个切口21和/或通孔22。
为了最佳的相对定位，在彼此焊接到一起之前，使基部10和盖板20有利地制备成具有凸起的和/或凹陷的基准点15，25(如图6所示)，以便于该基部和盖板在焊接操作前实现几何形状的匹配并且在焊接操作期间使它们互相保持。
在一个变型中，如图1，2，4，6或10所示，在盖板和基部的整个共同接触面上，盖板20被焊接到基部10上。
在图23所示的一个变型实施例中，就在盖板20和基部10之间的接合表面S0的下方执行焊接。
在一个变型实施例中，所述焊接为激光焊接。
在一个变型实施例中，所述焊接为超声波焊接。
在一个有利的变型实施例中，在将盖板20焊接到基部10上之前，至少在盖板20或基部10上实施机械变形作用，以将盖板20压接到基部10上，或者将基部10压接到盖板20上。
优选地，该机械变形作用在盖板20上进行。
在一个有利的变型实施例中，如图21和22所示，在基部中形成预期与盖板中的榫眼轮廓配合的榫轮廓P，或者相反。基部的榫P包括两个相对的侧面S1和S2，相关的盖板20包括两个平行的榫眼表面S20。在压接期间，表面S20被压靠在表面S1和S2上，以便夹紧突出部P，从而一起形成不可分开的组件。
金-钛压接为金在钛上提供了良好的支承，以及精确的几何形状，其通过焊接实现，并且由于这种良好的在先支承而变得更容易。
图4和5的示例以简化的方式示出手表表圈的制造，其中从包含通孔22并焊接到基部10的盖板20预先制备双金属坯件30。然后该坯件30通过变形和/或机加工而成形，其中，外部轮廓通过拉伸和/或机加工而形成，并且在焊接之后在基部10内作为孔22的延伸机加工形成孔12，或者通过在基部10和盖板20两者内再次形成孔22而形成孔12。
在其他变型中，仅在盖板20的面向基部10的表面26的一部分上和/或仅在基部10的面向该盖板20的表面16的一部分上，将盖板20焊接到基部10上。
当然，应该理解的是，由于基部10本身能够根据本发明进行制造，并包括成对焊接的若干层，所以“双金属”概念不是限制性的：本发明还适用于三明治型外部部件100，其包括焊接到基部10两侧的两个盖板20，所述两个盖板由金或铂或钯合金带制成，所述基部10由钛或钛合金制成。此构型可能是外观局限的要求。钛芯确保了相对于钟表的其他元件的良好定位和刚性。如图12所示，盖板20在接合表面34或者结合平面(如果盖板是平坦的)上可以是彼此邻接的，并且金对金地熔焊或者软钎焊在接缝35上。因此，本发明可以扩展到通过焊接多对相对表面而实现大体积部件的制造，其中，一个表面由钛或钛合金制成，另一个表面由金、铂、钯、金合金、铂合金或钯合金制成。
本发明还涉及一种由双金属材料制成的外部钟表部件100，该双金属材料包括由第一材料制成的金属基部10和至少一个由第二材料制成的金属盖板20，该第一材料包括钛和/或第一钛合金，该第二材料包括选自金、铂和钯的第二金属和/或至少包括金或铂或钯的第二合金，该盖板20在至少一个焊接区上与该基部10直接接触，该焊接区的微结构与该盖板20的微结构和该基部10的微结构不同。优选地，基部10和盖板20彼此焊接在一起，并且该至少一个盖板20具有大于或等于0.5毫米的厚度E。
本发明还涉及一种钟表尤其是手表1000，其包括至少一个这种外部部件100。
图14-20示出了制造用于手表1000的卡爪100的非限制性示例。
-如图14所示，从片材或板件上切下钛基部10，其具有切口13和通孔12，从而形成具有通过横梁18连接的侧向支承表面14的梯状结构；
-如图15所示，使这些横梁18弯曲以形成轭19，从而该基部准备好接纳盖板20；
-将两个金制的盖板20焊接到基部10的侧向支承表面14上(如图16所示)，从而形成双金属坯件30；
-图17示出了通过沿坯件30的锯线32锯切或切割而获得的部分35；
-然后通过变形使该部分35成形，以形成图18所示的外部部件100，在此示例中为卡爪，其在图19和20中在表壳中安装就位。
本发明尤其很好地适用于制造外部部件，例如表圈、卡爪、外壳、链节和扣钩，但是此列表不是限制性的。本发明为使用者提供了高品质的部件，组合了贵金属，其以大的厚度使用并且焊接到较轻的合金或金属上，确保了对变形和机械应力的抗性，同时仍提供了在佩戴方面非常愉悦的轻质感。
Claims (30)
1.一种制造外部钟表部件(100)的方法，其特征在于：
-提供由第一材料制成的金属基部(10)，该第一材料是钛和/或第一钛合金，
-提供由第二材料制成的至少一个金属盖板(20)，所述第二材料包括选自金、铂和钯的第二金属和/或至少包括金或铂或钯的第二合金，所述至少一个盖板(20)的厚度(E)大于或等于0.5毫米；
-通过使所述盖板(20)和所述基部(10)的温度高于所述盖板(20)的熔融温度和高于所述基部(10)的熔融温度，在没有填充材料的情况下将所述至少一个盖板(20)焊接到所述基部(10)上，以形成双金属坯件(30)；
-然后对所述双金属坯件(30)进行成形和/或机加工，以使得所述外部钟表部件(100)具有最终的形式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择属于2级钛或5级钛或T35钛的钛合金作为所述第一材料。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供在焊接操作之前是平坦的所述基部(10)，并且提供在焊接操作之前是平坦的所述盖板(20)，以及在平坦位置实施所述基部(10)和所述盖板(20)之间的焊接操作。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一钛合金和所述第二合金选择为不含镍成分。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择18克拉金合金或者具有至少95％铂的铂合金或者具有至少75％钯的钯合金作为所述第二材料。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，选择18克拉5N金合金作为所述第二材料。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过由锻压和/或拉伸导致的变形使所述双金属坯件(30)成形。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述双金属坯件(30)进行机加工以便局部移除所述盖板(20)。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基部(10)选择为型材条(11)的形式。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述盖板(20)预先机械加工形成至少一个切口(21)和/或通孔(22)。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在彼此焊接到一起之前，将所述基部(10)和所述盖板(20)制备成具有凸起的和/或凹陷的基准点(15；25)，以便于所述基部和所述盖板在焊接操作之前实现几何形状匹配并且在所述焊接操作期间使所述基部和所述盖板相互保持。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述盖板和所述基部的整个共同接触面上，所述盖板(20)焊接到所述基部(10)上。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，仅在所述盖板(20)的面向所述基部(10)的表面(26)的一部分上，和/或仅在所述基部(10)的面向所述盖板(20)的表面(16)的一部分上，所述盖板(20)焊接到所述基部(10)。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，刚好在所述盖板(20)和所述基部(10)之间的接合表面(S0)的下方进行焊接。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接为激光焊接。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接为超声波焊接。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述盖板(20)焊接到所述基部(10)上之前，至少在所述盖板(20)或所述基部(10)上实施机械变形作用，以将所述盖板(20)压接到所述基部(10)上，或者将所述基部(10)压接到所述盖板(20)上。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述机械变形作用在所述盖板(20)上实施。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于制造作为手表表壳卡爪的所述外部钟表部件(100)，其中：
-从片材或板件上切下由钛或钛合金制成的基部(10)，所述基部具有切口(13)和通孔(12)，从而形成具有通过横梁(18)连接的侧向支承表面(14)的梯状结构；
-使所述横梁(18)弯折以形成轭(19)；
-将两个金制的盖板(20)焊接到所述基部(10)的所述侧向支承表面(14)上，以形成双金属坯件(30)；
-切下所述双金属坯件(30)的一个部分(35)；
-通过变形使所述部分(35)成形，以形成所述卡爪(100)。
20.一种外部钟表部件(100)，其特征在于，所述外部钟表部件由双金属材料制成，所述双金属材料包括由第一材料制成的金属基部(10)和由第二材料制成的至少一个金属盖板(20)，所述第一材料包括钛和/或第一钛合金并且不含镍，所述第二材料包括选自金、铂和钯的第二金属和/或至少包括金或铂或钯的第二合金，所述盖板(20)在至少一个焊接区上与所述基部(10)直接接触，所述焊接区的微结构与所述盖板(20)的微结构以及所述基部(10)的微结构不同；以及，所述基部(10)和所述盖板(20)彼此焊接，并且所述盖板(20)具有大于或等于0.5毫米的厚度(E)。
21.根据权利要求20所述的外部钟表部件(100)，其特征在于，所述第一材料是属于2级钛或5级钛或T35钛的钛合金。
22.根据权利要求20所述的外部钟表部件(100)，其特征在于，包括两个由金或铂或钯合金制成且焊接到由钛或钛合金制成的所述基部(10)的两侧上的所述盖板(20)。
23.根据权利要求20所述的外部钟表部件(100)，其特征在于，在所述盖板和所述基部的整个共同接触面上，所述盖板(20)和所述基部(10)彼此焊接。
24.根据权利要求20所述的外部钟表部件(100)，其特征在于，仅在所述盖板(20)的面向所述基部(10)的表面(26)的一部分上，和/或仅在所述基部(10)的面向所述盖板(20)的表面(16)的一部分上，所述盖板(20)和所述基部(10)彼此焊接。
25.根据权利要求20所述的外部钟表部件(100)，其特征在于，所述外部钟表部件是手表的卡爪。
26.根据权利要求20所述的外部钟表部件(100)，其特征在于，所述外部钟表部件是手表的表圈。
27.根据权利要求20所述的外部钟表部件(100)，其特征在于，所述外部钟表部件是手表的表壳。
28.根据权利要求20所述的外部钟表部件(100)，其特征在于，所述外部钟表部件是手表的链节。
29.根据权利要求20所述的外部钟表部件(100)，其特征在于，所述外部钟表部件是手表的扣钩。
30.一种钟表或手表(1000)，包括至少一个根据权利要求20所述的外部钟表部件(100)。
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