CZ136794A3 - Process for producing cast jewels - Google Patents

Description

Způsob výroby fasovaných litých šperků

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby fasovaných, litých šperků.

Dosavadní stav techniky

V patentovém spisu DE 33 24 574 AI je popsán způsob lití poc.le vytavítelného voskového modelu pro výrobu šperků, lodle tohoto způsobu se nejdříve vyrobí prototyp modelu šperku, ^otom se vytvořením odlitku prototypu vyrcbí prototyp . Výroba odlitku se může provádět tak, že se do nádoby, ve které je uspořádán prototyp modelu,nalije formovací směs, například dvousložková silikonkaučuková směs,načež se formovací směs nechá vytvrdit, takto vytvořené těleso se potom rozřízne na dvě poloviny a vyndá se prototyp modelu. Je ale také možné položit prototyp mezi dva bloky z termoplastu a tyto zahřívat pod tlakem dokud se tyto nedeformují a nepřílehnou těsně k prototypu modelu,čímž vznikne v obou blocích přirozeně věrný otisk prototypu modelu /DS 35 4-6 138 AI/. Tímto způsobem vytvořené dvoudílné prvotní formy se také nazývají pryžové formy ,protože obvykle sestávají s elasto merního materiálu. Do takovéto prvotní formy se nyní nalije nebo nastříká modelovací hmota,zejména vosk, To ochlazení modelovací hmoty se prvotní forma otevře a vyndá se model. Více mo-2delů se obvykle spojuje na modelový stromek a tento se potom zalije do ohnivzdorné formovací směsi. Formovací směs se zde pokládá za ohnivzdornou tehdy , když vydrží beze směny tvaru působení roztaveného kovu, ze kterého se vyrábí šperk. Fo zalití modelového stro~ku co ohnivzdorné směsi , se modelovací hmota, ze které sestává modelový stromek, zahřívá ; jestliže je modelovací hmotau vosk nebo nízko tající kov ,roztaví se / lití podle vytavitelného modelu / ; jestliže je modelo vací hmotou plast, tak se vypálí. Do takto vyrobené licí formy se potom nalije roztavený kov, ze kterého mají sestávat šperky. Aby kov pronikl až do posledního koutku a rozvětvení licí formy, je možné s ní při lití otáčet / odstředivé lití/ nebo se lití může podpořit použitím podtlaku /vakuové lití /. Fo ztuhnutí a ochlazení se stromek , který sestává ze šperků , vyjme z formy a šperky se od sebe oddělí.

Je již také známé, že se při výrobě šperků s jedním nebo více vsazenými kameny, tyto odlévají s nimi. Za tím účelem se vyrobí prototyp modelu šperku, do kterého jsou zasazeny kame ny, a z tohoto prototypu se pro výrobu prototypu formy vyrobí odlitek. Takovýto prototyp formy, který je negativní formou šperku, obsahuje proto vybrání pro kameny. Do těchto vybrání prototypu formy se zasadí kameny pro šperk, potom se forma vylije modelovací hmotou nebo vystříhá a takto vyrobený model šperku se dále

-3zpracuje výše uvedeným způsobem . Je ovšem obtížné zasadit kameny, co se týká jejich polohy,správ ně do prototypu formy a upevnit je tak, aby po za lití nebo zastříkání modelovací hmotou, měly přes ně tu polohu,kterou mají mít i. později ve šperku. Spíše dochází častěji k tomu, že se poloha kamenů po zalití popřípadě zastříkání změní, a že se rozsah obstříkání mění od modelu k modelu, což je vyvoláno odchylkami tvaru kamenů.

Z patentového spisu IR 1,599 366 je již známo, že se ozdobné kameny zalívají do voskového modelu, takovéto voskové modely se spojují na voskový modelový stromek a dále se zpracovávají litím podle vytaví telr.ého modelu na lité šperky.

Iři tom se ale ozdobné zvláštního fasování na zastrkují do voskového také odlitý šperk nemá pro kameny .

kameny nezasazuji do voskovém modelu, nýbrž se modelu bez obruby. Proto žádné zvláštní fasování

Z FR- A- 2 366 812 je známé, že se vyrobí prototyp modelu, ve kterém je již kámen zasazen do fasování, které již má konečný tvar, potom se kámen opatrně vyjme, takže se fasování ne změní. Potom se prázdný prototyp modelu odlije za vytvoření pryžové formy, do jejíhož fasování se zasadí kámen. Z takovýchto modelů se potom sestaví modelový stromek, který se zalije do sádry, plast se rozežene a takto vyrobená licí forma se vyli'je ušlechtilým kovem. Nevýhodou při tom je, že se pro výrobu modelu potřebuje materiál,který je do té míry pružný, že se

-4>· kameny mokou zasunout do hotového fasování. Modelovací vosky, které se obvykle používají, způsobují při tom , s ohledem na to, že nejsou pružné, potíže, a proto FR-A-2 366 812 doporučuje plast, který se může zpracovávat dvoustupňovým tepelným způsobem, totiž tavením a následujícím šokovým zahřátím na teplotu,která je pro odlévání kovu nezbytná, a při které se plast rozloží. Dále je nevýhodné, že kámen drží pevně jen tehdy,když má přesně tutéž velikost a tvar jako ten, který byl zasazen do prototypu modelu. To se ale zpravidla nestává, takže je nutné provádět dodatečně na kladné práce na odlitém šperku.

lodstata vynálezu íředloženv vvnález si klade za základní úlov v ku zlepšit výše uvedený způsob tak, aby se co nejjednodušším způsobem získal šperk a přesně zasazenými kameny ,aniž by byly nezbytné dodatečné práce faséra na šperku.

Iři způsobu podle vynálezu se nejdříve vyrobí jako u známých způsobů prototyp modelu šperku, který se má vyrobit. Tento prototyp má jedno nebo více fasování, což odpovídá počtu plánovaných: ozdobných kamenů, avšak ozdobné kameny se do prototypu modelu nezasazují. Iři fasování technikou krepen, se například krepny, které mají fasovat ozdobné kameny ,neohýbají dovnitř nýbrž si ponechají své původní vyrovnaní,které

-5kzeré sely před vsazením ozdobných kamenů, To tom se z prototypu modelu, do nehod není ještě zasazen žádný ozdobný kámen, vyrobí negativní forma jako prvotní forma a v této prvotní formě se odlije model šperku, lži tom slouží jako modelovací hmota vo.sk.

Takto vyrobený model se nyní osadí ozdobnými kameny tak, že se tyto zasadí do otrub,kte ré jsou pro ně uspořádány. Vzhledem k tomu, že se u modelu jedná o pozitivní formu šperku, mohou se kameny zasazovat jako u originálního šperku do zcela volně přístupné horní strany šperku do obrub , a ne~usí se jako u lití podle vytavitelného modelu zasunovat do těžko přístupný cli vybrání v negativní formě / prvotní formě / . Zasazování kamenů do zhrub voskového modelu se múze provádět například pomocí nasávacího aplikátoru, pomocí něhož se ten či onen kámen nasaje , uchopí a vsadí do obruby a potom se odpojením sacího vzduchu v ní ponechá . Kámen se potom musí v obrubě již jen upevnit. Upevňování kamenu v'jejich obrubách se provádí s výhodou tak, že se tyto nechají působením tepla změknout a plasticky deformovat, a sice nejlépe tím, že se nástroj ,přisrúscbený tvaru Znorního .konce nasadí se na obrubu a tato se přitlačením nástroje na kámen v jediném kroku vytváří. Toto · jde jiejen ^u techniky fasování krapnami nebo zrnky, p~i kterých krapny nebo zrnka

-6místy objímají kameny jako prsty, nýbrž i u fasování do rámečků,které objímají kámen po celém jeho obvodu, Při zasazování do rámečků by se jako nástroj pro plastickou deformaci obruby použil s výhodou nastroj, který má na špičce rá mečkovou do sedací plochu, která se nasadí na okraj rámečkové obruby a potom se přitlačí proti obvodové hraně kamene. U krapnového nebo zrnkového fasování se naproti tomu pou’ívá s výhodou nástroj, který má výstupky,odpovídající krapnám popří-adě zrnkům, jimiž se zahřátý nástroj nasadí na krapny popřípadě výstupky,čímž tyto změknou, tečou a obejmou sousední hrany kamene, k čemuž stačí krátký dotyk nástrojem.Iři tom se ukázalo, že se v žádném případě nemusí deformovat všechny krapny nebo zrnka, aby se ozdob né kameny upevnily, neboť krapna deformovaná působením tepla má těsnější styk s hranou kamena než kovová krapna, přitlačená obvyklým způsobem proti hraně kamene . Je proto výhodné,když se při krapnovém nebo zrnkovém fasování zdeformuje pouze dílčí množství krápěn popřípadě zrnek, a ostatní zůstanou naproti tomu nezdeformované. Tímto způsobemzůstane přesto,že byly jednotlivé krapny zdeformovány, s ohledem na to, že stejně tak jako předtím j?.ou přítomny nezde formované krapny, zachován obvyklý dojem běžného krapnového fasování. Při krapnovém fasováni se čtyřmi krapnami na kámen se zdeformují pouze dvě proti sobě ležící krapny, při fasování se šesti krapnami se s výhodou zdeformují tri krannv.

Vsazování a upevňování kamenů v modelu je tak snadné, že ho mohou ovládat i neskolené pracovní síly po krátkém zacvičení. Způsob podle vynálezu se hodí proto zejména pro průmyslovou výrobu šperků.

Již ve zkušební fázi způsobu podle vynálezu se ukázalo, že se náklady na fasování ozdobných kamenů mohly podstatně snížit : ve srovnání s běžnou technikou,podle níž se kameny zasazují do hotových odlitých obrouček prstenů,dají se náklady na fasování snížit na 1/10 ; ve srov néní s běžným litím podle vytaviuslného modelu při kterém se kameny zalívají již do voskového modelu, se dají náklady stále ještě snížit na 1/4.

Další zpracování modelu vyrobeného podle sobě jevynálezu se provádí tak, jak je to samo o známé při odstředivém lití šperků nebo p~i jich lití za vakua. Pro vysvětlení slouží dále uvedený příklad.

Příklady provedení vynálezu

Ze šperku , například prstenu, který má mít více ozdobných kamenů, se o sobě známým způsobem vyrobí prototyp modelu z kovu. Prototyp modelu má krapnové fasování pro kameny, kameny se ale nezasedí. Prototyp modelu se vloží mezi dva bloky z termoplastického silikonové·'o elastomeru , tymo se pot*m zahřejí a přitlačí proti sobě.Tím se silikonový elastomer plasticky deformuje a přimkne se k prototypu modelu ,čímž v obou blocích vznikne přiroze ně věrný otisk prototypu modelu. Oba bloky, ae formované tímto způsobem, tvoří obě části prototypu formy, do které se potom nastříká vosk. lo ochlazení vosku se prvotní forma otevře a vyndá se voskový model šperku. Do obrub vytvořených ve voskovém modelu ,například ze čtyř krápěn, se potom pomocí nasávacího aplikátoru zasadí plánované kameny a upevní se tím, že se vidličkovitý nástroj, jehož ozuby se elektricky ohřejí a jsou vzdáleny od dvou protilehlých krápěn, se nasadí na obrubu a lekce se přitlačí, čímž krapny změknou a sprchují se a obejmou jejich nyní sousední hranu. Z určitého počtu takto vyrobených vosko vých modelů se potom o sobě známým způsobem vyrobí stromek s voskovými modely, vsadí se do kyvety a tato se vylije jemnou sádrou, například alabastrem, lo ztuhnutí sádry se kyveta zahřeje, tím se roztaví vosk ; v kyvetě zůstane sádrový odlitek stromku s voskovými zodely. Kyveta se zahřeje na teplotu asi 750 °C, vloží se do stroje na odstředivé lití a vylije se roztavenou 14cti karátovou slitinou zlata,která se nechá v rotující kyvetě ztuhnout, lo ochlazení kyvety asi na 40 °C se sádra rozbike a tím se uvolní odlitý stromek .Šperky se nyní odříznou od stromku , čistí se a popřípadě se leští.

Dopsaný způsob se hodí zejména pro šperky s malými ozdobný se vystrčí s krá mi kameny, u je tký-i krapnsmí, jichž fasování Λΐθιe nejsou _c« další než 2,5 ač 3 um. Pro zasazování větších ozdobných kamenů je dán k dispozici ve výhodné dalším vytvoření vynálezu obvzláště jednoduché způsoby, které jsou vysvětleny pomocí příloze ných výkresů.

Přehled obrázků na výkrese

Cbr. 1 ukazuje jako příklad 2 průřez voskovým modelem obroučky prstenu se zasazením, sestávajícím ze čtyř krápěn nebo drápků.

Cbr. 2 ukazuje půdorys voskového modelu z obr.l se zasaze-ým ozdobným kamenem a obr. 3 ukazuje jako příklad 3 průřez voskovým modelem obroučky prstenu s rámečkovou obrubou.

Příklady převedeni vynálezu

Voskový model, znázorněny na obr. l,obrou čky prstenu 1, má obrubu ze čtyř kr?pcn nebo drápků 2 až které jsou 3 nmi dlouhé. Jako uložení pro větší kámen, který se má zasadit, například růžeňín s Zmeraldcvýc výbrusem,mají krapny 2 až 2 v blízkosti svých horních konců nyní zářez 6, který je vyírézovau do krápěn 2 až* £ voskového modelu nebo může být již uspořádán v prototypu modelu. S překvapením se ukázalo, že krapny 2 a? ý j^sou dosti pružné k tomu, aby upevnily pružně ozdobný kamen v zářezech 6 . Za tím účelem se ozdobný k='men 2. může vložit svou hranou, která se má zasadit, nejdříve do dvou sousedících zá-1C*ezů 6, nep^ík^ad krápěn 2 a s polož; εε má jeli c protilehlá hrana vtlačit čo zářezů 6 druhých krápěn 2 ^a Δ · Ozdobný kámen se nezruší dodatečně upevňovat tepelnou deformací krápěn, spíše se může voskový z?odel dále zpracovávat s pouze zasunutým ozdobným kamenem 7_ na stromek s voskovými ziodely, V dalším se může postupovat jako v příkladu 1.

Voskový model obroučky 11 prstenu, znázorněný na obr. 3 , má fasování do rámečku 12, uspořádané jaho vybrání v obroučce 11 prstenu, a především má kulaté fasování pro kámen 13 » vytroušený do kulata. Zro upevnění hrany 14 > uspořádané na obvodu kamene 13 má fasování 12 kruhově probíhající řlábek 15. Toto fasování 12 se může z největší části předběžně již vytvořit v prototypu modelu a potom se nůše ve voskovém modelu dohotovit, zejména vyrrézcváním žlábku 15 do voskového modelu · Kámen 13 se dá s překvapením zasunout zatlačením do obruby a potom se dá pruženíz: této upevnit do vosku vymodelovaná obruba ; k tomu není zapotřebí ani rozdělit kulatou obrubu 12 na segmenty, ani není nutné kulatou obrubu 12 po zasazení kamene 13 tepelně deformovat, aby se kámen 13 upevnil.

Dále se může v tomto třetím příkladu provednní postupovat stejně jako v prvním příkladu.

Eruhý a třetí příklad jsou zejména jednoduché a p'^ri výrobě cenově výhodné a mají další výhodu, že fasování budou v hotovém šperku vynadat zvenku stejně jako fasování, do kterých

-rbyly kamery zasazeny teprve po odstředivém li tí nelo lití ve vakuu.

Claims (5)

1. Způsob výroby fasovaných litých šperků jedním nebo více fasovanými kameny vyznačený

- výrobou prototypu modelu s prázdnými obrubami pro kameny,

- výrobou prototypu formy vyndáním prototypu modelu,který· ještě neobsahuje kameny, z formy,

- výrobou modelu z vosku, který se dá lít nebo vstřikovat, a dá se zahřátím rozprstit,jako r to modelovací hmoty, v prototypu formy,

- vsazením kamenů do obrub modelu,

- upevněním toho kterého kamene v jeho obrubě plastickou deformací obruby modelu, výrobou lící formy zalitím modelu do ohnivzdorné formovací směsi a vytlačením modelovací ?-moty z licí formy,

- vlitím kovu do licí formy,

- ••yndárím šperku po ztuhnutí kovu z formy.

2. Způsob výroby modelů z vosku, který se dá lít nebo vstřikovat, a zahřátím taje, jako -odelovací hmoty, pro účely použití při způsobu výroby šperků s jedním nebo více fasovanými kameny, při kterém se zalitím modelu do ohnivzdorné formovací směsi a následujícím vyndáním modelové knoty Ýytvoří licí forma, do licí formy se nalije kov a šperk se vyndá z formy po ztuhnutí kovu, vyznačený výrobou prototypu modelu s prázdnými obrubami pro kameny, _Ί

-/

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2 , v γ z n ač u j i c í se ti’ , še se obruby tepelné deformují,

4. Způsob podle nároku 3 ,vyznačuj i c í se tí o , že se nástroj,přizpůsobený tvaru horního konce stávající obruby zahřeje,naše. d£ na obrubu a tato se při jedinén kroku vytvaruje přitlačením nástroje.

5. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se obruby deformují jenom místy.

o. Způsob podle nároku 5 ,vy znač uj í c í se tím , že se při fasování do krápěn nebo zrnek deformuje pouze dílčí mneš ctví krápěn nebo srnek.