用于钟表或首饰的装饰元件的制造方法以及通过该方法制造的装饰元件的制作方法_2

文档序号:9926051阅读:来源:国知局
选地被设置在基底上,该基底可以是金属或者下文给出的其它材料。
[0024]用于制造手表或首饰的装饰元件的方法包括以下第一必要步骤:通过微加工技术在基底上创建隔墙或壁或模具。基底可以是结晶或非晶金属材料、陶瓷、半导体、瓷金、或任何其它材料。关于陶瓷,其涉及氧化铝、氧化锆、氧化镁、氮化硼、氮化硅、碳化硅、钛酸铝和氮化铝、或者其它类型的陶瓷。基底还可由石英、玻璃、蓝宝石、刚玉或者其它类型的宝石制成。模具或者隔墙的材料可与基底的材料相同。当在第一步骤之后进行施加珐琅的操作时,用于基底的材料和隔墙的材料必须能够在施加珐琅期间耐受熔炉中的烧制。
[0025]由隔墙限定的装饰图案首先在计算机中被绘制或编程,并且所存储的绘图或图案数据被发送至微加工机器以便形成所述隔墙。此后,执行另一操作以便用填充材料填充隔墙,该填充材料可以是热硬化聚合物、金属合金、陶瓷、瓷金或者优选的含有颜料的珐琅。珐琅可被热地或冷地沉积或者固定。在进行施加珐琅操作的情况下,此操作将在下文简要描述。
[0026]图1示出用于在手表或首饰的元件的基底上形成壁、隔墙或模具的技术中的一种。此技术是在基底上对粉末(尤其是金属、陶瓷或陶瓷-金属粉末)进行选择性激光烧结或选择性激光熔化。金属粉末可以是钢、镍、镍铬、镍铬钼、钛、铜、金或其它金属或金属合金。如果随后执行施加珐琅的操作,则这种类型的金属材料通常必须具有比珐琅更高的熔点。
[0027]选择性熔化或选择性烧结机器I主要包括激光单元和扫描仪2,其用于生成指向布置在板8上的金属、陶瓷或陶瓷-金属粉末5的激光束3,基底7’最初设置在该板8上。激光束3沿所存储的要形成的图案的线条指向粉末。由作为能量源的激光束3进行加热的结果是,金属粉末的一部分熔化并且凝聚或固化以在基底7’上形成要创建的图案的结构部分7。
[0028]由于粉末的选择性熔化通常分层进行,所以一旦激光束3已经沿所限定的线条扫描粉末5的整个表面,板8可向下移动一级(a notch)。可通过粉末进给器或者粉末分配设备(诸如板8上方的辊子6或刮板)从粉末贮存器的另一板4推送另一层金属粉末5。激光束3再次扫描新的粉末,以使粉末5的一部分在先前的结构部分7上凝聚。该另一板4也可向上移动一级以从粉末贮存器取出粉末5的另一部分,从而该另一部分可在后续步骤中由粉末进给器推送。
[0029]当然,作为使用激光束的替代,还可构想执行选择性电子束熔化(SLM)操作或选择性电子束烧结操作。还可使用添加式制造机器(additive fabricat1n machine)来形成一个金属和/或陶瓷和/或陶瓷-金属层,或者多个金属和/或陶瓷和/或陶瓷-金属层的叠加,以便创建金属或陶瓷或陶瓷-金属(诸如瓷金)夹心层。
[0030]应指出,在金属粉末5的情况下,其以薄层(典型地约为50μπι)的形式被沉积在板8上的元件的基底7’上。这些连续的层被一个接一个地选择性熔化,以形成所希望的图案的复杂金属隔墙。根据颗粒尺寸和所使用的选择性熔化条件,即激光束或电子束3的扫描速度和能量,选择性激光或电子束熔化的精度在0.1mm到0.02mm的范围内。这使得可形成元件的非常精确的装饰物。
[0031]应指出,例如对于陶瓷或瓷金粉末还可在基底上执行选择性烧结。例如,对于氧化钇稳定氧化锆类型的陶瓷粉末,可进行选择性激光烧结。对于这样的选择性烧结,陶瓷粉末可以包括或者不包括粘合剂,该粘合剂可以是聚合物材料。一种类型的粘合剂可以是甲基聚丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩丁醛、甲基乙基酮(MEK)。对于金属粉末,不使用粘合剂,因为被照射的粉末熔化并随后固化。
[0032]原则上,为了实现基底上的粉末的选择性熔化或选择性烧结,还可在所述基底上形成至少一个中间层,以确保熔合的或烧结的粉末与基底材料的良好结合。最初,可在金属基底上形成例如白色的或者透明的第一珐琅层,在其上对陶瓷或陶瓷金属粉末执行选择性激光或电子束烧结以获得模具或装饰隔墙。也可沉积一个或多个PVD或电镀金属层,其也可用作用于电镀生长的基础导电层。在例如对金属粉末的选择性激光或电子束熔化操作之前,还可在基底的表面处熔化低温焊料。一旦已经形成隔墙或模具并且插入了填充材料,还可添加额外的金属或陶瓷或陶瓷-金属类型的层以创建三维图案。
[0033]—旦完成了图案7,可通过去除图案结构周围的所有未固化的金属粉末,将具有该图案的元件从选择性熔化或选择性烧结机器I取下。在图2的三维视图中,例如为手表表盘形式的此元件示出为具有其图案。优选地,对于使用热施珐琅的部件,为了在热施珐琅期间防止氧化,可构想在隔墙或模具上沉积电镀层。此电镀层由贵金属或金属合金构成,诸如24k金、精细铀(fine platinum)、精细铭、精细钯、或者任何其它贵金属或金属合金。
[0034]此后,可对具有所创建图案的隔墙或模具的元件执行施加珐琅操作。为此,用玻璃态物质填充隔墙之间的空间。这些玻璃态物质的原材料主要是硅石、长石、伟晶岩、白垩、石灰以及有时包括高岭土,它们与金属化合物相结合以给法狼上色。一旦对元件的图案的隔墙填充玻璃态物质,则在熔炉中例如在接近800°C的温度对于珐琅执行烧制,该珐琅熔合到金属物体上。表盘形式的装饰元件在图3中示出。
[0035]一旦施加珐琅的操作结束,还可构想通过机加工或选择性溶解操作去除基底,该基底例如是金属或陶瓷或陶瓷-金属的,或甚至由半导体材料制成。因此,在该方法之后获得的装饰元件包括被图案结构包围的珐琅部分。
[0036]当然,一旦在选择性熔化或选择性烧结操作之后在基底上完成了图案7,则可构想利用不同于珐琅的填充材料填充所形成的隔墙。特别地,作为填充材料可使用热硬化聚合物(环氧树脂类型)、金属、陶瓷或其它材料,其在固化或固结或聚合操作之前以粉末或液体形式被布置在隔墙中。可选择不同颜色的填充材料7来填充隔墙,以便制造装饰元件。
[0037]还可构想用于在手表或首饰的元件的基底上形成壁、隔墙或模具的另一种技术。根据本发明,可使用LIGA(德语术语为Lithographie,Galvanofomung und Abformung)方法在基底上形成壁或隔墙或模具。在此情况下,该基底优选为半导体基底,诸如硅、或甚至砷化镓,其可具有用于电铸成型操作的上部导电层。然而,还可使用典型地由铜制成的金属基底,这可避免在基底的表面上制成导电层的需要。
[0038]在其上部具有导电层的基底上沉积感光树脂。此感光树脂可以是基于聚酰亚胺PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的树脂,可以从壳牌化学公司得到的标号为SU-8的八官能环氧化酚醛树脂,以及从三芳基硫盐中选择的光引发剂。此树脂可通过紫外光(UV)照射而发生光聚合作用。但是,还可构想使用对于通过同步加速器生成的X射线敏感的树脂,但是此操作对于在基底上制造t吴具或隔墙而目过于昂贵。
[0039]将要在元件的基底上形成的图案的轮廓掩模布置在树脂上。掩模可以是玻璃板,在其上根据要制成的图案形成具有不透明的和透明的部分的掩蔽层。例如紫外光类型的光照射被引导至掩模上以照射树脂的未被掩蔽的部分。当使用这种类型的树脂(负型感光树月旨)时,未被照射的部分可通过物理或化学手段被去除。这使得可在树脂的被去除部分中限定隔墙或模具的形状。
[0040]应指出,对于包括根据要制成的图案而具有不透明的和透明的部分的掩蔽层的掩模,也可使用正型感光树脂。此掩模是与负型树脂一起使用的掩模的逆掩模。在此情况下,被去除的是树脂的被照射部分。
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1