一种微绘珐琅表盘及其制作方法与流程

本发明涉及一种表盘，尤其涉及一种微绘珐琅表盘及其制作方法。

背景技术：

珐琅的制作工艺分为掐丝珐琅、内填珐琅和画珐琅三种，其中，画珐琅是用五颜六色的珐琅釉浆绘制于胎体表面，经高温烧制后形成彩绘装饰图案，又称“珐琅画”，具有非常高的收藏和观赏价值。

珐琅表盘是集装饰和功能于一体的钟表配件，它采用珐琅工艺在表面形成装饰图案，除要求珐琅面的艺术效果外，还必须满足装配要求，包括表盘的直径、平面度、定位孔(槽)、中心孔等都有非常严格的尺寸公差要求，特别是对机械表的表盘要求更高。现有的手表表盘一般都是利用冲压成型的，可以较好地满足装配要求。但是，由于珐琅表盘的珐琅釉层需在高温下烧制，而表盘本身的厚度又非常薄，烧制时容易发生挠曲等变形；导致最后装配时，表针不能装在珐琅表盘上，或者表针与珐琅表盘的表面卡在一起。

为此，有人用陶瓷表盘代替传统的金属表盘来制作珐琅表盘。陶瓷表盘具有耐高温性，烧制时，不会产生变形。但是，现有的陶瓷珐琅表盘，由于其釉料与陶瓷表盘的热膨胀系数不匹配，釉层难以与陶瓷表盘牢固结合，容易发生崩釉。而且，现有的陶瓷珐琅表盘的整体厚度较大，给人笨重感；加上，由于其结构设计和制作工艺的不足，导致陶瓷表盘的精度不够，无法满足手表的装配要求，不能与手表的机芯适配。同时，陶瓷表盘的质感较差，无法应用于高档手表上，限制了珐琅工艺在手表领域的发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺点和不足，提供一种微绘珐琅表盘及其制作方法。

为解决其技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种微绘珐琅表盘，包括陶瓷表盘本体，所述陶瓷表盘本体的中心设有表针安装孔，所述陶瓷表盘本体的背面设有用于安装手表机芯的针脚的定位凹坑，所述陶瓷表盘本体的侧面设有用于定位手表表冠的定位凹槽，所述陶瓷表盘本体的正面设有珐琅釉层。

进一步地，所述陶瓷表盘本体的侧面和背面镀有金属钛层。

进一步地，所述珐琅釉层的厚度为0.15～0.25mm，所述珐琅釉层包括底层的底釉层和上层的在显微镜下绘制的画珐琅釉层。

一种微绘珐琅表盘的制作方法，包括如下步骤：

(1)以纳米氧化锆为原材料，采用等静压成型工艺制作出陶瓷表盘坯件，在陶瓷表盘坯件的中心设置表针安装孔、背面压制出用于安装手表机芯的针脚的定位凹坑、侧面设置用于定位手表表冠的定位凹槽；

(2)采用高精度数控平面磨床对陶瓷表盘坯件进行磨削，得到陶瓷表盘本体；

(3)将一适配的纯银管装嵌于陶瓷表盘本体的表针安装孔内，并使纯银管的下端与陶瓷表盘本体的背面持平、上端比陶瓷表盘本体的正面高出0.1～0.15mm，然后清洗、吹干，将陶瓷表盘本体的正面朝上，置于钛网上；

(4)在陶瓷表盘本体的正面均匀地筛撒一层中高温白色釉粉，并使中高温白色釉粉的粉面与纯银管的上端持平，然后烧制，使中高温白色釉粉层形成底釉层，冷却后将底釉层的表面推平，然后二次烧制，拆除纯银管；

(5)根据设计的表盘图案颜色来调制中低温釉料，在显微镜下，用调制好的中低温釉料在陶瓷表盘本体的正面绘制所需图案；

(6)将陶瓷表盘本体上的釉料干燥，然后烧制，使绘制的中低温釉料形成画珐琅釉层，取出冷却，得到微绘珐琅表盘半成品；

(7)将微绘珐琅表盘半成品进行彻底除油、清洗和烘干，采用真空离子镀膜的方法在微绘珐琅表盘半成品的背面和侧面沉积一层金属钛层；

(8)最后将手表机芯的针脚垂直固定于定位凹坑内，得到微绘珐琅表盘成品。

进一步地，所述陶瓷表盘坯件的厚度为0.9～1.0mm，表针安装孔的直径为1.8～2.0mm，定位凹坑的深度为0.5～0.6mm、直径为1.2～1.5mm，定位凹槽的宽度为0.2～0.25mm、深度为0.1～0.15mm。

优选地，所述步骤(1)中，制作陶瓷表盘坯件的工艺条件为：冷等静压压力为230～280MPa，时间为30～60秒；烧结温度为1400～1450℃，烧结时间为2～3h。

进一步地，所述步骤(2)中，采用高精度数控平面磨床将陶瓷表盘坯件磨削至0.3～0.4mm厚；其中，陶瓷表盘坯件的正面磨减0.1～0.2mm的厚度、背面磨减0.4～0.5mm的厚度，磨削后的陶瓷表盘坯件的表面粗糙度为13～16μm。

进一步地，所述步骤(4)中，中高温白色釉粉的热膨胀系数为8×10^-6/℃～9×10^-6/℃，两次烧制的温度均为900℃，其中第一次烧制的时间为50～70s，第二次烧制的时间为25～30s。

进一步地，所述步骤(5)中，以热膨胀系数为6×10^-6/℃～8×10^-6/℃的中低温釉料为原料，并将其研磨至320～400目，然后按颜色分别置于调色盘内，用调色刀和松节油将各颜色的中低温釉料分别碾压均匀至粘度值为5～10Pa·S；混合调制不同颜色的中底温釉料时，按照先浅后深的颜色顺序进行；图案的布置根据定位凹槽来确定方向，解决了现有技术中，绘制珐琅表盘的图案时图案的方向无法确定的问题。

当所述微绘珐琅表盘需有时间刻度时，则在进行步骤(5)的绘制图案之前，用设有时间刻度槽的胎具装配在陶瓷表盘本体上，并使胎具的中心柱插入表针安装孔内，通过表针安装孔和定位凹槽的中心线来调整胎具的位置，然后用320～400目的釉粉调配釉料，在显微镜下将调配好的釉料填充于胎具的时间刻度槽内，待填充的釉料干燥后，将胎具取走，即可使陶瓷表盘本体的正面绘有时间刻度。

进一步地，所述步骤(6)中，烧制的温度为700～800℃、时间为50～60s，取出冷却时，若画珐琅釉层需填补釉料，则需入炉重新烧制。对于在烧制过程中容易变色的釉料，则待其它不易变色釉料烧制好后，再将其绘于表盘上并烧制，如此，可减少对易变色釉料的烧制次数，降低釉料变色的可能性。

优选地，所述步骤(7)中，在对微绘珐琅表盘半成品进行镀膜之前，先用油性笔将其正面进行涂绘覆盖，如此，可防止金属钛附着于微绘珐琅表盘半成品的正面上。

优选地，所述步骤(8)中，采用垂直式夹持装置将手表机芯的针脚垂直压紧于定位凹坑内，然后再用Ag-30Cu-10Sn低温钎料将针脚固定焊接于定位凹坑内。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.本发明的陶瓷表盘本体为纳米氧化锆材料，具有良好的耐高温、耐腐蚀特性，且机械强度、硬度和韧性都很强，还具有优良的化学稳定性和生物相容性，与中低温珐琅釉料具有良好的热膨胀匹配性，在烧制时可使釉层形成轻微压应力，有利于釉层与表盘之间的牢固结合，且不会发生变形；

2.本发明的陶瓷表盘本体用等静压成型工艺和高精度数控平面磨床制作而成，尺寸精确，表面平整，能与机芯的表面完全贴合，避免了现有金属表盘上烧制珐琅时出现严重变形的问题；且陶瓷表盘本体的背面设有用于安装手表机芯的针脚的定位凹坑、侧面设有定位手表表冠的定位凹槽，能与现有常规的手表机芯适配安装，不会出现表针安装不了或卡针的现象；

3.本发明制作方法制作的微绘珐琅表盘的整体厚度为0.45～0.65mm，明显薄于现有的陶瓷表盘，现有的陶瓷表盘的厚度一般超过1.7mm。微绘珐琅表盘既具有珐琅装饰美感，又具有表盘功能，其珐琅釉层的画珐琅釉层借助显微镜绘制，图案精细，质感好，高档手表也能适用；

4.本发明采用真空离子镀膜的方法在微绘珐琅表盘的背面和侧面沉积金属钛层，得到的金属钛层非常薄，且金属钛层的附着力好、致密度高，可对表盘起到长效的装饰和保护作用。

附图说明

图1为本发明的微绘珐琅表盘的背面示意图；

图2为本发明的微绘珐琅表盘的径向剖视图。

图中，陶瓷表盘本体1、表针安装孔2、定位凹坑3、定位凹槽4、珐琅釉层5、金属钛层6、底釉层7、画珐琅釉层8、针脚9。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种微绘珐琅表盘，如图1和图2所示，包括陶瓷表盘本体1，陶瓷表盘本体的中心设有表针安装孔2，陶瓷表盘本体的背面设有用于安装手表机芯的针脚9的定位凹坑3，陶瓷表盘本体的侧面设有用于定位手表表冠的定位凹槽4，陶瓷表盘本体的正面设有珐琅釉层5，陶瓷表盘本体的侧面和背面镀有金属钛层6。珐琅釉层包括底层的底釉层7和上层的在显微镜下绘制的画珐琅釉层8。

该微绘珐琅表盘的制作方法，包括如下步骤：

(1)以纳米氧化锆为原材料，根据设计的表盘形状，采用等静压成型工艺制作出厚度为0.95mm的陶瓷表盘坯件，冷等静压压力为250MPa，时间为45秒；烧结温度为1420℃，烧结时间为2.5h；在陶瓷表盘坯件的中心设置直径为1.9mm的表针安装孔、背面压制出用于安装手表机芯的针脚的定位凹坑、侧面设置用于定位手表表冠的定位凹槽；定位凹坑的深度为0.55mm、直径为1.35mm，定位凹槽的宽度为0.22mm、深度为0.12mm；

(2)采用高精度数控平面磨床将陶瓷表盘坯件磨削至厚度为0.35mm，其中，陶瓷表盘坯件的正面磨减0.15mm的厚度、背面磨减0.45mm的厚度，得到陶瓷表盘本体，该陶瓷表盘本体的表面粗糙度为14μm；

(3)将一壁厚为0.45mm的纯银管装嵌于陶瓷表盘本体的表针安装孔内，并使纯银管的下端与陶瓷表盘本体的背面持平、上端比陶瓷表盘本体的正面高出0.12mm，然后用洗洁精清洗并用水冲洗干净，吹干后将陶瓷表盘本体的正面朝上，置于钛网上；

(4)用150目的筛子将热膨胀系数为8.5×10^-6/℃的中高温白色釉粉均匀地筛撒在陶瓷表盘本体的正面上，并使中高温白色釉粉的粉面与纯银管的上端持平，然后在900℃下烧制60s，使中高温白色釉粉层形成底釉层，冷却后用800目的砂纸将底釉层的表面推平，然后再在900℃下烧制30s，得到表面平整的底釉层，拆除纯银管；

(5)将热膨胀系数为7×10^-6/℃的中低温釉料研磨至350目，然后按颜色分别放置在调色盘内，并用调色刀和松节油将各种颜色的中低温釉料分别碾压均匀至粘度值为7Pa·S；将不同颜色的中低温釉料混合，以调制出与设计的表盘图案颜色对应的中低温釉料，调制时，中低温釉料按照从浅色到深色的顺序进行混合；用画笔蘸取调制好的中低温釉料，借助显微镜，在陶瓷表盘本体的正面绘制图案，图案的布置方向根据陶瓷表盘本体侧面的定位凹槽来确定；

(6)将陶瓷表盘本体上的釉料彻底干燥，然后在750℃下烧制55s，使绘制的中低温釉料形成画珐琅釉层，取出冷却，得到微绘珐琅表盘半成品；取出冷却后对釉面进行观察，若画珐琅釉层需填补釉料，则需入炉重新烧制；对于在烧制过程中容易变色的釉料，则待其它不易变色的釉料烧制好后，再将其绘于表盘上，然后烧制；微绘珐琅表盘半成品的整体厚度为0.55mm，而白色底釉层与画珐琅釉层的总厚度为0.2mm；

(7)将微绘珐琅表盘半成品进行彻底除油、清洗和烘干，用油性笔涂绘覆盖微绘珐琅表盘半成品的正面，然后将微绘珐琅表盘半成品置于PVD真空电镀炉内，采用真空离子镀膜的方法在微绘珐琅表盘半成品的背面和侧面沉积一层金属钛层，沉积时间为45min；

(8)用垂直式夹持装置将手表机芯的针脚的一端垂直压紧于定位凹坑内，然后再用Ag-30Cu-10Sn低温钎料将其固定焊接于定位凹坑内，得到微绘珐琅表盘成品。

实施例2

本实施例2是在实施例1的基础上进行改造的，不同之处在于，本实施例2制作微绘珐琅表盘的工艺条件及对微绘珐琅表盘的尺寸要求与实施例1的不同，详见如下：

本实施例2中，微绘珐琅表盘的制作方法，包括如下步骤：

(1)以纳米氧化锆为原材料，根据设计的表盘形状，采用等静压成型工艺制作出厚度为1.0mm的陶瓷表盘坯件，冷等静压压力为280MPa，时间为30秒；烧结温度为1450℃，烧结时间为2h；在陶瓷表盘坯件的中心设置直径为2.0mm的表针安装孔、背面压制出用于安装手表机芯的针脚的定位凹坑、侧面设置用于定位手表表冠的定位凹槽；定位凹坑的深度为0.6mm、直径为1.5mm，定位凹槽的宽度为0.25mm、深度为0.15mm；

(2)采用高精度数控平面磨床将陶瓷表盘坯件磨削至厚度为0.4mm，其中，陶瓷表盘坯件的正面磨减0.2mm的厚度、背面磨减0.4mm的厚度，得到陶瓷表盘本体，该陶瓷表盘本体的表面粗糙度为16μm；

(3)将一壁厚为0.5mm的纯银管装嵌于陶瓷表盘本体的表针安装孔内，并使纯银管的下端与陶瓷表盘本体的背面持平、上端比陶瓷表盘本体的正面高出0.15mm，然后用洗洁精清洗并用水冲洗干净，吹干后将陶瓷表盘本体的正面朝上，置于钛网上；

(4)用150目的筛子将热膨胀系数为9×10^-6/℃的中高温白色釉粉均匀地筛撒在陶瓷表盘本体的正面上，并使中高温白色釉粉的粉面与纯银管的上端持平，然后在900℃下烧制70s，使中高温白色釉粉层形成底釉层，冷却后用800目的砂纸将底釉层的表面推平，然后再在900℃下烧制30s，得到表面平整的底釉层，拆除纯银管；

(5)将热膨胀系数为8×10^-6/℃的中低温釉料研磨至400目，然后按颜色分别放置在调色盘内，并用调色刀和松节油将各种颜色的中低温釉料分别碾压均匀至粘度值为10Pa·S；将不同颜色的中低温釉料混合，以调制出与设计的表盘图案颜色对应的中低温釉料，调制时，中低温釉料按照从浅色到深色的顺序进行混合；用画笔蘸取调制好的中低温釉料，借助显微镜，在陶瓷表盘本体的正面绘制图案，图案的布置方向根据陶瓷表盘本体侧面的定位凹槽来确定；

(6)将陶瓷表盘本体上的釉料彻底干燥，然后在800℃下烧制50s，使绘制的中低温釉料形成画珐琅釉层，取出冷却，得到微绘珐琅表盘半成品；取出冷却后对釉面进行观察，若画珐琅釉层需填补釉料，则需入炉重新烧制；对于在烧制过程中容易变色的釉料，则待其它不易变色的釉料烧制好后，再将其绘于表盘上，然后烧制；微绘珐琅表盘半成品的整体厚度为0.65mm，而白色底釉层与画珐琅釉层的总厚度为0.25mm；

(7)将微绘珐琅表盘半成品进行彻底除油、清洗和烘干，用油性笔涂绘覆盖微绘珐琅表盘半成品的正面，然后将微绘珐琅表盘半成品置于PVD真空电镀炉内，采用真空离子镀膜的方法在微绘珐琅表盘半成品的背面和侧面沉积一层金属钛层，沉积时间为50min；

(8)用垂直式夹持装置将手表机芯的针脚的一端垂直压紧于定位凹坑内，然后再用Ag-30Cu-10Sn低温钎料将其固定焊接于定位凹坑内，得到微绘珐琅表盘成品。

当所述微绘珐琅表盘需有时间刻度时，则在进行步骤(5)的绘制图案之前，用设有时间刻度槽的胎具装配在陶瓷表盘本体上，并使胎具的中心柱插入表针安装孔内，通过表针安装孔和定位凹槽的中心线来调整胎具的位置。用400目的黑色釉粉调配釉料，借助显微镜，用线笔蘸取釉料并填充于胎具的时间刻度槽内，待填充的釉料干燥后，将胎具取走，即可使陶瓷表盘本体的正面绘有时间刻度。

实施例3

本实施例3是在实施例1的基础上进行改造的，不同之处在于，本实施例3制作微绘珐琅表盘的工艺条件及对微绘珐琅表盘的尺寸要求与实施例1的不同，详见如下：

本实施例3中，微绘珐琅表盘的制作方法，包括如下步骤：

(1)以纳米氧化锆为原材料，根据设计的表盘形状，采用等静压成型工艺制作出厚度为0.9mm的陶瓷表盘坯件，冷等静压压力为230MPa，时间为60秒；烧结温度为1400℃，烧结时间为3h；在陶瓷表盘坯件的中心设置直径为1.8mm的表针安装孔、背面压制出用于安装手表机芯的针脚的定位凹坑、侧面设置用于定位手表表冠的定位凹槽；定位凹坑的深度为0.5mm、直径为1.2mm，定位凹槽的宽度为0.2mm、深度为0.1mm；

(2)采用高精度数控平面磨床将陶瓷表盘坯件磨削至厚度为0.3mm，其中，陶瓷表盘坯件的正面磨减0.1mm的厚度、背面磨减0.5mm的厚度，得到陶瓷表盘本体，该陶瓷表盘本体的表面粗糙度为13μm；

(3)将一壁厚为0.4mm的纯银管装嵌于陶瓷表盘本体的表针安装孔内，并使纯银管的下端与陶瓷表盘本体的背面持平、上端比陶瓷表盘本体的正面高出0.1mm，然后用洗洁精清洗并用水冲洗干净，吹干后将陶瓷表盘本体的正面朝上，置于钛网上；

(4)用150目的筛子将热膨胀系数为8×10^-6/℃的中高温白色釉粉均匀地筛撒在陶瓷表盘本体的正面上，并使中高温白色釉粉的粉面与纯银管的上端持平，然后在900℃下烧制50s，使中高温白色釉粉层形成底釉层，冷却后用800目的砂纸将底釉层的表面推平，然后再在900℃下烧制25s，得到表面平整的底釉层，拆除纯银管；

(5)用设有时间刻度槽的胎具装配在陶瓷表盘本体上，并使胎具的中心柱插入表针安装孔内，通过表针安装孔和定位凹槽的中心线来调整胎具的位置。用320目的黑色釉粉调配釉料，借助显微镜，用线笔蘸取釉料并填充于胎具的时间刻度槽内，待填充的釉料干燥后，将胎具取走，即可在陶瓷表盘本体的正面绘制完成时间刻度；

(6)将热膨胀系数为6×10^-6/℃的中低温釉料研磨至320目，然后按颜色分别放置在调色盘内，并用调色刀和松节油将各种颜色的中低温釉料分别碾压均匀至粘度值为5Pa·S；将不同颜色的中低温釉料混合，以调制出与设计的表盘图案颜色对应的中低温釉料，调制时，中低温釉料按照从浅色到深色的顺序进行混合；用画笔蘸取调制好的中低温釉料，借助显微镜，在陶瓷表盘本体的正面绘制图案，图案的布置方向根据陶瓷表盘本体侧面的定位凹槽来确定；

(7)将陶瓷表盘本体上的釉料彻底干燥，然后在700℃下烧制60s，使绘制的中低温釉料形成画珐琅釉层，取出冷却，得到微绘珐琅表盘半成品；取出冷却后对釉面进行观察，若画珐琅釉层需填补釉料，则需入炉重新烧制；对于在烧制过程中容易变色的釉料，则待其它不易变色的釉料烧制好后，再将其绘于表盘上，然后烧制；微绘珐琅表盘半成品的整体厚度为0.45mm，而白色底釉层与画珐琅釉层的总厚度为0.15mm；

(8)将微绘珐琅表盘半成品进行彻底除油、清洗和烘干，用油性笔涂绘覆盖微绘珐琅表盘半成品的正面，然后将微绘珐琅表盘半成品置于PVD真空电镀炉内，采用真空离子镀膜的方法在微绘珐琅表盘半成品的背面和侧面沉积一层金属钛层，沉积时间为40min；

(9)用垂直式夹持装置将手表机芯的针脚的一端垂直压紧于定位凹坑内，然后再用Ag-30Cu-10Sn低温钎料将其固定焊接于定位凹坑内，得到微绘珐琅表盘成品。

实施例4

本实施例提供一种手表，其含有实施例1或实施例2或实施例3的微绘珐琅表盘。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。