專利名稱：生產(chǎn)帶有鑲嵌物，被澆鑄成型的裝飾件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)鑲有一塊或多塊鉆石的裝飾件的制造方法，其步驟包括制造帶有用于容放鉆石的插座的標(biāo)準(zhǔn)模型，用標(biāo)準(zhǔn)模型模制原型，用一種可澆鑄或可壓鑄、并可通過加熱被去除的制模材料制造模型，將模型埋入一種耐火型砂中制成鑄型并將制模材料排出鑄型外，在鑄型中澆鑄金屬，金屬固化后，裝飾件脫模。
在DE-382457A1中描述了一種用于制造裝飾件的失蠟鑄造法。按照這種方法，首先制成一個(gè)裝飾件的標(biāo)準(zhǔn)模型，然后通過對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)模型的仿型，制成原型。仿型可以這樣進(jìn)行，將模塑材料例如硅樹脂與生橡膠兩種組份的混合物注入一個(gè)容器中，該容器中放置有標(biāo)準(zhǔn)模型，模塑材料在容器中固化，然后將固化成的物體切成兩半并取出標(biāo)準(zhǔn)模型。也可以采用這種方式，即把標(biāo)準(zhǔn)模型放在兩塊熱塑性材料制成的坯料之間，并對(duì)其加壓加熱直至坯料塑性變形并緊靠在標(biāo)準(zhǔn)模型上，這樣，在這兩塊坯料上就產(chǎn)生了與標(biāo)準(zhǔn)模型逼真的壓痕(見DE-3546188A1)。由于用這種方法制成的兩體原型通常是由彈性材料制成的，所以也被稱為橡膠型。將制模材料、特別是蠟用澆鑄或壓鑄的方法注入這種原型中。在制模材料冷卻后，將原型打開并取出模型。通常用多個(gè)模型拼合成一個(gè)模型體，然后將該模型體埋入耐火型砂中。這里所說的耐火型砂是指該型砂能夠承受熔融狀態(tài)的金屬的影響而不產(chǎn)生變形，所述熔融狀態(tài)金屬是用于制造裝飾件的。在模型體埋入耐火的型砂之后，構(gòu)成模型體的制模材料通過加熱被去除，如果制模材料是蠟或低熔點(diǎn)金屬，則被熔除(失蠟鑄造法);如果制模材料是塑料則被燒除。然后將構(gòu)成裝飾件的熔融金屬注入這樣制成的鑄型中。為使金屬進(jìn)入鑄型的最后的角度和支路，鑄型在鑄造過程中始終旋轉(zhuǎn)(離心鑄造)或者通過采用負(fù)壓鑄造(真空鑄造)。在凝固和冷卻之后，將各裝飾件組成的整體脫模并將各個(gè)裝飾件相互分開。將鉆石帶著一起澆鑄以便生產(chǎn)出鑲有一塊或多塊寶石的裝飾件的方法已為公知技術(shù)，為生產(chǎn)這種裝飾件，先生產(chǎn)出一個(gè)裝飾件的標(biāo)準(zhǔn)模型，其中鑲有寶石，然后將標(biāo)準(zhǔn)模型仿型，制成原型。這樣一個(gè)原型恰好是裝飾件的陰型，其上還包括用于放置鉆石的凹穴。在原型上的這個(gè)凹穴中放置用于裝飾件的鉆石，然后用制模材料澆鑄或壓鑄成型，并用前已述及的工藝方法繼續(xù)加工用該方式制得的模型。但是，困難的是將鉆石放置在原型中正確位置上并使之固定以保證在制模材料澆鑄或壓鑄后，鉆石能準(zhǔn)確地處在后續(xù)制成的裝飾件上應(yīng)處的位置上。經(jīng)常出現(xiàn)這種情況即鉆石的位置經(jīng)過澆鑄或壓鑄過程而改變了，而且壓鑄的尺寸也隨著模型不同而變化，這是由于鉆石結(jié)構(gòu)的相互不同而引起的。
FR1599866公開了另一種方法將裝飾件鉆石嵌入蠟?zāi)Ｖ?，把該蠟?zāi)＝M合成蠟?zāi)ｓw，在失蠟鑄造過程后進(jìn)一步加工裝飾件。用此方法，裝飾鉆石不是安放在蠟?zāi)Ｉ夏程囟ǖ牟遄鶅?nèi)，而是插在沒有插座的蠟?zāi)Ｉ稀Ｅc之相應(yīng)地，在被鑄造的裝飾件上也沒有用于鉆石的特殊插座。
本發(fā)明的任務(wù)在改進(jìn)上述方法，使人們能夠用盡可能簡(jiǎn)單的方式方法來保證鉆石在裝飾件上的準(zhǔn)確定位。
本任務(wù)是通過如下方法實(shí)現(xiàn)的，原型是用尚未安有鉆石的標(biāo)準(zhǔn)模型制得的，在用原型制成的模型上才安上鉆石，并且鉆石是通過插座變形被嵌入的。
本發(fā)明的方法是，首先用已知的生產(chǎn)裝飾件的方法制成的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型。對(duì)應(yīng)于預(yù)定的裝飾鉆石的數(shù)目，該模型上有一個(gè)或多個(gè)插座，不過裝飾鉆石并不放在該標(biāo)準(zhǔn)模型上。例如在一個(gè)夾板式插座上，用于嵌入裝飾鉆石的夾板不向內(nèi)彎，而是保持它在插入裝飾鉆石前所具有的原始取向。然后用該標(biāo)準(zhǔn)模型(標(biāo)準(zhǔn)模型上仍未放入裝飾鉆石)制成一個(gè)作為原型的陰型，并在該原型中澆鑄裝飾件的模型。其中，制模材料最好采用蠟，當(dāng)然也可以采用其它可澆鑄或可壓鑄的制模材料，這些材料可以通過冷卻被固化，如低熔點(diǎn)金屬那樣，或可以通過交聯(lián)作用被固化，如聚脂樹脂，環(huán)氧樹脂，聚氨脂或類似的合成材料。但這些制模材料必須能夠通過加熱被液化或分解(熱解)，從而可以排出鑄型。
在這樣制得的模型上，通過將裝飾鉆石放在已制好的插座內(nèi)，使鉆石夾在模型上。由于模型是裝飾件的陰模，所以鉆石可以放在如原裝飾件上的完全自由的上表面上的插座內(nèi)，而不必象在已知的失蠟鑄造方法中那樣費(fèi)力地放在陰型(原型)上相應(yīng)的凹穴內(nèi)?？梢杂靡桓L(zhǎng)形的抽吸夾具將鉆石插入由制模材料制成的模型(特別是蠟?zāi)?上的插座內(nèi)。用抽吸夾具，人們可以將每個(gè)鉆石吸住、提起并放入插座，然后關(guān)斷吸氣供應(yīng)使鉆石保持在插座內(nèi)。此后鉆石就要一直固定在插座內(nèi)。只要模型是由低熔點(diǎn)金屬構(gòu)成的，這種固定就可以象在原裝飾件上那樣成功。在采用夾板式插座的情況下，將夾板向內(nèi)彎，這樣即可將每個(gè)裝飾件鉆石固定在插座內(nèi)。如果制模材料(如最佳方案中的蠟或塑料)被除去，則鉆石在插座中的固定最好通過這種方式實(shí)現(xiàn)，即通過熱效應(yīng)軟化插座并使其塑性變形，但最好的方式是，對(duì)與插座上端結(jié)構(gòu)相配的一個(gè)附件加熱，并將其壓在插座上，通過該附件對(duì)鉆石的壓力使插座一次性變形。這種方式不僅適用于夾板式或頂尖式插座(即鉆石是在頂尖處被固定住的)，而且也適于框形支座(它以全部周長(zhǎng)圍住鉆石)。在采用框形支座的情形下，可以用一個(gè)在其頂部具有一個(gè)框形支承面的附件，以有目的地使插座變形，把框形支承面壓在框形插座上，然后對(duì)鉆石的周邊加壓。反之，在采用夾板式或頂尖式插座的情形下，人們可根據(jù)目的采用這種附件，該附件上具有與夾板或頂尖位置相對(duì)應(yīng)的凸起，借助該凸起，被加熱的附件被置于夾板或伸出部分之上，從而使這些伸出部分軟化、流動(dòng)并與相鄰的鉆石邊緣相結(jié)合，使鉆石邊緣和附件有一個(gè)暫時(shí)的連接。這里需要指出，為固定裝飾件上的鉆石，并不需要使所有的夾板或頂尖變形，因?yàn)橐粋€(gè)因熱效應(yīng)作用而變形的夾板即可與鉆石邊緣緊密連接，從而形成一個(gè)金屬的、按傳統(tǒng)方式壓住鉆石邊緣的夾板。因此，在夾板式或頂尖式插座中，最好只讓夾板的部分長(zhǎng)度變形而其余部分保持不變形。用這種方法，盡管個(gè)別夾板變形，但由于存在始終不變形的夾板，因而應(yīng)可得到普通插座的慣常效果。在四夾板式(對(duì)應(yīng)一個(gè)鉆石)的夾板式插座上，最好其中使兩個(gè)相對(duì)的夾板變形，在六夾板式插座上最好使三個(gè)夾板變形。
除了在插入鉆石后使插座塑性變形外，還可以在插入鉆石時(shí)使插座彈性變形，以便將鉆石彈性地嵌入插座內(nèi)。更奇妙的是;人們甚至可以用商業(yè)上通用的蠟做為在原型中制造模型的制模材料。如果采用夾板式插座，則只要夾板的長(zhǎng)度至少為2.5至3mm，就可以僅靠蠟?zāi)Ｉ系牟遄膹椥宰冃问广@石固定。在最小長(zhǎng)度下，盡管蠟的彈性很小，但夾板可有足夠大的彈性彎曲量，使鉆石嵌入插座。由本發(fā)明的這種實(shí)施例中對(duì)夾板的最小長(zhǎng)度有一定的要求，所以這種實(shí)施方案特別適于容裝較大的鉆石的插座。不過，通過插座的彈性變形使鉆石嵌入蠟?zāi)Ｖ械姆椒ú粌H可以用于夾板式插座，而且也可以用于框式插座，特別是圓形插座，后者可沿著裝飾件鉆石的邊緣將鉆石完全包圍住。
為了使裝飾件鉆石僅通過彈性力即可固定在蠟?zāi)５牟遄鶅?nèi)，在插座內(nèi)應(yīng)設(shè)置一個(gè)用做鉆石鑲嵌邊的支承面。該支承面應(yīng)該在蠟?zāi)茶T后才成型，特別是在夾板式插座的夾板上銑削槽口或者在框形插座上銑削周向槽。由于制模材料較軟因而銑削簡(jiǎn)單并且迅速。
將鉆石插入并固定在模型內(nèi)十分容易，以至于未受過訓(xùn)練的工人只需短期指點(diǎn)即可掌握。因此，本發(fā)明方法特別適合于裝飾件的工業(yè)批量生產(chǎn)。在本發(fā)明方法的試驗(yàn)階段就已顯示出鑲嵌裝飾件鉆石的成本可大大降低與傳統(tǒng)技術(shù)(將鉆石嵌入最后澆鑄好的戒指內(nèi))相比，鑲嵌成本可降低到1/10，與傳統(tǒng)的失蠟鑄造方法(即鉆石已澆鑄在蠟?zāi)Ｖ?相比，成本至少可降低到它的1/4。
用本發(fā)明方法制成的模型，可以用裝飾件的離心鑄造或真空鑄造中的已知技術(shù)進(jìn)行繼續(xù)加工。為清楚起見，以下借助實(shí)施例進(jìn)一步說明。
首先用一個(gè)裝飾件，例如一個(gè)其上嵌有多塊鉆石的戒指，按已知方法制成一個(gè)金屬度標(biāo)準(zhǔn)模型，該標(biāo)準(zhǔn)模型上制有用于容納鉆石的夾板式插座，但鉆石并未放入其中。把標(biāo)準(zhǔn)模型放置在兩塊由熱塑性樹脂制成的彈性體之間，然后對(duì)其加熱、加壓。這樣，硅樹脂彈性體產(chǎn)生塑性變形并緊貼在標(biāo)準(zhǔn)模型上，由此在兩塊彈性體上產(chǎn)生與標(biāo)準(zhǔn)模型相仿的壓痕。這兩塊用該方式被變形的彈性體就構(gòu)成了原型的兩部分，繼而將蠟壓入該原型中，蠟冷卻后將原型打開，將裝飾件的蠟?zāi)Ｈ〕?。接著，用抽吸裝置將前述的鉆石安置并固定于蠟?zāi)Ｉ嫌衫缢膫€(gè)夾板組成的插座內(nèi)。具體作法是，用一個(gè)叉形附件，其兩叉齒被電加熱并與兩個(gè)相鄰的夾板之間保持有一段距離，將該附件放在每個(gè)插座的兩相鄰?qiáng)A板上并稍加按壓，以使夾板被加熱和撞擊，從而箍住與之相鄰的鉆石邊緣。然后，將若干這樣制得的蠟?zāi)０匆阎椒ㄖ瞥梢粋€(gè)蠟?zāi)ｓw，將其放入一個(gè)器皿內(nèi)，并用細(xì)石膏例如雪花石膏進(jìn)行澆鑄。石膏固化后，對(duì)器皿加熱，使蠟熔出，而蠟?zāi)ｓw的石膏模仍保持在器皿內(nèi)。器皿被加熱到750℃時(shí)，被放入一個(gè)離心鑄造機(jī)內(nèi)并澆入14克拉的金合金，然后讓金合金在旋轉(zhuǎn)著的器皿內(nèi)凝固，器皿冷卻到40℃時(shí)敲碎石膏模，這樣，被澆鑄好的整體構(gòu)件就被暴露出來，這時(shí)即可從上切下一塊塊裝飾件并對(duì)其精加工，必要時(shí)對(duì)其研磨。
在實(shí)施例1中描述的方法特別適于帶有小鉆石的裝飾件，這種小鉆石的插座只需用不大于2.5或3mm長(zhǎng)的夾板制作就足夠了。在本發(fā)明的另一個(gè)最佳實(shí)例中還給出了一種適于大尺寸裝飾件鉆石的極為簡(jiǎn)單的方法。以下借助附進(jìn)一步說明該方法。


圖1表示了實(shí)施例2中的戒指蠟?zāi)５臋M截面圖，蠟?zāi)Ｉ嫌幸粋€(gè)由四塊夾板或支柱構(gòu)成的插座;
圖2為圖1所示蠟?zāi)５捻斠晥D，其中帶有鑲嵌的鉆石;
圖3為實(shí)施例3中的戒指蠟?zāi)５哪＝孛鎴D，蠟?zāi)Ｉ嫌幸粋€(gè)框形插座。
如圖1所示，戒指1的蠟?zāi)Ｉ嫌幸粋€(gè)由四個(gè)長(zhǎng)3mm的夾板或支柱2至5構(gòu)成的插座，夾板2至5在其靠近頂部處各有一個(gè)槽口6，作為較大的待鑲鉆石、如薔薇石英在Emerald研磨過程中的支承面，該槽口是在蠟?zāi)Ｉ系膴A板2至5上銑削成的或者也可以在標(biāo)準(zhǔn)模型中已設(shè)置好的。奇妙的是，夾板2-5有足夠的彈性使裝飾鉆石7彈性地卡入槽口6中，為此，可將裝飾鉆石上欲鑲嵌的邊先插入兩個(gè)相鄰的槽口、如夾板2和5上的槽口內(nèi)，然后將其對(duì)邊壓入其余兩個(gè)夾板3.4的槽口內(nèi)。用這種方法卡入夾板2-5的鉆石7不需另使夾板熱變形來使它固定。事實(shí)上，蠟?zāi)?只要卡上鉆石7即可被繼續(xù)加工成蠟?zāi)ｓw。其余的步驟則與實(shí)施例中的方法相同。
如圖3所示，戒指11的蠟?zāi)Ｉ项A(yù)置有一個(gè)作為戒指內(nèi)空隙的框形插座12，特別是一個(gè)圓形插座，用于容放被磨圓的鉆石13。插座12有一圈槽口15，用于容放在鉆石周圍預(yù)置的邊14。插座12可以是在標(biāo)準(zhǔn)模型上大致預(yù)成形，然后在蠟?zāi)Ｉ?、特別是經(jīng)銑削蠟?zāi)Ｉ系牟劭?5被最終完成。奇妙的是，鉆石13可被加入插座的槽中并在蠟?zāi)Ｉ喜遄膹椥宰饔孟卤还潭?。為此，有必要將圓形插座12按段分開。另外，在安裝鉆石13之后還需使圓形插座熱變形，以使鉆石固定。第三實(shí)施例中的其余部分均同第一實(shí)施例的方法。
第二和第三實(shí)施例非常簡(jiǎn)單，且生產(chǎn)成本低，另一優(yōu)點(diǎn)是，在裝飾件成品上的插座外表非常象在離心鑄造或真空鑄造后才插入鉆石的插座。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)鑲有一塊或多塊鉆石的裝飾件的制造方法，其步驟包括-制造帶有用于容放鉆石的插座的標(biāo)準(zhǔn)模型，-用標(biāo)準(zhǔn)模型模制原型，-用一種可澆鑄或可壓鑄、并能通過加熱被去除的模制材料制造模型，-將模型埋入一種耐火型砂中制成鑄型并將制模材料排出鑄型外，-在鑄型中澆鑄金屬，-金屬固化后裝飾件脫模，其特征在于原型是用尚未安有鉆石的標(biāo)準(zhǔn)模型模制的，在用原型制成的模型上才安上鉆石，并且鉆石是通過插座變形而嵌入的。
2.一種用可澆鑄或可壓鑄、并可經(jīng)加熱被排除的制模材料制造模型的方法，可用于制造鑲有一個(gè)或多個(gè)鉆石的裝飾件生產(chǎn)方法，將模型埋入耐火砂中，繼而排除制模材料即可制成鑄型，在該鑄型中澆鑄金屬，待金屬固化后脫模，即得到每個(gè)裝飾件，制造帶有用于鉆石的插座的模型并用該標(biāo)準(zhǔn)模型模制成原型，其特征在于，原型是用尚未裝有鉆石的標(biāo)準(zhǔn)模型模制成的，在用原型制成的模型上才安放鉆石，并且鉆石是通過插座變形而嵌入的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，由制模材料制成的插座在安上鉆石后產(chǎn)生塑性變形。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，插座產(chǎn)生熱變形。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對(duì)裝配在每個(gè)插座上的附件的上端結(jié)構(gòu)加熱，使其壓在插座上，并通過該附件的壓力使插座一次變形。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，插座只是部分變形。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在夾板式或頂尖式插座上，只有部分夾板或頂尖變形。
8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，插座(2-9，11)在安裝鉆石(7，13)時(shí)產(chǎn)生彈性擴(kuò)張。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，可用商業(yè)用蠟作為制模材料。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，容放鉆石(7，13))的支承面(6，15)是在注成模型后才成形的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，支承面(6，15)是在模型上銑削成的。
12.如權(quán)利要求8-11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在夾板式插座上采用的夾板(2-5)的長(zhǎng)度最小為2.5mm。
13.如權(quán)利要求8-11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，可采用圓形插座(11)
全文摘要
生產(chǎn)鑲有一塊或多塊鉆石的裝飾件的方法由如上步驟組成，先制作一個(gè)帶有鉆石插座的標(biāo)準(zhǔn)模型，用該標(biāo)準(zhǔn)模型模制原型，然后在原型內(nèi)用可澆鑄或壓鑄并可經(jīng)加熱排除的制模材料制作模型，將鉆石置入該模型上并通過插座的變形嵌入插座內(nèi)，將模型埋入耐火型砂中制成鑄型，然后從鑄型中排出制模材料，用離心鑄造法或真空鑄造法在鑄型內(nèi)澆鑄金屬，待金屬冷卻后脫模即得到裝飾件。
文檔編號(hào)A44C17/04GK1078182SQ9211519
公開日1993年11月10日 申請(qǐng)日期1992年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月5日
發(fā)明者曼弗萊德·米勒 申請(qǐng)人:曼弗萊德·米勒