用于制造手表部件的工藝的制作方法
【專利摘要】一種用于制造手表部件(2)的工藝，其包括以下步驟：-提供在內(nèi)部模具表面(11)處帶有精確模具形狀(10)的模具(1)，所述精確模具形狀(10)對應(yīng)于待制造的手表部件(2)的負(fù)輪廓，并且所述模具(1)由模具材料(12)制成；-將部件材料噴涂入所述模具(1)；-使所述模具(1)從所述手表部件(2)分離。
【專利說明】用于制造手表部件的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造部件的工藝，并且具體地涉及根據(jù)相應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分的一種用于制造手表部件的工藝、以及一種用于制造手表部件的模具、以及一種用于生產(chǎn)模具的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]EP O 468 467公開了一種用于制造由通過粉末模塑形成的燒結(jié)體構(gòu)成的精確的鐵或鐵合金部件的工藝，所述工藝包括以下步驟:形成基本上由鐵或鐵合金粉末以及有機(jī)粘合劑組成的均質(zhì)的混合物，使混合物形成為具有規(guī)定形狀的模塑體，在惰性氣氛中將有機(jī)粘合劑從模塑體移除，使在模塑體中包含的所述鐵或鐵合金粉末還原以從其中除去氧并且形成被還原的模塑體，以及燒結(jié)被還原的模塑體。在所描述的工藝中，模塑是通過噴射模塑來完成的，并且僅生產(chǎn)了鐵部件。
[0003]EP I 172 453公開了一種用于制作帶有構(gòu)造成形表面的最終形狀成形工具的方法，該構(gòu)造成形表面具有均勻的表面結(jié)構(gòu)，所述方法包括下列步驟:a)制作玻璃或塑料模具，其具有用于形成該成形工具的構(gòu)造成形表面的模塑表面山)用至少一種材料涂覆該玻璃或塑料模具的模塑表面，以便在該玻璃或塑料模具中形成包覆體；c)從該玻璃結(jié)構(gòu)或塑料模具釋放帶有構(gòu)造成形表面的包覆體；以及d)使包覆體結(jié)合到基體，以形成帶有構(gòu)造成形表面的最終形狀成形工具。模具的涂覆是例如通過熱噴涂來完成的。用于包覆體的材料是例如高熔金屬和陶瓷材料，而鎳/鉻合金、鈷基合金和碳化物被包括在這些材料中。
[0004]已經(jīng)知道了制造聚合物薄膜的若干方法，如例如在US2008/10176034中，此處在薄膜中制造多個聚合物層，由此復(fù)制出帶有微觀結(jié)構(gòu)的模具表面。各層由環(huán)氧樹脂粉末制成，該環(huán)氧樹脂粉末被噴射在模具之上并且通過紅外線或紫外線源來熔化和固化。
[0005]US 5 301 415公開了一種用于形成物體的方法，該方法通過涂覆補(bǔ)充材料和沉積材料的區(qū)段以便形成多層材料。該多層材料形成了包含由沉積材料制成的物體的塊，該沉積材料由在成形期間充當(dāng)支承結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充材料圍繞。然后，將補(bǔ)充材料移除。補(bǔ)充材料通過加熱該塊由此使該補(bǔ)充材料熔化而被移除，并且沉積材料在加熱狀態(tài)下不熔化。沉積材料和補(bǔ)充材料優(yōu)選地通過熱噴涂沉積進(jìn)行涂覆，但是可以通過焊接沉積、液漿、重力下落或者諸如手篩的任何手工裝置進(jìn)行涂覆。
[0006]來自現(xiàn)有技術(shù)的用于由特定材料組成的模具的建造的若干方法和工藝是已知的。另外，用于涂覆部件的表面的工藝和方法是已知的。這些涂覆工藝在溫度、壓力等某些狀況下進(jìn)行應(yīng)用。工藝狀況取決于例如所使用的涂層材料。
[0007]小的且必須包括精確結(jié)構(gòu)的部件的后處理以及機(jī)械加工可以是困難的。假如部件、各自地部件的表面必須滿足如在手表技術(shù)中關(guān)于硬度、耐磨蝕性和耐磨性、以及摩擦學(xué)性能的高要求，那么困難增大。因此，存在著對于生產(chǎn)由多種材料制成的手表部件的工藝的需求，并且存在著對于相應(yīng)的模具以及用于生產(chǎn)該模具的工藝的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種用于制造手表部件的工藝、以及一種用于制造此類手表部件的模具、以及一種用于生產(chǎn)模具的工藝，該模具允許生產(chǎn)由多種材料中的一種或多種制成的手表部件。
[0009]這些目標(biāo)通過根據(jù)相應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求的用于制造手表部件的工藝以及用于制造手表部件的模具以及用于生產(chǎn)模具的工藝來實(shí)現(xiàn)。
[0010]用于制造手表部件的工藝包括:在第一步驟中，提供在內(nèi)部模具表面處具有精確模具形狀的模具，其中，精確模具形狀對應(yīng)于待制造的手表部件的負(fù)輪廓(negativecontour)和由模具材料制成的模具的負(fù)輪廓。在第二步驟中，模具通過噴涂方法進(jìn)行填充，其中，所用的材料對應(yīng)于手表部件材料。此外，在第三步驟中，使模具從手表部件分離。
[0011]結(jié)果，生產(chǎn)出了小的被精確構(gòu)造的部件，該部件的輪廓由內(nèi)部模具表面的精確模具形狀所限定。工藝的精度是與精確模具形狀通過填充入模具的材料被準(zhǔn)確地復(fù)制的事實(shí)相關(guān)。因此，期望的是在模具材料和手表部件的材料之間的中等強(qiáng)度的粘合。因此，手表部件的外部與內(nèi)部模具表面緊密接觸。在通過噴涂方法的模具的填充期間，精確模具形狀將被保存。因此，模具材料的一個特性是一方面具有對在部件材料的噴涂期間狀況的耐熱性。另一方面，模具材料必須為能從手表部件分離而不損壞手表部件的精確結(jié)構(gòu)。
[0012]該工藝不限于手表部件的制造，而還可應(yīng)用于用于其他用途的小部件的制造。在與手表部件有關(guān)的本專利申請中給出的物理元件和工藝的描述因此也可適用于其他類型的部件。典型地，此類部件是小尺寸的且精確構(gòu)造的。例如，它們展現(xiàn)出性能的組合，這些性能的組合通過從外部向內(nèi)部建造小且精確構(gòu)造的部件而獲得。部件的最大尺寸為在1_至5mm的范圍內(nèi)。例如，部件的最大尺寸為0.2mm至Imm或至2mm的厚度，以及2mm至IOmm或至20mm的直徑。
[0013]在一個實(shí)施例中，噴涂方法和部件材料中的至少一個在噴涂步驟內(nèi)被更改，使得手表部件至少包括具有不同的材料性能的第一部分和第二部分。這允許手表部件的材料性能的突變或逐漸改變。在一個相關(guān)實(shí)施例中，第一部分和第二部分具有相同的材料性能。
[0014]在一個實(shí)施例中，第一部分是至少涂覆在限定了手表部件的精確形狀的內(nèi)部模具表面之上的第一噴涂層，并且第二部分是填充入模具的第二噴涂層。由此，整個內(nèi)部模具表面由第一噴涂層涂覆。進(jìn)行模具的填充直到填充水平，并且該填充水平至少對應(yīng)于手表部件的尺寸。這允許建造帶有手表部件的表面的限定了性能的手表部件，其中這些性能是由第一噴涂層進(jìn)行確定，并且滿足由所制造部件的應(yīng)用所強(qiáng)加的要求。在噴涂第一和/或第二噴涂層的過程中，還可以進(jìn)一步更改噴涂方法和/或部件材料。這導(dǎo)致了具有不同的材料性能的對應(yīng)亞層。
[0015]在一個備選實(shí)施例中，第一部分是涂覆在內(nèi)部模具表面的一部分之上的第一噴涂層，并且第二部分是填充入模具的第二噴涂層。由此，第二噴涂層的一部分與內(nèi)部模具表面的一部分接觸。這允許在部件的表面上的不同位置處將部件的表面的材料性能確定為不同的。例如根據(jù)由所制造部件的應(yīng)用所強(qiáng)加的要求，如果部件的一部分應(yīng)為耐磨的，并且部件的第二部分應(yīng)展現(xiàn)如為可滑動的某些摩擦特性，那么這是有利的。
[0016]在一個實(shí)施例中，在使模具從手表部件分離之前，在手表部件上進(jìn)行額外的再加工步驟。這意味著部件和模具之間的粘附力和/或形狀配合足夠強(qiáng)來承受在再加工的過程中出現(xiàn)的應(yīng)力。再加工步驟通過例如研磨或銑削而完成。被研磨的部件材料源于在填充水平之上的模具的填充物或涂層。此過滿填充允許確保獲得手表部件的期望的最小尺寸。此夕卜，在表面處的小的不規(guī)則部可被消除。通過將部件容納在支承模具中，小的且脆弱的部件的再加工尤其被簡化。
[0017]在將部件材料噴涂入模具的過程中，模具必須承受高的熱負(fù)荷。特別地在這些狀況下，內(nèi)部模具表面的精確模具形狀不應(yīng)顯著地改變其形狀。因此，由模具材料滿足的要求為例如良好的成形性(在第二狀態(tài)下)。此外，例如模具材料的高機(jī)械穩(wěn)定性和高耐熱性(在第一狀態(tài)下)有益于保存小且精確的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對應(yīng)于待制造部件的準(zhǔn)確的負(fù)輪廓。所有這些規(guī)范限制了合適的模具材料的選擇。在下文中展示了用于模具的可能的多種材料。
[0018]在一個實(shí)施例中，模具材料包括或者由聚合物材料組成，特別地包括或者由聚氧化甲醛(POM)或聚酰亞胺(商標(biāo)名:Kapton)組成。因此，本身已知的噴射模塑(頂)可適用于提供模具，其中主模(master mold)包括主形狀，該主形狀對應(yīng)于在用于制造手表部件的工藝中待建造的精確部件形狀。
[0019]在一個備選實(shí)施例中，模具材料包括或者由金屬材料組成,特別地包括或者由銅組成。由于銅的材料性能，如與其良好的導(dǎo)熱性相結(jié)合的高的熱強(qiáng)度和穩(wěn)定性，銅作為模具材料的使用是有利的。
[0020]在一個備選實(shí)施例中，模具材料包括或者由以下材料組成，該材料展現(xiàn)出從在第一壓力下的固態(tài)(模具材料處于第一狀態(tài)下)到在第二壓力下的能流動狀態(tài)(模具材料處于第二狀態(tài)下)的轉(zhuǎn)變，且第一壓力低于第二壓力。這允許在第二壓力或更高的壓力下的模具材料采用第二狀態(tài)并且在模中出現(xiàn)的主形狀周圍流動。由于第一壓力的壓力釋放，模具材料通過采用第一狀態(tài)而重新凝固。在將主模具移除之后，主形狀的負(fù)輪廓被維持在內(nèi)部模具表面。
[0021 ] 在一個備選實(shí)施例中，模具材料包括或者由鹽組成，該鹽在第二壓力下是能流動的并且在第一壓力下為固體，該模具材料特別是堿金屬鹵化物，特別是溴化鉀或碘化鉀或碘化銫或此類無機(jī)鹽的混合物。尤其由于無機(jī)鹽的可用性，模具的制造是有成本效益的。
[0022]在一個實(shí)施例中，噴涂步驟通過熱噴涂方法來實(shí)現(xiàn)，該方法特別是等離子噴涂方法或化學(xué)氣相沉積(CVD)法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)法。這允許制造具有高純度和高性能的固體部件材料。通過在模具上的化學(xué)反應(yīng)以及揮發(fā)性前體的分解中的至少一個，CVD法能夠制造薄層。不同的CVD法可通過化學(xué)反應(yīng)和所用的工藝狀況進(jìn)行區(qū)分。此夕卜，通過使工藝狀況向更低的壓力(LPCVD，“低壓化學(xué)氣相沉積”)或更低的溫度(PECVD)改變，可制造更均勻的層。
[0023]在一個實(shí)施例中，噴涂步驟通過物理氣相沉積(PVD)來完成，例如通過陰極電弧沉積、電子束物理氣相沉積、蒸發(fā)沉積、脈沖激光沉積和濺射沉積中的一種或多種來完成。
[0024]所應(yīng)用的噴涂方法可用來制造手表部件的第一部分和第二部分。在其中，使用了帶有某些可調(diào)整參數(shù)組的噴射裝置。在將第一部分噴涂在內(nèi)部模具表面上之后，所限定的參數(shù)組被改變并且第二部分被噴涂。該改變的參數(shù)組可例如包括溫度或噴涂材料的特性(氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài))。此參數(shù)的改變可以以連續(xù)的方式執(zhí)行或突變地執(zhí)行。無論以哪種方式，參數(shù)的改變導(dǎo)致材料性能的改變。[0025]在一個實(shí)施例中，第一噴涂層在200°C至800°C的溫度下通過PECVD進(jìn)行涂覆，作為在包括精確模具形狀的整個內(nèi)部模具表面之上或者僅在此內(nèi)部模具表面的一部分之上的涂層。通過使壓力在10_3毫巴到10毫巴之間的范圍內(nèi)改變，可以改變涂層的性能。涂層的厚度可以是例如小于50微米。
[0026]在本文中，制作手表部件的材料被稱為部件材料。在其他信息缺失的情況下，術(shù)語“部件材料”指的是包括第一噴涂層和第二噴涂層的噴涂材料和沉積材料，以及所謂“綠色部件”的材料、或燒結(jié)材料或尚未提供手表部件2的最終期望性能的材料。
[0027]在一個實(shí)施例中，部件材料的至少一部分包括或者由類陶瓷材料、或純碳材料、或金屬氧化物、或金屬、或聚合物、或氟化聚合物、或特別是碳化物或氮化物的硬質(zhì)金屬材料、或可應(yīng)用在噴涂工藝中的其他材料組成。部件材料的此廣泛變化導(dǎo)致可用的材料性能的廣泛變化。在手表部件的情況下，有利是的具有外部層(如對應(yīng)于第一噴涂層)，該外部層為穩(wěn)定的、耐磨損且耐磨蝕的。此類性能例如由硬質(zhì)材料展現(xiàn)。由于這些性能，這些材料是難以加工的，尤其當(dāng)必須加工出精確形狀時。因此，有利的是使用第一噴涂層，以便一方面提供手表部件的表面層的期望的材料性能。另一方面，可從內(nèi)部模具表面的精確模具形狀復(fù)制出想要的形狀。
[0028]在一個實(shí)施例中，使模具從手表部件分離的步驟是基于化學(xué)方法，并且特別地包括通過溶劑、和/或分解模具材料的化學(xué)反應(yīng)、和/或模具材料的熔化或燃燒、和/或特別是電鍍工藝的電化學(xué)工藝來使模具材料溶解。這允許模具的非常平緩的移除，尤其精確模具形狀包括底切(undercut)結(jié)構(gòu)元件時。此外，這要求手表部件對化學(xué)分離的狀況有抵抗力。
[0029]在一個實(shí)施例中，模具從手表部件的分離是基于機(jī)械方法，并且特別地包括模具的敲落或破壞(break)。這允許模具的相對快的移除，尤其當(dāng)手表部件是硬質(zhì)且非易碎時。
[0030]在一個實(shí)施例中，模具包括底切結(jié)構(gòu)。這允許制造帶有大量復(fù)雜的形狀結(jié)構(gòu)的手表部件。
[0031]在一個實(shí)施例中，包括精確模具形狀的模具在噴涂步驟之前被完整地建造。這允許將均勻且連續(xù)的第一噴涂層涂覆在內(nèi)部模具表面之上。
[0032]用于制造手表部件的模具包括帶有精確結(jié)構(gòu)的內(nèi)部模具表面。此結(jié)構(gòu)對應(yīng)于精確模具形狀，并且是可以通過噴涂工藝進(jìn)行涂覆的。模具可從噴涂在內(nèi)部模具表面之上的涂層分離。這允許制造帶有精確結(jié)構(gòu)的手表部件，因?yàn)榫_模具形狀的精確模具形狀對應(yīng)于期望的手表部件結(jié)構(gòu)。
[0033]在一個實(shí)施例中，至少內(nèi)部模具表面包括或者由聚合物材料組成，特別地包括或者由聚氧化甲醛(POM)或聚酰亞胺、或特別是銅的金屬材料組成。內(nèi)部模具表面也可包括或者由以下材料組成，該材料展現(xiàn)出從在第一壓力下的固體狀態(tài)(模具材料處于第一狀態(tài)下)到在第二壓力下的能流動狀態(tài)(模具材料處于第二狀態(tài)下)的轉(zhuǎn)變，且第一壓力低于第二壓力，并且該材料具有高于在噴涂工藝期間出現(xiàn)的狀況的熔點(diǎn)，該材料特別是無機(jī)鹽。無機(jī)鹽可以特別是堿金屬齒化物，特別是溴化鉀或碘化鉀或碘化銫或此類鹽的混合物。這允許模具在噴涂工藝期間保持穩(wěn)定。
[0034]在一個實(shí)施例中，內(nèi)部模具表面對噴涂工藝期間出現(xiàn)的狀況有抵抗力，該工藝特別是等離子噴涂方法或化學(xué)氣相沉積法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法。這允許使用可通過噴涂工藝噴涂的大量種類的材料。
[0035]在一個實(shí)施例中，使用于內(nèi)部模具表面的噴灑的材料包括或者由類陶瓷材料、或金屬氧化物、或純碳材料、或純金屬、或特別是碳化物或氮化物的硬質(zhì)金屬材料、或氟化聚合物組成。這允許從多種材料的性能選擇和/或使多種材料的性能結(jié)合來建造手表部件。
[0036]在一個實(shí)施例中，手表部件由帶有均勻的材料性能的單一的部件材料制成。
[0037]通常，在部件材料的噴涂期間的狀況與期望用于手表部件的應(yīng)用的性能匹配。此夕卜，模具能夠維持噴涂狀況，而模具可從手表部件移除而不損壞該手表部件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]本發(fā)明的主題將在以下文本中參考在附圖中圖示的優(yōu)選的示例性實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)地解釋，這些附圖示意性地顯示了:
圖1:主模具，其帶有在模中形成的模具材料和維持主形狀的模具材料；
圖2:用于涂覆模具的(本身)已知的噴涂裝置；
圖3:在用于制造被精確構(gòu)造的手表部件的工藝中的一系列階段。
[0039]原則上，在圖中相同的部件配有相同的參考符號。
【具體實(shí)施方式】
[0040]圖1示意性地顯示了包括至少一個模31和/或一個壓力柱塞32的主模具3。模31和壓力柱塞32中的至少一個包括主形狀30。主形狀30限定了待生產(chǎn)的手表部件2的精確結(jié)構(gòu)，特別地限定了手表部件2的形狀的至少一部分。
[0041]主模具3用模具材料12進(jìn)行填充，其中，模具材料12可以是特別是銅的金屬材料、或者特別是聚氧化甲醛(POM)或聚酰亞胺(Kapton)的聚合物材料、或者在第一壓力下為固體并且在第二壓力下變?yōu)槟芰鲃拥牟牧希渲械谝粔毫Φ陀诘诙毫?。在第二壓力下能流動的此材料可以特別是無機(jī)鹽，特別是堿金屬鹵化物，特別是溴化鉀或碘化鉀或碘化銫或此類鹽的混合物。
[0042]模具材料12通過按壓力33 (箭頭)被按壓入主模具3，并且在主模具3的主形狀30周圍流動。能流動的模具材料12因此接受(adopt)主模具3和將來的手表部件2的負(fù)輪廓。在此能流動的狀態(tài)下，模具材料處于第二狀態(tài)14下。
[0043]當(dāng)按壓力33釋放時或釋放后，模具材料12將其狀態(tài)改變?yōu)榈谝粻顟B(tài)13。在第一狀態(tài)13下的模具材料是固態(tài)的。在從在第二狀態(tài)14下的模具材料到在第一狀態(tài)13下的模具材料的此重新凝固的過程中以及之后，模具材料12保存主模具3的負(fù)輪廓。
[0044]在最終步驟中，將模具I從主模3移除，其中，對應(yīng)于精確部件形狀20的主形狀30被復(fù)制為精確模具形狀10。此移除步驟可利用機(jī)械壓力的施加，可選地與使模具I和/或主模具3產(chǎn)生膨脹的熱處理結(jié)合。精確模具形狀10由內(nèi)部模具表面11體現(xiàn)。內(nèi)部模具表面11的至少一個表面部分由模具材料12限定，并且對在手表部件2的隨后的建造期間出現(xiàn)的狀況有抵抗力。
[0045]在一個實(shí)施例中，模具材料12是在第一壓力下為固體且在第二壓力下變?yōu)槟芰鲃拥牟牧?，其中第一壓力低于第二壓力。?dāng)將模具材料12按壓入主模具3的按壓力33足夠高以至少達(dá)到第二壓力時，液化的模具材料12在主形狀30周圍流動。隨后按壓力33降低，模具材料12再次變?yōu)楣腆w并且維持主形狀30的負(fù)輪廓。
[0046]在一個備選實(shí)施例中，模具材料12是金屬或聚合物材料。模具I可使用陶瓷噴射模塑(CIM)、金屬噴射模塑(MIM)或塑料噴射模塑(PIM)進(jìn)行生產(chǎn)，其中，能流動的模具材料12 (模具材料處于第二狀態(tài)14下)被按壓入主模具3，并且所謂“綠色部件”被冷卻并脫模(de-moIded)。傳統(tǒng)上，通過CM、MM或PM工藝產(chǎn)生的此類“綠色部件”是脆弱的并且在額外的燒結(jié)步驟中獲得其抵抗性。如果“綠色部件”可承受在手表部件2的建造期間出現(xiàn)的狀況，那么對于如模具I的應(yīng)用是足夠的，該模具I帶有在內(nèi)部模具表面11處的精確模具形狀10。因此，在許多情況下，可跳過燒結(jié)步驟，這使得在手表部件2的建造之后，可輕易地破壞模具。
[0047]在一個備選實(shí)施例中，模具I被底切。內(nèi)部模具表面11的底切結(jié)構(gòu)可通過使用包括主形狀30的至少兩個壓力柱塞32來實(shí)現(xiàn)。壓力柱塞32能夠達(dá)到彼此緊密接觸，并且模具材料12被按壓到旁邊。內(nèi)部模具表面11的底切結(jié)構(gòu)也可以由包括至少兩個模具部件的模具I來實(shí)現(xiàn)。在重新固化來構(gòu)成均勻的模具I之后，可使這些模具部件結(jié)合。內(nèi)部模具表面11的底切結(jié)構(gòu)可以以多種已知的方法來實(shí)現(xiàn)，如通過使用可在模具材料12的重新固化之后移除而不破壞精確模具形狀10的可分的主模具3和/或額外的可移動模具部件。
[0048]圖2示意性地顯示了噴涂裝置4，其中該裝置包括噴槍41。也稱為噴涂材料42的由噴槍41進(jìn)行噴涂的材料對應(yīng)于制成手表部件2的材料(部件材料)。噴涂材料42被噴涂入帶有精確模具形狀10的模具I。
[0049]噴涂裝置4被特別地用于熱噴涂工藝，其中，熱噴涂工藝可以特別是等離子噴涂方法或化學(xué)氣相沉積(CVD)法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)法。等離子噴涂方法在低壓下進(jìn)行，其包括真空等離子噴涂(VPS)或低壓等離子噴涂(LPPS)。CVD工藝的應(yīng)用是有利的，因?yàn)橥扛踩氡砻娴膶邮欠浅＞鶆虻?，并且可將大量變化的材料沉積作為噴涂材料42。
[0050]手表部件2可必須展現(xiàn)某些性能組合，如高機(jī)械強(qiáng)度(硬度)、高耐磨蝕性、高耐磨性、低導(dǎo)電性以及高熱傳導(dǎo)性。當(dāng)以傳統(tǒng)方式來生產(chǎn)部件時，尤其對于小且精確的結(jié)構(gòu)，這些性能中的一些，如機(jī)械強(qiáng)度，可造成巨大的問題。這些問題可通過本文展示的方法來克月艮，該方法使用包括期望的性能的噴涂材料42。此類噴涂材料42可以是金屬氧化物、特別是類陶瓷材料、或純金屬、或純碳材料、或特別是碳化物或氮化物的硬質(zhì)金屬材料、或特別是Teflon(杜邦公司的商標(biāo)名)的氟化聚合物。
[0051]為了建造手表部件2，包括精確成形的內(nèi)部模具表面11的模具I在噴涂工藝期間必須承受狀況。在噴涂期間溫度達(dá)到例如高達(dá)200°C或高達(dá)500°C或更高。這意味著模具I有聞耐熱性，并且特別地，意味著內(nèi)部1旲具表面11有聞耐熱性，在該處噴涂材料42必須復(fù)制精確模具形狀10。
[0052]如果噴涂材料42展現(xiàn)出對模具材料12的強(qiáng)粘附性，以便允許精確模具形狀10的準(zhǔn)確復(fù)制，這可以是有利的。
[0053]如上文所列出的對手表部件2期望的性能主要與手表部件2的表面的性能有關(guān)，因此，有可能使手表部件2產(chǎn)生為包括至少兩個部分。例如，第一部分對應(yīng)于手表部件2的表面層或涂層，并且第二部分對應(yīng)于手表部件2的內(nèi)部填充物。因此，手表部件2以逆順序進(jìn)行建造，其中，表面層首先被噴涂入精確模具形狀10，并且其次，使內(nèi)部填充物沉積在表面層之上，如填補(bǔ)模具的剩余部分。
[0054]第一涂層21和第二涂層22的性能的變化可通過使噴涂材料42的類型、一致性、流速、沉積速率等和/或沉積層的厚度變化來控制或操縱?？刂瞥练e層的厚度和質(zhì)量的一種可能性是根據(jù)不同的運(yùn)作模式使用完全相同的噴涂裝置4。例如，噴涂裝置4可以以氣體材料運(yùn)行，即以氣體材料供應(yīng)，以便形成薄層，但稍后可使用固體材料(如粉末)，即被供應(yīng)至同一噴涂裝置4中，以形成用于填充精確模具形狀10的厚層。以氣態(tài)和固態(tài)供應(yīng)的材料可以是相同的材料或可以是不同的材料。同樣，通過僅使用單個噴涂裝置4，可調(diào)節(jié)沉積速率并且影響沉積層的性能和質(zhì)量。
[0055]在一個備選實(shí)施例中，模具I可被底切。在此類情況下，噴涂裝置4和模具I可例如以翻轉(zhuǎn)運(yùn)動來相對于彼此移動，這是有利的。噴涂裝置4和模具I中的至少一個的翻轉(zhuǎn)確保了模具的底切區(qū)域能以噴涂材料42進(jìn)行涂覆，并且確保了精確模具形狀10可被復(fù)制。
[0056]圖3顯示了在手表部件2的生產(chǎn)工藝中的一系列步驟。在第一位置(圖3a)中提供了包括帶有精確模具形狀10的內(nèi)部模具表面11的模具。該精確模具形狀10對應(yīng)于手表部件2的負(fù)輪廓。
[0057]在下一個步驟(圖3b)中，對應(yīng)于涂層的第一噴涂層21沉積在內(nèi)部模具表面11之上。模具材料12必須對噴涂的狀況是有抵抗力，因?yàn)楸仨毐４婢_模具形狀10。第一噴涂步驟包括噴涂工藝，特別是熱噴涂工藝，特別是等離子噴涂工藝或化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝。同樣，在低壓下進(jìn)行的等離子噴涂方法是可適用的以便建造第一噴涂層21。第一噴涂層21或涂層對應(yīng)于將來的手表部件2的表面，因此，必須展現(xiàn)出關(guān)于硬度以及對磨損和磨蝕的抵抗的高質(zhì)量和高性能。
[0058]在進(jìn)一步的步驟(圖3c)中，第二噴涂層22或者在目前情況下填充物被沉積在第一噴涂層21之上。當(dāng)與第一噴涂層21相比時，在第二噴涂層22上可以存在不同的要求。這允許結(jié)合在手表部件2中的補(bǔ)充材料的性能，例如當(dāng)填充物更具彈性時，那么涂層更硬。并且，取決于需要，可將更便宜的材料用作用于涂層的填充物。本示例顯示了兩個噴涂層，但是當(dāng)然可僅涂覆單個噴涂層或可涂覆具有不同性能的兩個以上的噴涂層。
[0059]噴涂層的性能的改變可通過調(diào)節(jié)涂覆狀況來實(shí)現(xiàn)，這些狀況是諸如溫度和/或沉積速率和/或沉積材料和/或?qū)⒐?yīng)到噴涂裝置4的噴涂材料42從氣體物質(zhì)改變?yōu)楣腆w物質(zhì)(粉末)。隨后的噴涂層的成分可逐漸改變或突變。通過填充模具I直到至少達(dá)到填充水平可產(chǎn)生第二噴涂層22。
[0060]在進(jìn)一步的步驟(圖3d)中，可出現(xiàn)在模具的外部表面處或超過填充水平的過量的材料被銑削或磨掉。過量的材料可包括部分的第二噴涂層22，但是可以還包括部分的第一噴涂層21。在當(dāng)手表部件2仍結(jié)合在模具I中因而由模具I被機(jī)械地保持并固定時的階段中，可進(jìn)行銑削或研磨以去除多余的材料。
[0061]在進(jìn)一步的步驟(未顯示)中，將附加層噴涂在已銑削或研磨的表面之上。噴涂的材料可以是第一噴涂層21或第二噴射層22的材料或者不同的材料。
[0062]在進(jìn)一步的步驟(圖3e)中，使模具I和手表部件2彼此分離。分離步驟包括用于移除模具I的化學(xué)方法或機(jī)械方法。化學(xué)方法特別地包括通過溶劑、和/或分解模具材料12的化學(xué)反應(yīng)、和/或模具材料12的熔融或燃燒、和/或特別是電鍍工藝的電化學(xué)工藝來使模具材料12溶解。機(jī)械方法特別地包括模具I的敲落或破壞。手表部件2或至少手表部件2的外部表面應(yīng)對在分離步驟的過程中出現(xiàn)的狀況有抵抗力。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造手表部件(2)的工藝，其中，所述工藝包括以下步驟: -提供在內(nèi)部模具表面(11)處帶有精確模具形狀(10)的模具(I)，所述精確模具形狀(10)對應(yīng)于待制造的所述手表部件(2)的負(fù)輪廓，并且所述模具(I)由模具材料(12)制成； -將部件材料噴涂入所述模具(I); -使所述模具(I)從所述手表部件(2)分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其中，噴涂方法和所述部件材料中的至少一個在噴涂步驟之中被更改，使得所述手表部件(2)至少包括具有不同的或相同的材料性能的第一部分和第二部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其中，所述第一部分為第一噴涂層(21)，所述第一噴涂層(21)至少涂覆在限定了所述手表部件(2)的所述精確形狀的所述內(nèi)部模具表面(11)上，并且所述第二部分是填充入所述模具的第二噴涂層(22)，所述第二噴涂層(22)通過所述第一噴涂層(21)從所述模具分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其中，所述第一部分是涂覆在所述內(nèi)部模具表面內(nèi)部(11)的一部分之上的第一噴涂層(21)，并且所述第二部分是填充入所述模具的第二噴涂層(22)，其中，所述第二噴涂 層(22)與所述內(nèi)部模具表面(11)的一部分接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其中，所述手表部件(2)是由單一材料制成一部分。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的工藝，其中，在所述模具(I)從所述手表部件(2)分離之前，在所述手表部件(2)上進(jìn)行額外的再加工步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的工藝，其中，所述模具材料(12)包括或者由聚合物材料組成，特別地包括或者由聚氧化亞甲基或聚酰亞胺組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的工藝，其中，所述模具材料(12)包括或者由金屬材料組成，特別地包括或者由銅組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的工藝，其中，所述模具材料(12)包括或者由以下材料組成，該材料展現(xiàn)出從在所述模具材料處于第一狀態(tài)(13)下的第一壓力下的固態(tài)到在所述模具材料處于第二狀態(tài)(14)下的第二壓力下的能流動狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，且所述第一壓力低于所述第二壓力，并且特別地，該材料在所述噴涂步驟期間具有高于出現(xiàn)的狀況的熔點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝，其中，所述模具材料(12)包括或者由在所述第二壓力下的能流動的鹽組成，特別地包括或者由堿金屬鹵化物組成，特別地包括或者由溴化鉀或碘化鉀或碘化銫或此類鹽的混合物組成。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的工藝，其中，所述噴涂步驟通過熱噴涂方法完成，所述方法特別地為等離子噴涂方法或化學(xué)氣相沉積法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的工藝，其中，所述部件材料的至少一部分包括或者由類陶瓷材料、或金屬氧化物、或純碳材料、或純金屬、或特別是碳化物或氮化物的硬質(zhì)金屬材料、或氟化聚合物組成。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的工藝，其中，使所述模具(I)從所述手表部件(2)分離的所述步驟是基于化學(xué)方法，并且特別地包括通過溶劑、和/或分解所述模具材料(12)的化學(xué)反應(yīng)、和/或所述模具材料(12)的熔化或燃燒、和/或特別是電鍍工藝的電化學(xué)工藝來使所述模具材料(12)溶解。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的工藝，其中，所述模具⑴從所述手表部件(2)的所述分離是基于機(jī)械方法，并且特別地包括所述模具的敲落或破壞。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的工藝，其中，所述模具材料(12)對在所述噴涂步驟期間出現(xiàn)的特別是溫度的狀況有抵抗力，并且所述模具材料(12)能通過化學(xué)方法從所述被精確構(gòu)造的部件分離。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的工藝，其中，所述模具材料(12)能通過所述模具在極性溶劑中的溶解而從所述部件分離，并且其中，所述手表部件(2)的表面材料對此極性溶劑有抵抗力。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的工藝，其中，所述模具材料(12)根據(jù)涉及到酸的化學(xué)反應(yīng)而分解，并且所述被精確構(gòu)造的部件的表面材料是耐酸的。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的工藝，其中，所述模具(I)包括底切結(jié)構(gòu)。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的工藝，其中，包括了所述精確模具形狀(10)的所述模具(I)在所述噴涂步驟開始之前被完整地建造。
20.一種用于制造手表部件(2)的模具，其中，內(nèi)部模具表面(11)包括對應(yīng)于精確模具形狀(10)的精確結(jié)構(gòu)，并且能通過噴涂工藝涂覆，并且能從噴涂在所述內(nèi)部模具表面(11)之上的涂層分離。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的模具，其中，所述內(nèi)部模具表面(11)包括或者由聚合物材料組成，特別地包括或者由聚氧化亞甲基或聚酰亞胺組成。`
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的模具，其中，所述內(nèi)部模具表面(11)包括或者由金屬材料組成，特別地包括或者由銅組成。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的模具，其中，所述內(nèi)部模具表面包括或者由以下材料組成，該材料展現(xiàn)出從在第一壓力下的固態(tài)(模具材料處于第一狀態(tài)(13)下)到在第二壓力下的能流動狀態(tài)(模具材料處于第二狀態(tài)(14)下)的轉(zhuǎn)變，且所述第一壓力低于所述第二壓力，并且該材料具有高于在所述噴涂工藝期間出現(xiàn)的狀況的熔點(diǎn)，該材料特別是無機(jī)鹽。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的模具，其中，所述內(nèi)部模具表面(11)，即限定了所述內(nèi)部模具表面(11)的模具層，包括或者由無機(jī)鹽組成，特別地包括或者由堿金屬鹵化物組成，特別地包括或者由溴化鉀或碘化鉀或碘化銫或此類鹽的混合物組成。
25.根據(jù)權(quán)利要求20至23的任一項(xiàng)所述的模具，其中，所述內(nèi)部模具表面(11)對在所述噴涂工藝期間出現(xiàn)的狀況有抵抗力，所述工藝特別是等離子噴涂方法或化學(xué)氣相沉積法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的模具，其中，用于所述內(nèi)部模具表面(11)的噴涂的材料包括或者由類陶瓷材料、或金屬氧化物、或純碳材料、或純金屬、或特別是碳化物或氮化物的硬質(zhì)金屬材料、或氟化聚合物組成。
27.根據(jù)權(quán)利要求20至26的任一項(xiàng)所述的模具，其中，通過化學(xué)方法，并且特別地通過由溶劑進(jìn)行的所述模具材料的溶解、和/或分解所述模具材料的化學(xué)反應(yīng)、和/或使所述模具材料熔化或燃燒、和/或特別是電鍍工藝的電化學(xué)工藝，所述內(nèi)部模具表面(11)能從噴涂在所述內(nèi)部模具表面(11)之上的所述涂層分離。
28.根據(jù)權(quán)利要求20至26所述的模具，其中，通過機(jī)械方法，特別地通過所述模具(I)的敲落或破壞，所述內(nèi)部模具表面從噴涂在所述內(nèi)部模具表面之上的所述涂層分離。
29.一種用于生產(chǎn)模具的工藝，所述模具用于制造手表部件(2)，其中，工藝包括以下步驟: -提供模具材料(12)； -將所述模具材料(12)按壓入模(31)，以形成帶有精確模具形狀(10)的內(nèi)部模具表面(11); -將所述模具(I)從所述模(31)取出。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的工藝，其中，所述模具材料(12)展現(xiàn)出從在第一壓力下的固態(tài)(模具材料處于第一狀態(tài)(13)下)到在第二壓力下的能流動狀態(tài)(模具材料處于第二狀態(tài)(14)下)的轉(zhuǎn)變，且所述第一壓力低于所述第二壓力，并且所述固態(tài)模具材料(12)在按壓步驟中被按壓入模，并且在所述按壓步驟進(jìn)行之下的壓力至少與所述第二壓力一樣聞。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的工藝，其包括將壓力降低至小于所述第二壓力的壓力的進(jìn)一步步驟，由此所述 模具材料重新凝固，并且所述模具材料(12)維持由所述模的主形狀(30)所確定的所述精確模具形狀(10)。
【文檔編號】C23C16/44GK103722172SQ201310477822
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月16日
【發(fā)明者】M.斯格里斯特, E.莫克 申請人:卡地亞創(chuàng)作室有限公司