(57)【要約】  本発明は、第１の材料から作られるマイクロメカニカル構成要素を製造するための方法に関し、前記第１の材料は、少なくとも部分的にアモルファスにすることができる材料であり、前記方法は：  ａ）第２の材料から作られる成形型を提供するステップであって、前記成形型がマイクロメカニカル構成要素の雌型を形成するキャビティを備える、提供するステップと；  ｂ）第１の材料を提供して、前記成形型のキャビティで第１の材料を形成するステップであって、前記第１の材料が、遅くとも前記形成時に、第１の材料を少なくとも部分的にアモルファスにすることができる処理を受ける、提供及び形成するステップと；  ｃ）それによって、成形型から形成されたマイクロメカニカル構成要素を分離するステップと；を含む。【選択図】図４
2019501780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の材料から作られる構成要素（１）を製造するための方法において、前記第１の材料が少なくとも部分的にアモルファスにすることができる金属材料であり、
ａ）第２の材料から作られる成形型（１０）を提供するステップであって、前記成形型が前記構成要素の雌型を形成するキャビティ（１２）を備える、提供するステップと；
ｂ）前記第１の材料を提供して、前記成形型の前記キャビティで前記第１の材料を形成するステップであって、前記第１の材料が、遅くとも前記形成時に、前記第１の材料を少なくとも部分的にアモルファスにすることができる処理を受ける、提供及び形成するステップと；
ｃ）それによって、前記成形型から形成された前記構成要素を分離するステップと；
を含み、
前記成形型を形成する前記第２の材料が、２５０〜２５００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5の熱浸透率を有し、
前記第１の材料を少なくとも部分的にアモルファスにすることができる前記処理ステップが、前記成形型の前記浸透率により、前記成形型／ガス界面でのみ実現される冷却のステップを含む、
ことを特徴とする
方法。
【請求項２】
ステップｃ）が、前記成形型を溶解することからなる
ことを特徴とする、
請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第１の材料が、前記第１の材料が結晶構造を局所的に失うことを可能にする、その融点よりも高い温度上昇にさらされ、
続いて、前記第１の材料が少なくとも部分的にアモルファスにすることができる、そのガラス転移温度よりも低い温度まで冷却され、
前記第１の材料が１５Ｋ／ｓ未満の臨界冷却速度を有する
ことを特徴とする、
請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第１の材料が、１０Ｋ／ｓ以下の臨界冷却速度を有する
ことを特徴とする、
請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記形成ステップｂ）が、前記第１の材料をその融点よりも高い温度にさらした後に、そのガラス転移温度よりも低い温度に冷却することにより、前記第１の材料を少なくとも部分的にアモルファスにする処理と同時に行われ、鋳造作業中に、前記第１の材料を少なくとも部分的にアモルファスにすることができる
ことを特徴とする、
請求項１から請求項４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
形成するステップが注入によって行われる
ことを特徴とする、
請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
形成するステップが遠心鋳造によって行われる
ことを特徴とする、
請求項５に記載の製造方法。
【請求項８】
前記第２の材料が、２３００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5の浸透率を有するジルコンである
ことを特徴とする、
請求項１から請求項７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項９】
前記第２の材料が、大部分が石膏及び／またはシリカからなるプラスターであり、２５０〜１０００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5の浸透率を有する
ことを特徴とする、
請求項１から請求項８のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１０】
少なくとも部分的にアモルファスにすることができる金属材料である、第１の材料から作られる構成要素（１）において、
前記構成要素（１）が、請求項１から請求項９のいずれかに記載の方法で製造される
ことを特徴とする、
構成要素（１）。
【請求項１１】
前記構成要素（１）が、胴、ベゼル、ブレスレットリンク、車（３）、針、丸穴車、パレット（５）または脱進機システム（９）のてん輪（７）、トゥールビヨンケージを含むリストから選択される
ことを特徴とする、
請求項１０に記載の前記構成要素を備える時計製造部品。
【請求項１２】
前記構成要素（１）が、リング、カフスボタン、あるいは、イヤリングまたはペンダントを含むリストから選択される
ことを特徴とする、
請求項１０に記載の前記構成要素を備える宝飾部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アモルファス金属から作られるマイクロメカニカル構成要素の製造方法に関する。
【０００２】
本発明の技術分野は、精密機構の技術分野である。より正確には、本発明は、アモルファス金属部品の製造方法の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００３】
マイクロメカニカル構成要素を作るさまざまな方法が知られている。実際、マイクロメカニカル構成要素は、マイクロマシニングまたはダイスタンプ法によって、あるいは、射出成形によって作ることができる。
【０００４】
マイクロマシニングまたはダイスタンプ法の方法の使用は、アモルファス金属部品を作るためにも想定できる。
【０００５】
しかしながら、有利な解決法は、アモルファス金属部品を直接、鋳造することであり、その場合、最終形状または、ほとんど仕上を必要としない最終形状に近い形状は、鋳造によって得られる。結晶構造の欠如は、アモルファス金属部品の特性（特に、機械式特性、硬度、及び研磨性）が、製造方法に依存しないことを意味する。これは、鋳放し品が鍛造品と比較してより低い特性を有する、従来の多結晶金属と比較した場合の大きな利点である。
【０００６】
しかしながら、非常に薄い厚さ（０．５〜２ｍｍ）のマイクロメカニカル構成要素を作るときには、特定の欠点が存在する。
【０００７】
第１の問題は、成形型の冷却により生じる。この欠点は、２つの態様を含むことがある。第１の態様は、冷却があまり遅すぎてはいけないということであり、それは、部分的または完全な結晶化の危険性があり、それにより、アモルファス金属の特性を失う危険性があるためである。特定のマイクロメカニカル構成要素または特定のパッケージ構成要素については、単一の晶子の存在は、機械式特性または外観上の理由で禁止してもよいが、それは、このような晶子は仕上げのステップの間、必然的に可視になるためである。したがって、部品がアモルファスであることを保証するためには、鋳造中に、十分に急速な冷却を行うことは必須である。この理由のために、成形型は、金属、たとえば、鋼または銅から作られ、熱の急速な除去を可能とする。アモルファスになるために選択された合金の性能に応じて、この方法により、１０ｍｍ程度の厚さを有する部品を得ることが可能である。
【０００８】
考慮すべき第２の態様は、冷却があまり急速すぎてはいけないために生じ、それは、成形型のキャビティが完全に満たされる前に凝固する危険性があるためである。ここで、銅または鋼などの金属から作られる成形型により、熱エネルギはすばやく拡散し、凝固が速すぎる危険性がもたらされる。これらの２つの矛盾する態様は、以下の妥協を意味する。鋳造の厚さは、あまり小さすぎてはいけない（キャビティの完全充填前の凝固の危険性）が、あまり大きすぎてもいけない（結晶化の危険性）。それが、この方法が従来、約２〜１０ｍｍの厚さの部品に限定されている理由である。
【０００９】
第２の欠点は、形成の問題である。形成のこの問題は、成形型のサイズの小ささ、及び、作られるマイクロメカニカル構成要素のためのキャビティのサイズの小ささから生じる。成形型から放出できない、特定の形状、特に凹型形状については、成形型へのインサートの追加が必要になることがあり、それは、形成後に除去しなければならず、無駄になる。複雑な形状の場合、これらのインサートの、及びそれらと関連する追加作業のコストは、非常に高くなることがあり、この方法は産業的に使用できないものとなる。
【００１０】
別の有利な解決法は、アモルファス金属の形成特性を利用することからなる。実際、アモルファス金属は、各合金に所定のあまり高くない温度範囲［Ｔｇ−Ｔｘ］で、これらの温度Ｔｇ及びＴｘがあまり高くないためアモルファスのままでありながら、特定の軟化特性を有する。次いで、これにより、合金の粘性が大幅に減少し、成形型のすべての細部を再現するように合金を容易に変形させることができるため、微細で精密な形状を非常に正確に再現することが可能になる。
【００１１】
しかしながら、非常に薄い厚さ（０．５〜２ｍｍ）を有するマイクロメカニカル構成要素を作るためには、好適な成形型の製造も非常に複雑であり、鋳造の場合と同じ限界が存在している。
【００１２】
さらに、Ｔｇ〜Ｔｘの温度では、合金が結晶化する前に利用可能な時間は制限される。薄い厚さで多くの複雑な態様を有する形状の場合、成形型の完全な充填のために必要な時間は、利用可能な時間よりも長くなることがあり、部品の部分的または完全な結晶化、及び特にその機械式特性の損失をもたらす。
【００１３】
知られている類似の技術は、ＬＩＧＡ技術である。ＬＩＧＡは、３つの主要な処理ステップである、リソグラフィ、電鋳、及び成形からなる。２つの主要なＬＩＧＡ生産技術があり、それは、高アスペクト比を有する構造を作成するために、シンクロトロンによって生成されるＸ線を使用するＸ線ＬＩＧＡ技術、及び、低アスペクト比を有する構造を作成するために、紫外線を使用するより利用しやすい方法であるＵＶ  ＬＩＧＡ技術である。
【００１４】
Ｘ線の方法によって製造されるＬＩＧＡ構造の注目すべき特徴は、
−  １００：１程度の高アスペクト比；
−  ８９．９５°程度のフランク角を有する平行な側壁；
−  光学ミラーに好適な、δ＝１０ｎｍの滑らかな側壁；
−  数十マイクロメートルから数ミリメートルの構造高さ；
−  数センチメートルの距離にわたるマイクロメートル程度の構造細部
を含む。
【００１５】
Ｘ線ＬＩＧＡは、１９８０年代初頭に開発されたマイクロエンジニアリング製造技術である。この方法では、導電性基材に結合された、Ｘ線に敏感である感光性ポリマー、通常は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）は、シンクロトロン放射光源からＸ線吸収材料に部分的に覆われたマスクを通して高エネルギＸ線の平行ビームにさらされる。感光性ポリマーの露光（または、非露光）領域の化学的除去により、三次元構造を得ることを可能にし、それは金属電着によって満たすことができる。樹脂は、金型インサートを製造するために、化学的に除去される。成形型インサートは、射出成形によってポリマーまたはセラミック部品を製造するために使用することができる。
【００１６】
ＬＩＧＡ技術の主な利点は、Ｘ線リソグラフィー（ＤＸＲＬ）を使用して得られる精度である。この技術は、さまざまな材料（金属、プラスチック、及びセラミック）で製造される、高アスペクト比及び高精度を有する微細構造体を製造することができる。
【００１７】
ＵＶ  ＬＩＧＡ技術は、感光性ポリマー、通常はＳＵ−８を露光するために、水銀灯などの安価な紫外線源を使用する。加熱及び透過は光学マスクの問題でないので、簡単なクロムマスクを高度なＸ線マスク技術と置換してもよい。これらの簡略化により、ＵＶ  ＬＩＧＡ技術は、そのＸ線ホモログよりもさらに安価に、かつ、利用しやすくなる。しかしながら、ＵＶ  ＬＩＧＡ技術は、精密な成形型を製造するためにそれほど有効なものではなく、そのため、コストを低く維持しなければならないとき、及び、あまり高いアスペクト比が必要ではないときに使用される。
【００１８】
このような方法の欠点は、三次元部品の簡単な製造ができないことである。実際には、ＬＩＧＡ方法で三次元部品を製造することは可能であるが、フォトリソグラフィ及び電着の数度の連続する繰り返しを必要とする。
【００１９】
さらに、ＬＩＧＡ方法は、材料の選択に関する問題を示している。実際、２つの材料、基材のための材料と付着させる材料とを必要とする。基材のための材料は光構造化可能でなければならず、そのため、石膏またはジルコンは使用できない。付着させる材料については、電鋳によって付着させることが可能でなければならず、そのため、金属材料が唯一の考えられる材料である。ここで、このような材料は一般に、良好な熱散逸、及びそれによる良好な冷却を保証する熱的特性を有する。ＬＩＧＡ成形型で形成されるアモルファス金属合金については、熱エネルギの良好な散逸のためのこの能力により、非常に速く硬化し、そのため、部品の良好な形成が妨げられる。
【００２０】
最後に、成形型を作るためのＬＩＧＡ方法は、たとえば、可能な形状を制限するような性質であるが、それは、この種の三次元成形型は層ごとの製造を必要とするためである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、第１の金属材料から作られる構成要素を製造するための方法を提供する先行技術の欠点を克服する、第１の部品を作るための方法に関し、前記第１の材料は、少なくとも部分的にアモルファスにすることができる材料であり、前記方法は：
ａ）第２の材料から作られる成形型を提供するステップであって、前記成形型が構成要素の雌型を形成するキャビティを備える、提供するステップと；
ｂ）第１の材料を提供して、前記成形型のキャビティで第１の材料を形成するステップであって、前記第１の材料が、遅くとも前記形成時に、第１の材料を少なくとも部分的にアモルファスにすることができる処理を受ける、提供及び形成するステップと；
ｃ）それによって、成形型から形成された構成要素を分離するステップと；
を含み、成形型を形成する第２の材料は、２５０〜２５００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5の熱浸透率を有することを特徴とする。
【００２２】
第１の有利な実施形態では、ステップｃ）は、前記成形型を溶解することからなる。
【００２３】
第２の有利な実施形態では、前記第１の材料は、第１の材料が結晶構造を局所的に失うことを可能にする、その融点よりも高い温度上昇にさらされ、続いて、前記第１の材料が少なくとも部分的にアモルファスにすることができる、そのガラス転移温度よりも低い温度まで冷却される。
【００２４】
第３の有利な実施形態では、形成ステップｂ）は、第１の材料をその融点よりも高い温度にさらした後に、そのガラス転移温度よりも低い温度に冷却することにより、前記第１の材料を少なくとも部分的にアモルファスにする処理と同時に行われ、鋳造作業中に、第１の材料を少なくとも部分的にアモルファスにすることができる。この実施形態は、第１の材料の臨界冷却速度が１０Ｋ／ｓ未満であることを特徴とする。
【００２５】
第４の有利な実施形態では、形成は注入によって行われる。
【００２６】
第５の有利な実施形態では、形成は遠心鋳造によって行われる。
【００２７】
別の有利な実施形態では、第２の材料は、２３００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5の浸透率を有するジルコンである。
【００２８】
別の有利な実施形態では、第２の材料は、大部分が石膏及び／またはシリカからなるプラスター型であり、２５０〜１０００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5の浸透率を有する。
【００２９】
別の有利な実施形態では、第１の材料は、１０Ｋ／ｓ以下の臨界冷却速度を有する。
【００３０】
本発明はまた、少なくとも部分的にアモルファスにすることができる金属材料である、第１の材料から作られる構成要素に関し、構成要素が本発明による方法を使用して製造されることを特徴とする。
【００３１】
本発明は、本発明による構成要素を備える、時計製造におけるまたは宝飾品の構成要素にさらに関し、前記構成要素は、胴、ベゼル、ブレスレットリンク、車、針、丸穴車、パレットまたは脱進機システムてん輪、トゥールビヨンケージ、リング、カフスボタン、あるいは、イヤリングまたはペンダントを含むリストから選択される。
【００３２】
本発明による第１の部品を作るための方法の目的、利点、及び特徴は、単に非限定的な例として提示され、添付図面に示される、本発明の少なくとも１つの実施形態についての以下の詳細な説明でより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は本発明による方法のステップを概略的に示す。
【図２】図２は本発明による方法のステップを概略的に示す。
【図３】図３は本発明による方法のステップを概略的に示す。
【図４】図４は本発明による方法のステップを概略的に示す。
【図５】図５は本発明による方法のステップを概略的に示す。
【図６】図６は本発明による方法のステップを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１〜６は、本発明による第１の部品１とも呼ばれる、腕時計または宝飾品の構成要素１を作るための方法のさまざまなステップを示す。この第１の部品１は第１の材料から作られる。この第１の部品１は、胴などのカバー部品、ベゼル、ブレスレットリンク、リング、カフスボタンまたはイヤリングまたはペンダント、あるいは、車３、針、丸穴車、パレット５または脱進機システム９のてん輪７、トゥールビヨンケージなどの機能部品でもよい。
【００３５】
第１の材料は、有利なことには少なくとも部分的にアモルファス材料である。より詳細には、材料は金属であり、これは、材料が少なくとも５０重量％の割合で、少なくとも１つの金属元素または半金属を含むことを意味する。第１の材料は、均質な金属合金、あるいは、少なくとも部分的または完全にアモルファスの金属でもよい。そのため、第１の材料は、その融点より高い温度上昇の後に、第１の材料を少なくとも部分的にアモルファスにすることができるそのガラス転移温度よりも低い温度まで十分に速く冷却することにより、結晶構造を局所的に失うことができるように選択される。金属元素は、高価なものでもよく、高価なものでなくてもよい。
【００３６】
図２に示される第１のステップは、成形型１０を提供することからなる。この成形型１０は、作られる部品１の雌型であるキャビティ１２を有する。ここで、それは、いわゆるロストワックス成形型である。この種の成形型は、前記部品を解放するために、使用後、破壊または溶解できる材料から作られる成形型１０からなる。この種の成形型の利点は、製造及び離型の容易さであり、それはキャビティの形状とは無関係である。そのため、インサートなしで、複雑な形状及び／または凹型形状を有するキャビティを作ることは容易に可能である。この成形型は、ワックスまたは樹脂原型を覆うことによって、順番に射出することによって、付加的な製造によって、機械加工によって、あるいは、彫刻によって得ることができる。この成形型１０は、溶融金属を注ぎ込むことができるように、チャネル１４を備える。
【００３７】
そのため、この成形型１０は第２の材料から作られる。有利なことには、成形型の材料は、特定の熱的性質を有するように選択される。実際、ここで目的は、成形型キャビティを完全に満たす間に、マイクロメカニカル構成要素のアモルファス材料を結晶させないようにできる材料から作られるロストワックス鋳造のための成形型を有することである。
【００３８】
粘性または液体状態で、原子が互いに構造を形成するのを妨げるために十分にすばやく冷却されないとき、アモルファス金属は結晶する。所定の合金については、この特性は、臨界冷却速度Ｒｃ、すなわち、材料のアモルファス状態を維持するために融点とガラス転移温度との間で維持される最小冷却速度によって定義される。結果的に、Ｒｃより大きい冷却速度Ｒを保証するだけ十分に熱エネルギを散逸させる材料から作られる成形型１０を有することが必要になる。従来通り、鋳型造形は、Ｒの高い値を有するために、鋼または銅の合金から作られる。
【００３９】
しかしながら、小さい寸法の、または、微細で複雑な細部を有する部品については、熱エネルギを散逸させるこの能力は、あまり大きくてはいけない。この能力があまりに大きい場合、第１の部品を形成する第１の材料が、成形型１０のキャビティ１２を完全に満たす前に固化するという危険性がある。
【００４０】
この理由のために、本発明は、Ｒｃとともに熱浸透率Ｅの基準を使用することを提案する。
【００４１】
材料の熱浸透率は、熱エネルギをその周囲と交換するための能力を特徴づける。それは以下の式で与えられる：
【００４２】
【数１】
2019501780.tif 000003
【００４３】
ここで、
λ：材料の熱伝導率（Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1）
ρ：材料の密度（ｋｇ・ｍ-3）
ｃ：材料の単位質量あたりの熱容量（Ｊ・ｋｇ-1・Ｋ-1）
それゆえ、浸透率はＪ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5で測定される。
【００４４】
この浸透率は、作られる第１の部品の厚さに応じて、材料のアモルファス状態を保証する冷却を得ること、すなわち、Ｒ＞Ｒｃであることを可能にする。実際、浸透率の基準が大きい場合、アモルファス特性は製造される部品の厚さに関連する。所定の厚さに対して、高い浸透率では、材料が成形型全体を満たすことができる前に材料の凝固の危険性があり、その一方で、浸透率があまりに小さい場合、結晶化の危険性があることが容易に理解されよう。本発明によると、浸透率は、２５０〜２５００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5の範囲から選択されると考えられる。材料の例として、プラスター型の材料の浸透率は２５０〜１０００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5であり、その一方で、ジルコンについては、２３００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5である。
【００４５】
本発明のために選択された浸透率特性により、キャビティが完全に満たされる前に材料が凝固することなく、０．５ｍｍ以上の厚さを有する第１の部品を得ることが可能である。先細で寸法が小さい場合、０．５ｍｍより小さい厚さを有する構成要素または構成要素の一部を正確に満たすことができることは明らかである。
【００４６】
第２のステップは、第１の材料、すなわち、第１の部品１を構成する材料を提供することからなる。材料が提供されると、図３及び４に示すように、この第２のステップの残りは、材料を形成することからなる。鋳造プロセスはこのために使用される。
【００４７】
このような方法は、第３のステップで提供された第１の材料を取得することからなるが、それを少なくとも部分的にアモルファスして、液体状態に変換する処理にさらすことはない。液体状態へのこの変換は、注入容器２０で前記第１の材料を融解することによってもたらされる。
【００４８】
第１の材料が液体状態であると、それは成形型のキャビティ２に注ぎ込まれる。成形型のキャビティ２が満たされる、または少なくとも部分的に満たされると、第１の材料は、アモルファス形態を与えるように冷却される。本発明によると、冷却は、成形型１０の熱散逸によって、すなわち、成形型を構成する材料の熱的特性を利用することのみによってもたらされ、換言すれば、冷却は、成形型の浸透率により、成形型／空気界面でのみもたらされ、構成要素の金属材料にアモルファスまたは少なくとも部分的にアモルファス特性を与える。したがって、冷却は、空気またはガス、たとえばヘリウム以外の任意の焼入剤を使用することなく実現される。
【００４９】
思い出すと、成形型１０を構成する材料は、２５０〜２５００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5の範囲の浸透率を有するように選択され、材料のこの熱浸透率は、熱エネルギをその周囲と交換する能力である。そのため、同じ厚さでは、浸透率が大きいほど、冷却は大きくなる。
【００５０】
浸透率のこれらの値では、冷却速度Ｒは、従来使用される金型と比較して遅い。ちなみに、鋼の浸透率は１００００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5より大きく、銅の浸透率は３５０００Ｊ／Ｋ／ｍ2／ｓ0.5より大きい。この理由により、作られる部品のアモルファスまたは部分的なアモルファス状態を保証するために、小さい臨界冷却速度Ｒｃを有する第１の材料を使用することが必要である。この臨界冷却速度Ｒｃは１５Ｋ／ｓ未満である。使用される合金は、たとえば、組成Ｚｒ５８．５Ｃｕ１５．６Ｎｉ１２．８Ａｌ１０．３Ｎｂ２．８（Ｒｃ＝１０Ｋ／ｓ）、Ｚｒ４１．２Ｔｉ１３．８Ｃｕ１２．５Ｎｉ１０Ｂｅ２２．５（Ｒｃ＝１．４Ｋ／ｓ）、または他にＰｄ４３Ｃｕ２７Ｎｉ１０Ｐ２０（Ｒｃ＝０．１０Ｋ／ｓ）で与えられる。第１の材料を形成する他の合金は、たとえば、以下の通りでもよい（ａｔ％の組成）：Ｐｄ４３Ｃｕ２７Ｎｉ１０Ｐ２０、Ｐｔ５７．５Ｃｕ１４．７Ｎｉ５．３Ｐ２２．５、Ｚｒ５２．５Ｔｉ２．５Ｃｕ１５．９Ｎｉ１４．６Ａｌ１２．５Ａｇ２、Ｚｒ５２．５Ｎｂ２．５Ｃｕ１５．９Ｎｉ１４．６Ａｌ１２．５Ａｇ２、Ｚｒ５６Ｔｉ２Ｃｕ２２．５Ａｇ４．５Ｆｅ５Ａｌ１０、Ｚｒ５６Ｎｂ２Ｃｕ２２．５Ａｇ４．５Ｆｅ５Ａｌ１０、Ｚｒ６１Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０Ａｌ７．５Ｔｉ２Ｎｂ２、及びＺｒ４４Ｔｉ１１Ｃｕ９．８Ｎｉ１０．２Ｂｅ２５。したがって、本発明で使用される成形型は金属材料から作ることができないことが理解される。
【００５１】
そのため、本発明のために選択される浸透率特性により、０．５ｍｍ〜１．４ｍｍの厚さを有する第１のアモルファス金属部品を得ることが可能であり、上記のように、それらが先細で、大きさが制限される場合、より薄い厚さを有する細部を作ることができることが理解される。同様に、それらが小さい寸法を有する先細とみなされる場合、１．４ｍｍより大きい厚さを有する部品または部品の一部を結晶化なしに製造することができる。
【００５２】
アモルファスになることができる金属または合金を鋳造することの１つの利点は、低い融点を有することである。実際、アモルファス形状を有することが可能な金属または合金の融点は一般に、同じ種類の組成を考慮するとき、従来の合金の融点より２〜３倍低い。たとえば、ジルコニウムＺｒ及びチタンＴｉに基づく結晶性合金の１５００〜１７００℃と比較して、合金Ｚｒ４１．２Ｔｉ１３．８Ｃｕ１２．５Ｎｉ１０Ｂｅ２２．５の融点は７５０℃である。これにより、成形型への損傷を回避することができる。
【００５３】
別の利点は、アモルファス金属の凝固収縮が非常に小さく、結晶性金属の５〜７％の収縮と比較して１％未満であることである。この利点により、前記収縮により生じる表面欠陥または寸法の著しい変化のおそれなく、鋳造原理を使用することができる。
【００５４】
別の利点は、アモルファス金属の機械式特性及び研磨性は、それらがアモルファスであるならば、製造方法に依存しないことである。そのため、鋳造で得られる部品は、鍛造、機械加工、または熱間成形による部品と同じ特性を有し、それは結晶性金属と比較して大きな利点であり、その特性は、部品の製造の方法の履歴と関連する結晶構造に強く依存する。
【００５５】
第１の代替形態では、鋳造は重力式でもよい。前記鋳造では、金属は、重力の影響下で、成形型を満たす。
【００５６】
第２の代替形態では、鋳造は遠心型でもよい。この遠心鋳造は、成形型を速く回転させる原理を利用する。注ぎ込まれた溶融金属は、遠心力によって壁に付着して、固化する。この技術は、遠心分離及び材料への圧力を可能にし、それは脱ガス処理を引き起こし、溶融金属の槽に含まれる不純物を外部に排出する。簡単な重力鋳造と比較して、より小さいキャビティを満たすことができる。
【００５７】
第３の代替形態では、鋳造は射出によるものでもよい。射出による前記鋳造は、成形型がピストンによって満たされる原理を使用し、それは非常に高い力を加えて、溶融金属を押し出す。この押し出しにより、溶融金属を成形型に導くことができ、より良好に成形型に充填することができる。他の代替形態では、鋳造は、反重力による、加圧成形による、または真空鋳造によるものでもよい。
【００５８】
図５に示される第３のステップは、成形型１０から第１の部品１を分離することからなる。このために、アモルファス金属をオーバーモールドして第１の部品１を形成する成形型１０が、高圧噴流を使用して、水または化学溶液に溶解することによって、または、機械的除去によって、破壊される。化学溶液が使用されるとき、それは特に成形型１０を腐食させるために選択される。実際、このステップの目的は、アモルファス金属からなる第１の部品５を溶解することなく、雌型１を溶解することである。たとえば、リン酸処理された成形剤でプラスターから作られた成形型の場合、フッ化水素酸の溶液は、成形型を溶解するために使用される。最終的に、第１のアモルファス金属部品が製造される。
【００５９】
次に、余分な材料は、図６に示されるように、機械的にまたは化学的に除去される。
【００６０】
添付の特許請求の範囲により定義された本発明の範囲内で、上記の本発明のさまざまな実施形態に、当業者に明白なさまざまな変更及び／または改良及び／または組合せを加えることができることが理解されよう。
【００６１】
雌型１を提供することからなる第１のステップが、前記雌型を準備することを含んでもよいことも理解されよう。実際、第１の部品上に表面仕上を直接行うことができるように、雌型１を装飾することが可能である。これらの表面仕上は、ダマスキーニング装飾、ビーズ装飾、渦ダイヤモンド装飾、またはサテン仕上でもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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