СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСА ЧАСОВ (ВАРИАНТЫ)
METHOD FOR MANUFACTURING WATCH CASE (VERSIONS)

Изобретение относится к области изготовления наручных и карманных часов, в частности их корпусов, с использованием драгоценных металлов.
На сегодняшний день в уровне техники широко известен способ изготовления корпуса часов из нейзильбера, плакированного (покрытого) золотом, обеспечивающий экономию золота и снижение цены на готовые часы в целом.
В качестве основы берется нейзильбер или латунь. Пластину основы обкладывают двумя пластинами золотого сплава такой же длины и ширины, между пластинами закладывают слой специальной пасты, сверху накладывают стальные пластины и весь пакет сжимают струбцинками, а затем закладывают в газовую камерную печь для нагрева до определенной температуры. В процессе нагрева струбцинки несколько раз поджимают, и происходит поверхностная диффузия одного металла с другим. Затем биметаллическую полосу прокатывают на вальцах за несколько переходов с промежуточным отжигом. Концы полосы присоединяют к клеммам и, пропуская электрический ток, нагревают полосу до красного каления. Далее полоса поступает на штамповочные операции. После штамповки заготовки отжигают в печах с нейтральной средой и передают на механические операции. Как разновидность применяют метод, при котором отдельно вырубленные заготовки из золота и нейзильбера спаиваются оловом, а затем поступают на последующие операции (С.В. Тарасов. «Технология часового производства», Москва, Машгиз. 1956 г.).
Недостатками известных способов является сложность получения биметаллической полосы, а также маленькая толщина получаемого декоративного слоя (от 3-4 мкм), что дает низкие эксплуатационные свойства корпуса часов и приводит к быстрой потере внешнего вида. Увеличение же слоя драгоценного металла приводит к ограничениям получаемой формы, что ухудшает дизайн часов.
Способ, при котором заготовки из золота и нейзильбера спаивают оловом, имеет следующие недостатки:
- трудоемкий технологический процесс нанесения припоя для пайки двух частей корпуса;
- высокий процент брака вследствие некачественной припайки из-за неравномерного распределения припоя;
- большой расход припоя;
- порча внешнего вида изделия при межоперационной мойке и эксплуатации из-за воздействия агрессивных веществ, которые содержатся во флюсе припоя.
Наиболее близким аналогом заявленного способа является СН 706549 А2, из которого известен способ изготовления отдельной детали корпуса часов из биметаллического сплава. Однако описываемая в источнике СН 706549 А2 деталь корпуса часов не выполняет конструкционных задач и представляет собой лишь компонент внешнего оформления - декоративную накладку, наличие либо отсутствие которой не может сказаться на работоспособности корпуса часов. При этом в заявленном изобретении описывается конструкция, биметалльные элементы которой выполняют несущие функции и являются неотъемлемой частью корпуса часов.
Техническим результатом заявленного способа изготовления корпуса часов является устранение перечисленных выше недостатков известных способов, обеспечение качественного крепления декоративной внешней части корпуса к внутренней части по всей поверхности и получение корпуса, имеющего высокую жесткость, при минимальном расходе драгоценного металла.
Названный технический результат достигается способом, при котором получают полосу с заданным содержанием драгоценного металла необходимой толщины и выполняют ее неразъемное соединение с припоем. Полученную таким образом биметаллическую полосу прокатывают в необходимую толщину и с помощью стандартных металлообрабатывающих операций из нее получают заготовку внешней части корпуса часов. Затем из приемлемого в часовом производстве металла (например, нейзильбер) с помощью стандартных металлообрабатывающих операций изготавливают заготовку внутренней части корпуса часов. После чего полученные заготовки внутренней и внешней частей соединяют между собой и пропаивают собранный узел, получая таким образом цельный корпус часов.
Используемый при изготовлении корпуса часов припой возможно применять в различных приемлемых формах: в виде полосы, в пастообразном виде, в виде измельченного до подходящих фракций твердого припоя.
Соединение припоя с полосой с содержанием драгоценного металла предпочтительно производить с помощью нагрева в печи или нагрева пропусканием через полосу с припоем электрического тока, что обеспечивает наиболее качественное соединение полосы и припоя за счет поверхностной диффузии соединяемых материалов.
Не исключена возможность также соединять припой с полосой и за счет тепла, образующегося вследствие химической реакции. При этом будет отсутствовать необходимость в мощных источниках энергии для нагрева, а также в использовании сложного и громоздкого оборудования.
Возможно также производить соединение полосы и припоя методами давления, что устранит потребность в мощных источниках энергии для нагрева, более того, такой метод не потребует использования вспомогательных материалов, причем будут отсутствовать тепловые и газовые выделения.
Заготовки внешней и внутренней частей корпуса часов можно изготовить методами давления (один из видов стандартных металлообрабатывающих операций), что повысит производительность операций по сравнению с другими способами металлообработки.
Таким же способом возможно получение и крышки корпуса часов.
Вторым заявленным вариантом является способ изготовления корпуса часов, при котором с помощью металлообрабатывающих операций получают заготовку внешней части корпуса часов с заданным содержанием драгоценного металла. Затем получают полосу из приемлемого в часовом производстве металла (например, нейзильбер) и выполняют ее неразъемное соединение с припоем. Полученную биметаллическую полосу прокатывают в необходимую толщину и с помощью металлообрабатывающих операций из нее изготавливают заготовку внутренней части корпуса часов. После чего полученные заготовки внутренней и внешней частей соединяют между собой и пропаивают собранный узел, получая таким образом цельный корпус часов.
Припой, используемый при осуществлении данного способа, также возможно применять в различных приемлемых формах: в виде полосы, в пастообразном виде, в виде измельченного до подходящих фракций твердого припоя.
Соединение припоя с полосой из металла предпочтительно производить с помощью нагрева в печи или нагрева пропусканием через полосу с припоем электрического тока, что обеспечивает наиболее качественное соединение полосы и припоя за счет поверхностной диффузии соединяемых материалов.
Не исключена возможность также соединять припой с полосой и за счет тепла, образующегося вследствие химической реакции. При этом будет отсутствовать необходимость в мощных источниках энергии для нагрева, а также в использовании сложного и громоздкого оборудования.
Такое соединение припоя и полосы из металла также можно осуществлять методами давления, что устранит потребность в мощных источниках энергии для нагрева, более того, такой метод не потребует использования вспомогательных материалов, причем будут отсутствовать тепловые и газовые выделения.
Заготовки внешней и внутренней частей корпуса часов допустимо изготавливать методами давления (один из видов стандартных металлообрабатывающих операций), что повысит производительность операций по сравнению с другими способами металлообработки.
Одна из разновидностей реализации заявленных способов включает в себя следующие технологические процессы.
1. Получение заготовки внешней части корпуса часов
Методом непрерывной плавки получают полосу (основная часть) с заданным содержанием драгоценного металла (например, золота, платины и т.п.), полученную полосу прокатывают с необходимыми отжигами в нужную толщину, используя прокатное оборудование.
Затем методом непрерывной плавки получают припойную часть биметалла также в виде полосы. Припойная полоса состоит из металла той же пробы, что и основная полоса с добавлением легирующих добавок, а именно серебра, цинка (возможно использование как драгоценных металлов, так и недрагоценных).
3
Далее полностью подготовленные полосы основной и припойной части соединяют между собой путем их спекания при нагреве с температурой в диапазоне от 500 до 800°С в конвейерной печи. Термическое спекание узла должно проходить в защитной среде для предотвращения окисления спаиваемых деталей. Защитной средой является водород (Н), получаемый в печи путем разложения аммиака (NH).
Соотношение толщин основного и припойного материала предпочтительно составляет 10:1 (т.е. основная часть больше припойной части в 10 раз).
Полученную биметаллическую полосу снова прокатывают в нужную окончательную толщину, предпочтительно составляющую от 0,35 мм до 0,5 мм, в соответствии с картами технологических процессов разрезают на дисковых ножницах и на прессовом оборудовании формуют (штампуют) заготовку внешней части корпуса часов (как правило, это коробчатые детали круглой или не круглой формы, с пробитыми по необходимости отверстиями в «дне» заготовок с толщиной стенок данных заготовок после формообразования от 0,25 мм до 0,5 мм.
2. Получение заготовки внутренней части корпуса часов
Заготовку внутренней части корпуса часов изготавливают из недрагоценного металла, обеспечивающего конструктивную целостность и прочность всего корпуса часов, например нейзильбера или латуни, с помощью стандартного прессового и металлообрабатывающего оборудования методами точения и фрезерования.
3. Сборка и финальная обработка корпуса часов
Полученные заготовки внутренней и внешней частей соединяют друг с другом, например, путем запрессовки или посадкой без натяга.
Собранный узел из заготовок пропаивают в конвейерной или муфельной печи в защитной среде для предотвращения окисления спаиваемых деталей.
Далее, как правило, выполняются стандартные токарные и фрезерные операции, а также отделочные операции, в результате которых корпусу часов, имеющему снаружи слой драгоценного металла толщиной от 0,25 мм до 0,5 мм, придается благородный внешний вид и коррозионная стойкость.
После получения корпуса проводятся сборочные операции.
Один из вариантов изделия, получаемого заявленными способами, наглядно представлен на фиг. 1, где представлены часы, состоящие из корпуса 1, установленного в него механизма 2 с закрепленным на нем циферблатом и стрелками (на фиг. 1 не показаны), а также стекла 3 и крышки 4. Корпус состоит из внутренней части 5 и внешней части 6, неразъемно соединенных между собой. Стекло 3 вклеивается или запрессовывается в корпус посредством прокладки.
Механизм часов позиционируется и удерживается за счет кольца крепления механизма, которое сопряжено с внутренней стенкой корпуса и крышкой корпуса. В корпус впрессовывается и развальцовывается втулка заводной головки.
Крышка 4 корпуса может закрепляться в корпусе посредством сопряжения упругих замков 7, выполненных на ее стенке с ответными фасонными поверхностями 8 корпуса, а также посредством резьбового соединения или винтами.