用于裝飾時鐘構件的工藝以及通過該工藝獲得的時鐘構件制造技術

本發明專利技術提供了一種用于裝飾時鐘構件的工藝，其中該工藝包括下列步驟：通過飛秒激光器深雕刻時鐘構件的要被裝飾的表面；以及時鐘構件的要被裝飾的所述表面的表面構成，這兩種裝飾至少部分地互相重疊。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于裝飾時鐘構件的工藝，該時鐘構件特別是手表構件。本專利技術還涉及一種通過實施該工藝獲得的這種時鐘構件。最后，本專利技術還涉及一種時鐘，特別是手表，例如，腕表，其包括該時鐘構件。
技術介紹
當需要在時鐘構件上生產裝飾(諸如表盤)時，已知的是，例如，傳統地通過諸如研磨、刷光或金剛石打磨的工藝來加工表面，從而給予表面一種結構。這種現有技術手段包括加工要裝飾的表面的單一步驟，從而產生選定的表面光潔度。該步驟可與允許添加顏色的其他步驟結合，諸如噴漆、電鍍或PVD沉積的步驟。現有的裝飾解決方案是不滿意的。具體地，應注意的是，鐘表應用對這樣的裝飾工藝要求很高：所獲得的外觀效果非常重要，并且打磨和著色必須避免瑕疵或毛刺。對堅固性方面的要求也很高，因為以這種方式裝飾的構件容易作為經受沖擊并且有時經受惡劣環境(海水、汗水等)的外部元件。最后，對于可使用這些現有的解決方案生產的裝飾的選擇被限制于一些眾所周知的存在已久的解決方案，因此，不能夠提供原創的裝飾解決方案。同時，存在與這些裝飾工藝互補的現有解決方案，其目的并不是裝飾。例如，文件WO2013/135703描述了使用飛秒激光器給金屬基板上色，從而標記該基板。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種用于裝飾時鐘構件、特別是表盤的工藝，其允許簡單地且具有高度的變化性地獲得有吸引力的且精細的且經久耐用的新穎的外觀。出于該目的，裝飾工藝包括下列步驟：-通過飛秒激光器深雕刻時鐘構件的要被裝飾的表面；以及-時鐘構件的要被裝飾的表面的表面構成，這兩種裝飾至少部分地彼此重疊。根據本專利技術的一種裝飾工藝、時鐘構件和時鐘由權利要求限定。附圖說明將在參考附圖給出的一個特定的實施方式的以下非限制性描述中詳細地描述本專利技術的主題、特征和優勢，在附圖中：圖1示意性地示出了根據本專利技術的一個實施方式的裝飾工藝的步驟。圖2示意性地示出了在根據本專利技術的實施方式的深雕刻第一步驟之后獲得的時鐘構件的頂視圖。圖3示出了在根據本專利技術的實施方式的深雕刻第一步驟之后獲得的、在與時鐘構件的表面橫切的平面中的時鐘構件的橫截面輪廓。圖4示意性地示出了在根據本專利技術的實施方式的深雕刻步驟的變型之后獲得的時鐘構件的頂視圖。圖5示出了在根據本專利技術的實施方式的深雕刻步驟的變型之后獲得的、在與時鐘構件的表面橫切的平面中的時鐘構件的橫截面輪廓。圖6示意性地示出了在根據本專利技術的實施方式的深雕刻第一步驟之后獲得的時鐘構件的部分的頂視圖。圖7示意性地示出了在根據本專利技術的實施方式的深雕刻第一步驟、隨后表面構成第二步驟之后獲得的時鐘構件的相同部分的頂視圖。圖8示意性地示出了僅在根據本專利技術的實施方式的表面構成第二步驟之后獲得的時鐘構件的相同部分的頂視圖。具體實施方式根據實施本專利技術的裝飾工藝的方法，使用了飛秒激光器加工所產生的可能性，其結合第二裝飾技術，以裝飾由大量的金屬或非金屬制成的時鐘構件。更具體地，裝飾工藝包括使用飛秒激光器進行的深雕刻，其與被簡單地稱作“表面構成”的、更淺的打磨或加工相結合。這些操作的需求和復雜性是，結合不同類型的兩種加工操作從而在時鐘構件上形成給定的裝飾被認為是不現實的。具體地，傳統的雕刻產生了必須通過返工或拋光移除的毛刺，這會隨后在刻痕的規律性方面產生外觀缺陷。在這里克服了這個缺點。據證實，這些結合的步
驟允許實現意想不到的裝飾效果。該方法額外地具有極大地增加了可以裝飾時鐘構件的方式的數量的益處。因此，本專利技術的實施方式基于通過浮雕的方式生產裝飾，通過在時鐘構件的表面中產生凹槽來獲得浮雕，這些浮雕具有兩種不同的類型，并且分別通過應用裝飾工藝的兩個分開且互補的步驟來獲得。現在將在手表表盤的裝飾方面非限制性地說明本專利技術。本專利技術當然可用于裝飾腕表或時鐘機芯的其他時鐘構件，例如非限制性地，諸如表圈、半成品機芯和機芯部件，特別是發條鼓或發條鼓蓋或棘輪。在準備表面的步驟E1、擦亮、黑色拋光或軟噴砂的步驟E2以及沉積保護層的步驟E3(該步驟被傳統地應用于表盤領域中，并且在下面描述)之后，根據實施方式的裝飾工藝尤其包括使用飛秒激光器進行的深雕刻第一步驟E10。使用激光器，使得激光器允許在表盤的要裝飾的表面中產生深刻痕，如何設置激光器取決于所追求的最終外觀。飛秒激光器是一種特殊類型的激光器，其產生超短脈沖，超短脈沖的持續時間大約是幾飛秒到幾百飛秒(1fs＝1飛秒＝10-15秒)。因此，為了裝飾由黃銅制成的表盤，例如，飛秒激光器可產生1030nm波長和20μJ的能量的脈沖，其具有500kHz的脈沖頻率和270fs的脈沖持續時間。當然，這些數值是通過示例的方式給出的，并且可使用被包含在特定范圍中的其他數值。例如，激光器的波長可被包含在300nm和1100nm之間，例如，通常地，343nm用于藍寶石并且515nm用于硅。脈沖的持續時間可在200fs和500fs之間變化。使用光學系統形成光束，所述系統由不同的構件組成，從而調節傳遞的能量、光束的偏振和光束的大小。通過用于偏離光束的電子控制光學裝置在目標(時鐘構件的表面)上掃描光束。允許通過控制軟件產生所需的圖案。例如，在實施方式中使用焦距為100mm和160mm的場鏡(F-theta鏡頭)，以允許分別加工直徑為72mm和121mm的區域(場)。通過焦距為60mm的場鏡，區域(場)減小到直徑為45mm。掃描頭由與數字控制板相關聯的軟件包控制，以允許光束的運動與激光器的發射同步。尤其是，這種組件能夠修改在要雕刻的表面上的激光器光束的運動速度、修改激光器掃描策略以及最后地修改在給定區域中的通道數量。沿著/圍繞五條軸線來控制微定位系統，即，三條平移
軸線和兩條旋轉軸線。應注意的是，與文件WO2013/135703描述的解決方案相反，飛秒激光器在這里用于形成裝飾刻痕，而不是給刻痕的底部著色。刻痕可為任何形狀，以形成任何設計或確實的字母或數字。可通過沖擊的數量、因此通過掃描圖案的重復次數來調節所獲得的刻痕的深度：沖擊的數量越大，凹槽越深。在任何情況下，這種深雕刻步驟E10產生的材料移除導致凹槽形成大于或等于4μm、并且優選地包含于4μm和25μm之間(包括4μm和25μm)的平均深度，或者形成大于或等于8μm的平均深度。因此，“深刻痕”的表達被理解為意味著平均深度大于或等于4μm的刻痕。本專利技術并不涉及通過這種雕刻步驟產生的設計，該雕刻步驟使得本專利技術能夠通過沿著選定的路徑、特別是沿著平行或大致平行的刻線移動光束來產生任何曲線。通過示例的方式，要裝飾的表面被分成不同的區域，每個區域都包括互相平行的深刻痕，兩個不同區域的刻痕不一定平行，例如，兩個相鄰區域的刻痕可能互相垂直。例如，圖2至5示出了通過使用下列參數的深雕刻第一步驟獲得的刻痕：-飛秒激光器光束在焦點處的直徑：20μm至40μm；-兩個刻痕之間的橫向間距：140μm至280μm；以及-刻痕深度：5μm、10μm或者20μm。橫向和縱向重疊度被包含在50％和99％之間，并且對于這些示例刻痕分別為68％和84％。功率密度必須高于材料的燒蝕閾值，并且通常約為12.7×106MW/cm2。圖2、3、4和5分別示出了通過兩種不同類型的掃描獲得的兩種示例輪廓。具體地，圖2和3示出了被稱為“線”輪廓的規則的輪廓，其中所獲得的刻痕10較本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于裝飾時鐘構件的工藝，其中，該工藝包括下列步驟：?通過飛秒激光器深雕刻(E10)時鐘構件的要被裝飾的表面；以及?時鐘構件的要被裝飾的表面的表面構成(E20)，這兩種裝飾至少部分地互相重疊。

【技術特征摘要】
2015.03.13 EP 15158933.01.一種用于裝飾時鐘構件的工藝，其中，該工藝包括下列步驟：-通過飛秒激光器深雕刻(E10)時鐘構件的要被裝飾的表面；以及-時鐘構件的要被裝飾的表面的表面構成(E20)，這兩種裝飾至少部分地互相重疊。2.根據權利要求1所述的用于裝飾時鐘構件的工藝，其中，深雕刻步驟(E10)產生刻痕，刻痕的深度大于或等于4μm、或者大于或等于8μm、或者包含在4μm和25μm之間。3.根據前述權利要求中的任一項所述的用于裝飾時鐘構件的工藝，其中，表面構成步驟(E20)包括太陽紋刷光、或者擦亮、或者軟噴砂、或者噴砂、或者精沖、或者圓形壓紋、或者打點、或者蝸形拋光、或者產生日內瓦波紋。4.根據前述權利要求中的任意一項所述的用于裝飾時鐘構件的工藝，其中，表面構成步驟(E20)產生浮雕，浮雕的平均深度小于或等于0.1μm、或者0.3μm、或者1μm。5.根據前述權利要求中的任一項所述的用于裝飾時鐘構件的工藝，其中，該工藝包括沉積金屬層的中間步驟(E4)，特別是可鍛造金屬層，諸如銀。6.根據前述權利要求中的任一項所述的用于裝飾時鐘構件的工藝，其中，該工藝包括步驟、特別是最終步驟(E5)，其是通過沉積一個或多個電鍍層、和/或一個或多個PVD層、和/或一個或多個ALD層、和/或通過允許易于改變要被形成的時鐘構件的感知顏色的涂層的任何其他技術沉積的著色的步...

【專利技術屬性】
技術研發人員：安東尼·努瓦羅，亞歷山大·奧利韋拉，
申請(專利權)人：勞力士有限公司，
類型：發明
國別省市：瑞士;CH