由非导电材料制成的钟表表盘或外部元件制造技术

本发明专利技术涉及一种通过执行或重复以下基本循环而由非导电材料制造钟表表盘或外部元件的方法：‑(10)用非导电基材或陶瓷或玻璃或蓝宝石制造基座(1)，‑(20)用第一牺牲金属保护层(2)借助干法工艺涂覆基座，‑(30)用超短脉冲激光以至少等于第一层(2)的局部深度的深度蚀刻出装饰(3)，‑(40)用金属的或着色的第二装饰性处理层(4)借助于干法工艺涂覆装饰(3)和第一层(2)的剩余部分，‑(50)化学去除每个第一层(2)，在化学去除(50)每个第一层(2)之前或之后，对于在基座(1)的上部层级处所形成的复合物进行机械平整(55)。

Clock dials or external components made of non-conductive materials

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由非导电材料制成的钟表表盘或外部元件
本专利技术涉及一种由非导电材料制造外部元件或钟表表盘的方法，其中执行至少一次基本循环，所述基本循环按照顺序包括以下步骤：-由非导电材料或陶瓷或玻璃或蓝宝石或至少部分非晶材料制成的基材制造基座，-用至少一个第一牺牲保护金属层对所述基座进行干法涂覆；-借助于飞秒激光或皮秒激光类型的超短脉冲激光以至少等于所述第一牺牲保护金属层的局部厚度的深度蚀刻出装饰；-用至少一个第二金属的和/或着色的装饰性处理层对所述装饰和所述第一牺牲保护金属层的剩余部分进行干法涂覆；-化学去除每个所述第一牺牲保护金属层。本专利技术还涉及一种包括该方法制成的外部元件和/或表盘的手表。本专利技术涉及用于钟表的外部部件或显示部件领域，以及珠宝领域。
技术介绍
为了制造双色部件，一种已知的方法包括：-在坯料的整个表面上放置牺牲保护层(光敏树脂、清漆、粘合剂、聚合物膜)；-选择性地蚀刻保护层，还可以蚀刻基材；-进行装饰性处理(电铸成型、真空沉积、清漆、亮面漆)；-去除保护层(化学蚀刻、溶解、离子轰击、机械作用)。除非使用光敏树脂，否则轮廓的清晰度并不是很好。此外，牺牲保护层的材料在任何随后的真空处理——特别是通过金属化工艺进行装饰性处理——期间可能表现出脱气现象。精工爱普生株式会社名下的日本专利申请JPH05156425A公开了采用干膜形成方法形成中空字母、或更一般地形成图案，其中在诸如为烧结硬质合金、铂合金或白色金合金、陶瓷的基础材料制成的表面上覆盖有彩色薄膜。材料表面涂覆有作为第一层的彩色薄膜，在相关的部件上通过激光束加工形成其深度大于第一层的厚度的中空图案，将具有与第一层的成分不同的成分的彩色薄膜通过干膜形成工艺作为第二层进行施加，然后去除第一层和第二层，包括图案的区域除外。劳力士名下的欧洲专利申请EP3067220A1公开了一种装饰钟表元件的方法，其中使用飞秒激光对待装饰元件的表面进行深度蚀刻；以及对待装饰的钟表元件的表面进行表面构造，这两个装饰至少部分地彼此叠加。
技术实现思路
本专利技术提出开发一种用于制造由非导电材料、尤其是陶瓷或类似物制成的外部元件或钟表表盘的方法，以获得金属化的和/或着色的蚀刻装饰。为此，本专利技术涉及根据权利要求1的方法。本专利技术还涉及一种包括通过该方法制成的外部元件和/或表盘的手表。该操作模式使得可以在非导电基材例如陶瓷、蓝宝石、玻璃或类似物上获得高清晰度的凸起装饰。此外，本专利技术避免了使用有机保护层，有机保护层在针对金属化的后续真空处理过程中可能发生脱气现象。最后，所提供的解决方案不需要使用昂贵的光刻设备(旋涂机、掩模对准器、黄光室)，而是可以用通常用于机械蚀刻、或更具体地用于激光蚀刻的设备来执行。附图说明通过参考附图阅读以下详细描述，本专利技术的其他特征和优点将显现出来，其中：-图1表示本专利技术方法的基本循环的操作序列的示意性剖视图，包括制造基座、用第一牺牲保护金属层涂覆基座、蚀刻装饰、沉积金属和/或着色装饰性处理的第二层、以及去除第一牺牲保护金属层。-图2以与图1类似的方式表示单个蚀刻步骤，其中所有蚀刻都到达基座的基材。-图3以与图1类似的方式表示在去除第一牺牲保护金属层之前，对第一牺牲保护金属层和第二装饰性处理层进行机械平整的可选步骤。-图4以类似于图3的方式表示在去除第一牺牲保护金属层之后，对第二装饰性处理层进行机械平整的可选步骤。-图5以与图1类似的方式表示用两个叠置的牺牲保护金属层来沉积第一牺牲保护金属层的单个步骤。-图6以与图1类似的方式表示用两个叠置的装饰性处理层来沉积第二金属和/或着色装饰性处理层的单个步骤。-图7表示蚀刻细节，包括单个的或叠置的圆锥形蚀刻，以及单个的或叠置的棱锥形蚀刻。-图8表示包括由本专利技术的方法制造和装饰的陶瓷制成的表盘和表圈的手表。具体实施方式本专利技术涉及一种用于制造由非导电材料(尤其是陶瓷或类似材料)制成的外部元件或钟表表盘或珠宝部件的方法，以获得金属化的和/或着色的蚀刻装饰。更具体地，本专利技术涉及一种用于制造由非导电材料制成的外部元件或钟表表盘的方法。根据本专利技术，至少执行一次基本循环，其按照顺序包括以下步骤：-10：用非导电材料或陶瓷或玻璃或蓝宝石或至少部分非晶材料制成的基材制作基座；-20：用至少一个第一牺牲保护金属层2对所述基座1进行干法涂覆；-30：以至少等于第一牺牲保护金属层2的局部厚度的深度蚀刻出装饰3；-40：用至少一个第二金属和/或着色装饰处理层4对装饰3和第一牺牲保护金属层2的剩余部分进行干法涂覆；-50：特别是通过化学方法去除每个第一牺牲保护金属层2。图1示出了一种不太容易实现的变型41，其中通过沉积与第一牺牲保护金属层2齐平的第二装饰处理层来修改步骤40。对于制造非导电的、金属化的和/或着色的蚀刻表盘的特定应用，本专利技术的一种有利操作序列包括特定参数：-20：使用干法装置，更特别地通过PVD沉积，来放置牺牲保护金属层：优选但不限于铝或铬；-30：如图所示，利用对牺牲保护金属层2的选择性烧蚀/消融，以及可能的对基材1的蚀刻(称为下部蚀刻GI)，对装饰进行(皮秒激光或分秒激光类型的)超短脉冲激光蚀刻；-40：使用干法工艺，更特别是PVD，进行装饰性金属(金、铑、铬、硅或其他)或着色(金属氧化物、氮化物和碳化物以及它们的任何叠加层组合)处理；-50：通过化学方法(用于铝的NaOH型碱性溶液，但也可以是用于铬的酸，或者其它物质)除去保护层。材料的选择被操作序列的约束条件直接限定。实际上，必须这样选择牺牲层和装饰层的性质，即，使得：-剥除溶液能在不毁损装饰涂层的情况下除去保护层；-在蚀刻——特别是激光蚀刻(皮秒激光或飞秒激光类型的超短脉冲激光)——期间，在限定的蚀刻区域以外的地方的保护层不会被毁损(由于白炽粒子的溅射，在接近蚀刻处可能发生毁损)；-保护层必须能够经受任何中间清洁操作。在步骤20中，选用牺牲金属层避免了任何脱气现象。实际上，这种牺牲金属层由在步骤40的装饰性处理期间遇到的压力(其可以低至P＝1.10-8毫巴)和温度(通常T≤300℃)条件下呈惰性的材料组成，这与现有技术中使用的亮面漆/清漆不同，其在这些条件下具有发生脱气和/或部分分解的缺点，这可能损害装饰性处理的品质和/或美观性。优选地，在执行用至少一个第一牺牲保护金属层2涂覆基座1的步骤20之前，执行清洁操作：在使用/不使用超声波、有/无机械应力、具有/不具有设定温度的条件下使用洗涤剂和/或溶剂，以确保表面是清洁的，从而确保牺牲保护金属层的良好附着。在一个特定变型中，在蚀刻装饰3的操作30期间，在基座1的整个基材上执行蚀刻，如图2所示。当然，在蚀刻操作之后且在特别是通过PVD进行第二次装饰性处理沉积之前，应该清洁坯料。这是常规的清洁操作(在使用/不使用超声波、有/无机械应力、具有/不具有设定温度的条件下使用洗涤剂和/或溶剂)，但它一定不能毁损牺牲金属保护层。特别地，在牺牲金属保护层包含铝的情况下，不得使用pH值过低的清洁溶液。根据本专利技术，在每个第一牺牲保护金属层2的化学去除(步骤50)之前或之后，对基座1的上部层级处所形成的复合物/化合物进行机械平整(在步骤55中)。在一个特定变型中，在使用至少一个第二金属和/或着色装饰处理层4对第一牺牲保护金属层2的剩余部分以及装饰3进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造由非导电材料制成的外部元件或钟表表盘的方法，其特征在于，执行至少一次基本循环，所述基本循环按照顺序包括以下步骤：‑(10)由非导电材料或陶瓷或玻璃或蓝宝石或至少部分非晶材料制成的基材制造基座(1)，‑(20)用至少一个第一牺牲保护金属层(2)对所述基座(1)进行干法涂覆；‑(30)借助于飞秒激光或皮秒激光类型的超短脉冲激光以至少等于所述第一牺牲保护金属层(2)的局部厚度的深度蚀刻出装饰(3)；‑(40)用至少一个第二金属的和/或着色的装饰性处理层(4)对所述装饰(3)和所述第一牺牲保护金属层(2)的剩余部分进行涂覆；‑(50)化学去除每个所述第一牺牲保护金属层(2)，并且，在化学去除(50)每个所述第一牺牲保护金属层(2)之前或之后，对于所述基座(1)的上部层级处所形成的复合物进行机械平整(55)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.16 EP 16204645.21.用于制造由非导电材料制成的外部元件或钟表表盘的方法，其特征在于，执行至少一次基本循环，所述基本循环按照顺序包括以下步骤：-(10)由非导电材料或陶瓷或玻璃或蓝宝石或至少部分非晶材料制成的基材制造基座(1)，-(20)用至少一个第一牺牲保护金属层(2)对所述基座(1)进行干法涂覆；-(30)借助于飞秒激光或皮秒激光类型的超短脉冲激光以至少等于所述第一牺牲保护金属层(2)的局部厚度的深度蚀刻出装饰(3)；-(40)用至少一个第二金属的和/或着色的装饰性处理层(4)对所述装饰(3)和所述第一牺牲保护金属层(2)的剩余部分进行涂覆；-(50)化学去除每个所述第一牺牲保护金属层(2)，并且，在化学去除(50)每个所述第一牺牲保护金属层(2)之前或之后，对于所述基座(1)的上部层级处所形成的复合物进行机械平整(55)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在蚀刻(30)装饰(3)的操作期间，在所述基座(1)的整个所述基材上执行所述蚀刻。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在用至少一个第一牺牲保护金属层(2)干法涂覆所述基座(1)的步骤(20)期间，通过真空PVD沉积执行所述干法涂覆。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在用至少一个第一牺牲保护金属层(2)干法涂覆所述基座(1)的步骤(20)期间，以大于50纳米的第一厚度执行所述涂覆。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在用至少一个第二金属的和/或着色的装饰性处理层(4)对所述装饰(3)和所述第一牺牲保护金属层(2)的所述剩余部分进行干法涂覆的步骤(40)期间，通过真空PVD沉积执行所述干法涂覆。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在用至少一个第二金属的和/或着色的装饰性处理层(4)对所述装饰(3)和所述第一牺牲保护金属层(2)的所述剩余部分进行干法涂覆的步骤(40)期间，以50纳米至1,000纳米之间的第二厚度执行所述干法涂覆。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·拉里埃，B·蒂克西埃，
申请(专利权)人：鲁巴特和韦尔曼股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH