基于可光构造的玻璃的钟表构件 |
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| 申请号 | CN201510295382.X | 申请日 | 2015-06-02 | 公开(公告)号 | CN105182724B | 公开(公告)日 | 2017-12-05 |
| 申请人 | 尼瓦洛克斯-法尔股份有限公司; | 发明人 | P·杜博瓦; T·黑塞勒; C·沙邦; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及基于可光构造的玻璃的钟表构件。本发明涉及一种钟表构件(21,31,41,61)，该钟表构件包括基于可光构造的玻璃的第一部件(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,23,25,27,33,35,43,45)和基于至少一种第二材料的至少一个第二部件(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,23,25,27,33,35,43,45)。根据本发明，第一部件的一个表面(24,28,30,31)与第二部件的一个表面一体制成，以形成一件式钟表构件。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种钟表构件(21,31,41,61)，包括基于可光构造的玻璃的第一部件和基于至少一种第二材料的至少一个独立的第二部件，其特征在于，所述第一部件的一个表面(24,28, |
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| 说明书全文 | 基于可光构造的玻璃的钟表构件技术领域背景技术[0002] 在钟表领域中，越来越多的钟表构件是借助于诸如硅基或陶瓷基材料的脆性材料形成的。例如，可以预见形成游丝、摆轮或擒纵叉。 [0003] 但是，用于蚀刻这些脆性材料的技术限制了在构件的可行形状方面的可能性。 发明内容[0004] 本发明的一个目的是通过提出一种钟表构件来克服全部或一部分的上述缺点，所述钟表构件在形状方面受到的限制较少，却依然保留了使用基于硅或陶瓷的部件的可行性。 [0005] 为此，本发明涉及一种钟表构件，该钟表构件包括基于可光构造的玻璃的第一部件和基于至少一种第二材料的至少一个第二部件，其特征在于，所述第一部件的一个表面与第二部件的一个表面一体形成以形成一件式钟表构件。 [0006] 根据本发明有利地，可理解该钟表构件属于复合型，即它由可光构造的玻璃和至少一种其它材料形成。因此理解的是，在保留功能性的基于硅、金属或陶瓷的元件的同时使用可光构造的玻璃部件来获得特定形状。 [0007] 根据本发明其它的有利变型： [0009] -所述至少一种第二材料为陶瓷基材料并且包括可光构造的玻璃、硼硅酸盐、铝硅酸盐、石英玻璃、微晶玻璃、单晶刚玉、多晶刚玉、矾土、氧化铝、氮化铝、单晶红宝石、多晶红宝石、氧化锆、氧化钛、氮化钛、碳化钛、氮化钨、碳化钨、氮化硼或碳化硼； [0011] -所述至少一种第二材料还包括由二氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素异形体形成的至少一个部分涂层； [0012] -第一部件和/或第二部件是游丝、冲击针、摆轮、心轴、圆盘、擒纵叉杆(诸如擒纵叉摆轴、叉杆、叉头、擒纵叉瓦和保护销)、轮副(诸如轮、心轴和小齿轮)、桥夹板、底板、摆锤、上条柄轴、轴承、宝石孔、端面齿或导柱轮。 [0013] 本发明涉及一种钟表，其特征在于包括根据前述变型中任一项的钟表机芯。 [0014] 此外，根据第一实施例，本发明涉及一种用于制造一件式钟表构件的方法，该方法包括以下步骤： [0015] a)获得基于可光构造的玻璃的第一晶片，所述第一晶片包括第一蚀刻图案； [0016] b)获得由至少一种第二材料制成的至少一个第二晶片，所述至少一个第二晶片包括至少一种第二蚀刻图案； [0017] c)将第一晶片与所述至少一个第二晶片结合或键合以形成基板，并通过叠加所述图案来形成一件式钟表构件，该一件式钟表构件包括基于可光构造的玻璃的第一厚度和由所述至少一种第二材料形成的至少一个第二厚度； [0018] d)从基板松开一件式钟表构件。 [0019] 根据第二实施例，本发明涉及一种用于制造一件式钟表构件的方法，该方法包括以下步骤： [0020] e)使基于可光构造的玻璃的第一晶片与由至少一种第二材料制成的至少一个第二晶片结合或键合以形成基板； [0021] f)在所述基板的每个晶片中蚀刻图案，并通过叠加所述图案来形成一件式钟表构件，该一件式钟表构件包括基于可光构造的玻璃的第一厚度和由所述至少一种第二材料形成的至少一个第二厚度； [0022] g)从基板松开一体式钟表构件。 [0024] 参照附图通过非限制性说明的方式给出的描述，其它特征和优点将清楚地显现，在附图中： [0025] -图1至4是根据本发明的钟表构件的透视图； [0026] -图5至7是用于制造根据本发明的钟表构件的方法的步骤的示图。 具体实施方式[0027] 如上文所述，本发明涉及一种由基于可光构造的玻璃的第一部件和包括相同类型的材料或另一类型的材料(即硅基、金属基或陶瓷基材料)的第二部件形成的构件。 [0028] 该构件针对在钟表领域中的应用而设计并且由于脆性材料如硅基或陶瓷基材料的结构局限性而变得必要。举例而言，可以设想形成完全或部分地基于脆性材料的游丝、摆轮、擒纵叉、桥夹板、摆锤或甚至轮副(诸如擒纵轮)。 [0029] 因此，本发明涉及一种钟表构件，该钟表构件包括基于可光构造的玻璃的第一部件和基于至少一种第二材料的至少一个第二部件，其特征在于，所述第一部件的一个表面与第二部件的一个表面一体形成以形成一件式钟表构件。 [0030] 根据本发明有利地，可理解在保留第二部件利用其材料的优点的同时，第一部件将在形状方面具有更大的可行性。此外，存在多种多样的可行的用于可光构造的玻璃的键合方法。因此，不必使用另外的材料来使两个部件成为一体的，例如粘合剂结合或中间部件的使用。因而，例如，对应形状的两个表面足以使第一部件与第二部件结合或键合。 [0031] 如上文所述，该一件式钟表构件可完全或部分地由可光构造的玻璃的基材形成。因而，所述至少一种第二材料可为硅基、金属基或陶瓷基材料。此外，所述至少一种第二材料还可以可选地包括用于促进难以附着的两种材料的键合的中间材料。因而，视所选择的键合技术而定，可将这种中间材料比作钎料，用于通过与中间材料的结合附着性来将两种材料彼此附着的，或相反地，形成用于产热的层，产生足够强的热以使所述两种材料熔化的一层。 [0032] 当所述至少一种第二材料为硅基材料时，它可包括单晶硅、掺杂单晶硅、多晶硅、掺杂多晶硅、多孔硅、二氧化硅、石英、硅石、氮化硅或碳化硅。 [0033] 当所述至少一种第二材料为陶瓷基材料时，它可包括可光构造的玻璃、硼硅酸盐、铝硅酸盐、石英玻璃、微晶玻璃、单晶刚玉、多晶刚玉、矾土、氧化铝、氮化铝、单晶红宝石、多晶红宝石、氧化锆、氧化钛、氮化钛、碳化钛、氮化钨、碳化钨、氮化硼或碳化硼。 [0034] 当所述至少一种第二材料为金属基材料时，它可包括铁合金(比如15P、20AP或316L钢)、铜合金(诸如黄铜)、镍合金(诸如镍银)、钛或其合金、金或其合金、银或其合金、铂或其合金、钌或其合金、铑或其合金、或钯或其合金。 [0035] 此外，所述至少一种第二材料即使为硅基、金属基或陶瓷基材料也可包括由二氧化硅、氮化硅、碳化硅或碳的同素异形体形成的至少一个部分涂层。 [0036] 根据本发明有利地，第一部件和/或第二部件可形成多种多样的用于钟表的钟表构件。通过非限制性的示例的方式且参考图1，第一部件和/或第二部件因而尤其可以形成游丝1、冲击针2、摆轮3、摆轴4、圆盘5、擒纵叉6(诸如擒纵叉摆轴7、擒纵叉杆8、叉头9、擒纵叉瓦10和保护销11)、轮副12(诸如轮13、心轴14和小齿轮15)、桥夹板16、底板17、摆锤18、上条柄轴19或轴承20。 [0037] 举例而言，图2示出了形成轮副21的钟表构件。轮副21包括第一部件23和第二环形部件25，所述第一部件基于可光构造的玻璃，形成与第二环形部件25一体制成的端面齿24，所述第二部件基于硅、金属或陶瓷并且包括孔26。 [0038] 图3示出了形成导柱轮31的钟表构件的另一个示例。导柱轮31包括若干第一部件33和第二环形部件35，所述第一部件基于可光构造的玻璃，形成与第二环形部件35一体制成的不对称导柱，所述第二环形部件基于硅、金属或陶瓷并且包括中央孔34和外周齿36。 [0039] 图4示出了形成双轮41的钟表构件的最后一个示例。双轮41包括第一部件43和第二环形部件45，所述第一部件基于可光构造的玻璃，形成与第二环形部件45一体制成的齿44，所述第二环形部件基于硅、金属或陶瓷并且包括设置有弹性装置48的中央孔46和形成外周齿的臂47。 [0040] 如上文所述，第一部件和/或第二部件可形成多种多样的钟表构件。通过图2至4中的附加示例的方式，擒纵叉6可由第一部件和第二部件形成，所述第一部件基于可光构造的玻璃，形成叉杆8、擒纵叉瓦10和叉头9，所述第二部件形成摆轴和/或保护销11。 [0041] 此外，基于可光构造的玻璃的第一部件可形成圆盘5并与形成冲击针2的第二部件一体形成，基于可光构造的玻璃的第一部件可形成底板17或桥夹板16并与若干形成宝石孔20的第二部件一体形成，或者基于可光构造的玻璃的第一部件可形成摆锤18并且可与形成外周部上的附加重量的第二部件一体制成。 [0042] 根据第一优选实施例，本发明涉及一种制造方法，该制造方法包括第一步骤a)，用于提供基于可光构造的玻璃的第一晶片51，该第一晶片51包括第一蚀刻图案53。这种玻璃例如可从 商标的Schott A.G.购得，从 商标的Hoya Corp购得，或者从ApexTM商标的LifeBioScience Inc.购得。 [0043] 根据本发明有利地，可光构造的玻璃的光结构允许比硅基或陶瓷基材料的蚀刻更多样化的形状。可光构造的方法包括在第一阶段透过掩模以与可光构造的玻璃对应的波长进行照射，所述掩模部分地不透过所述波长。可光构造的玻璃晶片的各区域根据照射的时间、定向和分布而构成。 [0044] 因此理解的是，利用具有可变不透明度的区域的掩模和/或具有可控焦点的光源，可以形成诸如上述端面齿24或不对称导柱33的形状。该照明光源例如可以是在介于200nm与400nm之间的波长具有光谱分布峰值的UV灯。 [0045] 第二阶段包括使可光构造的玻璃晶片经受热处理。加热温度根据可光构造的玻璃而变化并且可高达约600℃。该热处理为通过化学蚀刻进行的最后消除阶段产生更多可选择的照射区域。该化学蚀刻可例如在常温下并利用超声波在10％氢氟酸浴中进行。因而获得如图5所示的晶片51。 [0046] 第二步骤b)用于提供由至少一种第二材料制成的至少一个第二晶片55，该第二晶片55包括至少一种第二蚀刻图案57。以非限制性的方式，可提到干法蚀刻，诸如深反应离子蚀刻(DRIE)、激光蚀刻或等离子蚀刻。还完全可以设想利用湿法蚀刻，诸如化学蚀刻或甚至另一种可光构造的法，如上文所述。最后，在干法蚀刻或湿法蚀刻之后还可以进行树脂的可光构造的混合光刻。 [0047] 第三步骤c)用于使第一晶片51与至少一个第二晶片55结合或键合以形成基板，并通过叠加所述造型53、55来形成一件式钟表构件，该一件式钟表构件包括基于可光构造的玻璃的第一厚度和硅基、金属基或陶瓷基的所述至少一种第二材料形成的至少一个第二厚度。 [0048] 视所使用的材料而定，存在若干可行的键合方法。以非限制性的方式，可以提到通过使用激光的电磁辐射对表面进行直接焊接，如例如在通过引用并入本说明书中的欧洲专利号1436830中说明的。还完全可以设想利用阳极键合、热键合、热压键合、回焊键合、共晶键合、超声波键合或热超声键合。 [0049] 最后，该方法包括最终步骤d)，用于从基板松开一件式钟表构件。根据本发明有利地，因而可以使用各种各样的材料来以工业方式形成钟表构件。如图4所示，例如可以获得轮副41，该轮副41包括基于可光构造的玻璃的第一厚度43和由所述至少一种第二材料形成的至少一个第二厚度45。 [0050] 根据第一实施例的一个替代方案，步骤b)可包括由相同材料或由若干不同的材料来形成若干第二晶片。在第一实施例的此替代方案中，因此理解的是，在步骤c)中，可以获得具有三个键合的晶片的基板，从而形成包括基于可光构造的玻璃的第一厚度和由相同材料或由若干不同的材料形成的至少两个第二厚度的钟表构件。 [0051] 根据第二实施例，本发明涉及一种制造方法，该至少方法包括第一步骤e)，用于借助于与在第一实施例的步骤c)中描述的方法相同的方法来使第一基于可光构造的玻璃的晶片与由至少一种第二材料制成的至少一个第二晶片结合或键合以形成基板。 [0052] 第二实施例继续包括步骤f)，用于借助于与在第一实施例的步骤a)和b)中描述的方法相同的方法在基板的各晶片中蚀刻图案，并通过叠加所述造型来形成一件式钟表构件，该一件式钟表构件包括基于可光构造的玻璃的第一厚度和由所述至少一种第二材料形成的至少一个第二厚度。 [0053] 最后，该方法包括最终步骤g)，用于从基板松开一件式钟表构件。根据本发明有利地，因而可以使用各种各样的材料来以工业方式形成钟表构件。如图4所示，例如可以获得轮副41，该轮副41包括基于可光构造的玻璃的第一厚度43和由所述至少一种第二材料形成的至少一个第二厚度45。 [0054] 根据第二实施例的与第一实施例的替代方案相似的一个替代方案，步骤e)还可包括借助于由相同材料或由若干不同的材料形成的若干第二晶片来制成基板。在第二实施例的此替代方案中，因此理解的是，可以获得具有三个键合的晶片的基板，从而形成包括基于可光构造的玻璃的第一厚度和由相同材料或由若干不同的材料形成的至少两个第二厚度的钟表构件。 [0055] 当然，不论实施方式如何，该方法都容许如图7所示在同一基板63上制造若干钟表构件61。 [0056] 本发明不限于所说明的示例，而是可以有对本领域的技术人员而言显而易见的各种变型和改型。特别地，如果每个部件需要相同造型，则可以使晶片彼此键合，然后提供单次蚀刻。 [0057] 同样，与导柱轮31的多个导柱33的示例中一样，优选使用晶片的方法，即所有导柱33都在同一可光构造的玻璃晶片中构成并与另一个晶片键合。然而，导柱33可以逐一分离且然后逐渐与诸如齿轮35的另一个完成的部件一体形成。 |
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