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KR20200074866A - 시계학 또는 보석류를 위한 지르코니아계 세라믹 부품과 티타늄 합금 부품과의 브레이징 방법 - Google Patents

시계학 또는 보석류를 위한 지르코니아계 세라믹 부품과 티타늄 합금 부품과의 브레이징 방법 Download PDF

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KR20200074866A
KR20200074866A KR1020190157157A KR20190157157A KR20200074866A KR 20200074866 A KR20200074866 A KR 20200074866A KR 1020190157157 A KR1020190157157 A KR 1020190157157A KR 20190157157 A KR20190157157 A KR 20190157157A KR 20200074866 A KR20200074866 A KR 20200074866A
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KR
South Korea
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bearing surface
brazing
ceramic
component
braze material
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KR1020190157157A
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English (en)
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KR102254610B1 (ko
Inventor
부뒬 다미앙 르
알렉상드르 네투실
Original Assignee
코마도 쏘시에떼 아노님
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명은 구조적인 그리고/또는 외부의 타임피스 요소 (100) 를 제조하기 위한, 제 1 세라믹 부품 (10) 및 제 2 금속 합금 부품 (20) 의 브레이징 방법에 관한 것으로, 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 을 위해 지르코니아계 세라믹이 선택되고, 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 을 위해 티타늄 합금이 선택되고, 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 내부에는, 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 의 제 2 베어링 표면 (2) 과의 접합 영역 (3) 에서 제 1 베어링 표면 (1) 으로부터 후퇴되어 적어도 하나의 제 1 리세스 (4) 가 형성되고, 상기 제 1 베어링 표면 (1) 에 그리고 각 리세스 (4) 내에 브레이즈 재료 (5) 가 디포짓팅되고, 상기 제 2 베어링 표면 (2) 이 상기 제 1 베어링 표면 (1) 과 정렬되게 위치되어 조립체를 형성하고, 상기 조립체가 상기 브레이즈 재료 (5) 의 용융 온도보다 높은 온도에서 제어된 분위기에서 가열되어 상기 접합 영역 (3) 에서 브레이즈가 형성된다.

Description

시계학 또는 보석류를 위한 지르코니아계 세라믹 부품과 티타늄 합금 부품과의 브레이징 방법{METHOD FOR BRAZING TITANIUM ALLOY COMPONENTS WITH ZIRCONIA-BASED CERAMIC COMPONENTS FOR HOROLOGY OR JEWELLERY}
본 발명은 구조적인 그리고/또는 외부의 타임피스 요소를 만들기 위해 제 1 세라믹 부품 및 제 2 금속 합금 부품을 브레이징하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 하나 이상의 구조적인 그리고/또는 외부의 요소를 포함하는 시계에 관한 것이다.
본 발명은 특히 시계를 위한 구조적인 그리고/또는 외부의 타임피스 요소의 제조에 관한 것이다. 본 발명은, 보다 상세하게는, 몇몇 재료의 조립으로 인한, 보다 특별하게는 세라믹 재료 부품을 포함하는 복합 요소의 분야에 관한 것이다.
시계학에서, 다른 금속 유형 부품과 세라믹 부품과의 조립은 시간이 지남에 따라 완벽한 고착을 보장하도록 적절하게 관리하기 어려운 작업으로 남아 있다. 실제로, 이는 일반적으로, 주로 스큐 표면들 (skew surfaces) 인 연결 표면들을 갖는 수십 밀리미터 내지 수 밀리미터 두께의 3 차원 부품들을 특히 대칭, 예를 들어 시계 케이스에서의 축방향 대칭 또는 팔찌 요소에서의 측방향 대칭의 관점에서 정확하게 위치설정하고 중심을 잡아 조립하는 문제이다.
세라믹, 특히 지르코니아계 세라믹, 및 이러한 타임피스 응용을 위한 금속 합금을 조립하기 위한 현재의 기술은 압입, 접착 결합 (폴리머 접착) 및 나사 결합이다. 이러한 기술들은 부품을 약화시킬 수 있으며, 시간이 지남에 따라 고착을 보장할 수 없다.
다양한 문헌들이 이 문제를 해결한다:
- JP S63249085A SEIKO EPSON KYOCERA 는 타임피스 응용을 위해 지르코니아계 세라믹 부품과 다른 금속 합금 부품, 특히 티타늄 합금을 브레이징하는 방법을 개시하고 있다;
- WO99/58332A1 PACIFIC COAST TECHNOLOGIES 는 티타늄/니켈 브레이즈 재료를 사용하여, 티타늄-함유 재료와 같은 금속 재료로 만들어진 계면에 지르코니아와 같은 세라믹 재료로 만들어진 계면 표면을 밀봉하는 방법을 개시하고 있다. 바람직한 세라믹은 안정화된 지르코니아 재료를 포함하고; 바람직한 금속은 티타늄 및 니오븀의 합금을 포함하고; 바람직한 티타늄/니켈 브레이즈 재료는 50:50 티타늄/니켈 합금이다. 티타늄, 니켈 및 니오븀을 함유하는 브레이즈 재료는 세라믹 재료를 니오븀이 없는 금속 재료에 결합시키는 데 사용된다. 계면들 중의 하나 이상이 티타늄/니켈 브레이즈 재료와 접촉하여 배치되고, 압력이 조인트에 가해지는 동안에 900 내지 1200 ℃ 의 온도에서 진공 조건 하에서 밀봉이 수행된다. 이 방법은 이식형 의료 장치, 전기 커넥터, 전자 케이스, 스포츠 용품, 구조적 부품에서의 밀폐 밀봉 응용에 적합하다;
- WO2017/129705A1 MORGAN ADVANCED CERAM. INC. 는 다음으로 이루어지는 단계들을 포함하는, 소결된 지르코니아 세라믹 보디를 브레이징하는 방법을 개시하고 있다: 표면을 갖는 소결된 지르코니아 세라믹 보디를 제공하는 단계, 소결된 지르코니아 세라믹 보디를 전체적으로 또는 부분적으로 화학적으로 환원시켜서, 소결된 지르코니아 세라믹 보디에 대해 감소된 표면을 형성하는 단계, 감소된 표면의 적어도 하나의 부분에 브레이즈 재료를 적용하여, 브레이즈 재료 및 소결된 지르코니아 세라믹 보디를 포함하는 조립체를 형성하는 단계, 조립체를 브레이즈 재료를 적어도 부분적으로 용융시키기에 충분한 온도로 가열하여, 브레이즈 재료가 감소된 표면을 적시게 하는 단계; 및 조립체를 냉각시켜 브레이즈 재료를 고화시키는 단계;
- EP3243593A1 PNL HOLDING 은 다음의 단계들을 포함하는, 지르코니아 부분의 표면에 금속 요소를 브레이징하는 방법을 개시하고 있다: - 제 1 금속화 층의 접착을 허용하도록 부분의 표면 상태를 디그레이딩하는 단계; - 표면으로부터 불순물을 제거하기 위해 상기 부분을 세정하는 단계; - 주로 티타늄을 함유하는 제 1 금속화 층을 상기 부분의 표면에 디포짓팅하는 단계; - 주로 니오븀을 함유하는 제 2 금속화 층을 상기 제 1 금속화 층에 디포짓팅하는 단계; - 제 2 금속화 층에 대하여 상기 요소를 배치하는 단계; - 상기 요소 및 제 2 금속화 층에 골드 브레이즈를 디포짓팅하는 단계; - 브레이징된 영역을 온도 제어 방식으로 냉각시키는 단계; - 브레이징 전에 상기 금속 요소 상에 로드 하에 응력 릴리프 열처리를 수행하는 단계;
- FR2862246A1 EADS SPACE TRANSP GmbH 는, 브레이징 전에, Nd/Yag 레이저 빔 또는 기계적 수단을 사용하여, 표면에 일련의 홀들을 생성함으로써 세라믹 표면들 중의 하나 이상을 구조화하는 것으로 이루어지는 방법을 개시하고 있다. 홀들은 550 mcm 이상의 평균 직경을 가지며, 기하학적 모양, 직경 또는 깊이가 다른 두 가지 클래스로 존재한다. 각 클래스의 다수의 홀들은 기하학적 그룹을 구성하며, 한 그룹의 홀들의 중심들 사이의 간격은 다른 그룹의 홀들의 중심들 사이의 간격보다 작다. 세라믹 표면들이 섬유-강화 및 라미네이팅될 때, 홀들은 라미네이팅된 층의 깊이와 적어도 동등한 깊이로 만들어진다;
- EP2789597 ALSTOM TECHNOLOGY Ltd. 는 단열재를 포함하는 세라믹 층을 금속층에 접합하기 위한 구성체를 획득하는 방법을 개시하고 있는데, 상기 구성체는 세라믹 층과 측면들 중의 하나상의 복수의 인터로킹 요소를 포함하여 상기 세라믹 층을 대면하는 금속층 사이에 위치된 금속 재료로 만들어진 계면 층을 포함하며, 상기 세라믹 층은 상기 계면 층의 대응하는 인터로킹 요소에 연결되도록 의도된 복수의 캐비티를 포함하며, 상기 구성체는 또한 상기 계면 층을 상기 금속층에 결합시키는 브레이즈 재료를 포함한다;
- EP2799411A1 COMADUR 는 밝은 오렌지색 지르코니아계 아이템을 제조하는 방법을 개시하고 있으며, 이 방법은 지르코니아 분말, 이트륨 산화물, 마그네슘 산화물 및 칼슘 산화물을 단독으로 또는 조합하여 포함하는 산화물 군으로부터 선택된 3 내지 20 중량% 의 적어도 하나의 안정화제, 유리상 (vitreous phase) 을 생성시키도록 의도되고 규소 산화물, 알루미늄 산화물, 리튬 산화물 및 이트륨 산화물을 단독으로 또는 조합하여 포함하는 군으로부터 선택된 0.1 내지 5 중량% 의 적어도 하나의 원소, 1 내지 6 중량% 의 세륨 산화물 분말을 함유하는 제 1 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제 1 혼합물 및 바인더를 함유하는 제 2 혼합물을 제조하고, 상기 제 2 혼합물을 과립화함으로써 과립화된 혼합물을 제조하는 단계; 과립화된 상기 제 2 혼합물에 원하는 아이템의 형상을 부여하여 그린 보디를 형성하는 단계; 1,250 내지 1,500 ℃ 의 온도에서 30분 이상 공기-소결하고, 환원성 분위기에서 30분 내지 20 시간의 주기 동안 700 ℃ 내지 1,350 ℃ 의 온도에서 상기 원하는 아이템을 어닐링하고, 그리고 소결된 상기 그린 보디를 연마하는 단계로 이루어지는 연속적인 단계들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 정보는 다음의 기사에 의해 제공된다: Sonia Simoes 의 '티타늄 합금을 세라믹에 결합시키는 최근의 진보', METALS, 2018년 10월 26일에 게시됨.
본 발명은, 기계적 응력 또는 폴리머 접착제를 사용하지 않고 금속 합금 타임피스 부품을 세라믹 부품에 조립하는 것을 해결하고 따라서 조립체에 더 나은 기계적 특성을 제공하는 것을 제안한다.
본 발명은 또한, 생산 비용을 제어하기 위해 대향 부품들의 임의의 사전 박막 금속화없이 직접 브레이징에 의해 이러한 조립체를 제조하는 것을 제안한다.
본 발명의 목적은 제어된 분위기 브레이징 공정에 의해 그러한 합금으로 제조된 부품을 세라믹 부품과 조립하는 것이다. 원칙은 다음과 같다:
- 세라믹 기재에 적어도 하나의 (언더컷) 리세스를 만든다;
- 이 리세스 내부에서 그리고 브레이징하려는 전체 표면에 걸쳐 브레이즈 재료를 디포짓팅한다;
- 브레이징하려는 금속 합금 부품을 추가하고, 이를 정확하게 위치시킨다;
- 조립체를 적절한 온도까지 가열하여, 브레이즈 재료를 용융시키고 두 부품들 사이에 브레이즈를 형성한다.
이를 위해, 본 발명은, 청구항 1 에 따라, 구조적인 그리고/또는 외부의 타임피스 요소를 제조하기 위해, 제 1 세라믹 부품 및 제 2 금속 합금 부품을 브레이징하는 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은, 청구항 2 에 따라, 시계학 또는 보석류를 위한 구조적인 그리고/또는 외부의 요소를 제조하기 위해, 제 1 지르코니아계 세라믹 부품에 포함된 적어도 제 1 베어링 표면과 제 2 티타늄 합금 부품에 포함된 적어도 제 2 베어링 표면 사이에서, 적어도 하나의 접합 영역에서, 브레이징하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 하나 이상의 구조적인 그리고/또는 외부의 요소를 포함하는 시계에 관한 것이다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명을 읽을 때 나타날 것이다.
도 1 은 여기서 지르코니아계 세라믹 시계 케이스 미들에 의해 형성된 제 1 미처리 부품의 개략적인 평면도를 나타낸다.
도 2 는 여기서는 링인 제 2 부품을 수용하기 위한 제 1 베어링 표면 상에서의, 도 1 의 케이스 미들의 상세부의 방사상 평면에서의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 3 은, 도 2 와 유사한 방식으로, 제 1 베어링 표면으로부터 후퇴된 두께의 제 1 리세스를 갖는 본 발명에 따른 케이스 미들의 배치를 나타낸다.
도 4 는, 도 3 과 유사한 방식으로, 리세스에 디포짓팅된 브레이즈를 도시한다.
도 5 는, 도 2 와 유사한 방식으로, 티타늄 합금 링, 특히 등급 5 티타늄 합금으로 구성되고, 접합 영역에서 케이스 미들의 제 1 베어링 표면과 적어도 부분적으로 상보적인 방식으로 협력작동하도록 배열된 제 2 베어링 표면을 포함하는 제 2 부품을 나타낸다.
도 6 은, 도 5 와 유사한 방식으로, 제 2 베어링 표면으로부터 후퇴된 두께의 제 2 리세스를 갖는 제 2 부품의 제조 변형예를 나타낸다.
도 7 은, 도 4 와 유사한 방식으로, 노에 배치될 예정인 조립체를 형성하기 위해 케이스 미들 상에서 삽입 방향으로 링을 삽입하는 것을 나타낸다.
도 8 은, 도 7 과 유사한 방식으로, 브레이징 작업이 제어된 분위기 노에서, 특히 아르곤 분위기 하에서 실행된 후의 조립체를 나타낸다.
도 9 는, 도 1 과 유사한 방식으로, 혼 (horns) 에 근접한 4 개의 리세스를 가지는 케이스 미들을 나타낸다.
도 10 은, 도 3 과 유사한 방식으로, 예를 들어 레이저 가공 후에, 삽입 방향에 대해서 비스듬한 그리고 또한 케이스 미들의 제 1 베어링 표면을 형성하는 기본 표면에 대해서 비스듬한 뾰족한 프로파일을 갖는 제 1 리세스를 나타낸다.
도 11 은, 도 9 와 유사한 방식으로, 웨이브 패턴으로 제 1 베어링 표면 상에 그리고 리세스 내에 브레이즈 재료가 디포짓팅된 케이스 미들을 나타낸다.
도 12 는, 도 10 과 유사한 방식으로, 예를 들어 언더컷의 기계적 가공 후에, 삽입 방향에 대해 수직인 그리고 또한 케이스 미들의 제 1 베어링 표면을 형성하는 기본 표면들 중 하나에 대해서 비스듬한 둥근 프로파일을 갖는 제 1 리세스를 나타낸다.
도 13 은, 도 10 과 유사한 방식으로, 네크 (neck) 가 리세스의 바닥보다 더 좁은 프로파일을 갖는 제 1 리세스를 나타낸다.
도 14 는 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 하나 이상의 구조적인 그리고/또는 외부의 요소를 포함하는 시계를 나타내는 블록도이다.
본 발명은 구조적인 그리고/또는 외부의 타임피스 요소 (100) 를 만들기 위해, 제 1 세라믹 부품 (10) 및 제 2 금속 합금 부품 (20) 을 브레이징하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제 1 세라믹 부품 (10) 을 위해 지르코니아계 세라믹이 선택되고, 제 2 금속 합금 부품 (20) 을 위해 티타늄 합금이 선택된다.
실제로, 외부 타임피스 부품에 적합한 세라믹과 금속 합금 사이의 브레이징은 어려운 작업이며, 수행된 수많은 테스트는 세라믹과 금속 합금 사이의 밀접한 열적 거동의 본질적인 성질을 강조했다.
이하에 설명되는 방법은, 브레이징 작업의 품질을 손상시키는 매우 상이한 팽창 및 수축 거동을 갖는 질화규소계 세라믹 등과 같은 다른 세라믹 및/또는 스테인레스 강 또는 다른 합금과 같은 다른 합금에 사용될 수 있으며, 이는 지르코니아계 세라믹과 티타늄 합금을 쌍으로 사용하여 양질의 브레이즈, 특히 시간 경과에 따른 우수한 고착성을 생성하기 위해서는 신중히 선택하여야 함을 설명한다.
지르코니아는 많은 유리한 특성을 갖는 재료이지만, 다른 원소와는 완전히 비반응성이다. 결과적으로, 원리가 요소들 (브레이징 재료와 부품) 간의 반응에 기초한 브레이징은 수행하기에 매우 어려운 작업이다. 건강 안전성, 강도, 에이징 (ageing) 에 대한 내성, 외관의 품질 면에서 시계학적 제약조건과 양립되는 적합한 금속 합금을 선택하는 것은 분명하지 않다. 브레이징은 브레이즈 재료의 용융 온도에서 발생하기 때문에, 지르코니아와 티타늄의 경우와 같이 두 개의 조립된 요소의 열팽창 계수는 부품의 파손 또는 변형의 어떠한 위험을 회피하기 위해서는 서로 매우 근접해야 한다.
티타늄 합금, 적어도 니켈이 없는 티타늄 합금은, 본 발명에 따르면, 전술한 조건을 만족시키고, 지르코니아계 세라믹과 조립되어 브레이징하기에 적합하다.
다른 세라믹 및 다른 금속 합금의 경우, 문제점은 유사하다; 그러나, 후술하는 방법의 작동 모드가 다른 세라믹/금속 합금 쌍에 대해 이론적으로 가능함에도, 브레이징에 의한 조립은 대부분의 경우에 불가능하거나 적어도 구현하기가 매우 어렵다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따르면, 제 1 부품 (10) 내부에는, 제 2 부품 (20) 의 제 2 베어링 표면 (2) 과의 접합 영역 (3) 에서 제 1 베어링 표면 (1) 에 대해서 후퇴 (set back) 되어 적어도 제 1 리세스 (4) 가 형성되고, 제 1 베어링 표면 (1) 에 그리고 각 리세스 (4) 내에 브레이즈 재료 (5) 가 디포짓팅되고, 제 2 표면 (2) 이 제 1 표면 (1) 과 정렬되게 위치되어 조립체를 형성하고, 조립체가 브레이즈 재료 (5) 의 용융 온도보다 높은 온도로 제어된 분위기에서 가열되어 접합 영역 (3) 에서 제 1 부품 (10) 과 제 2 부품 (20) 간에 브레이즈가 형성된다.
보다 구체적으로, 이러한 요소 (100) 를 생성하기 위해, 이 브레이징 방법은, 제 1 지르코니아계 세라믹 부품 (10) 에 포함된 적어도 제 1 베어링 표면 (1) 과 제 2 티타늄 합금 부품 (20) 에 포함된 적어도 제 2 베어링 표면 (2) 사이에서 적어도 하나의 접합 영역 (3) 에서 구현된다. 이 제 2 베어링 표면 (2) 은 제 1 베어링 표면 (1) 에 대해 적어도 부분적으로 상보적이다.
본 발명에 따르면, 제 1 부품 (10) 및/또는 개별적으로 제 2 부품 (20) 은, 제 1 베어링 표면 (1) 및/또는 개별적으로 제 2 베어링 표면 (2) 으로부터 후퇴되어 제 1 부품 (10) 및/또는 개별적으로 제 2 부품 (20) 내부에 깊숙히 브레이즈 재료 (5) 를 침투시킬 수 있도록 그리고 제 1 부품 (10) 및/또는 개별적으로 제 2 부품 (20) 내부에서의 브레이즈 재료 (5) 의 기계적 접착을 용이하게 하도록 배치된 리셉터클을 형성하는 테이퍼형 드릴링 또는 슬릿 또는 그루브 타입의 적어도 제 1 리세스 (4) 및/또는 개별적으로 제 2 리세스 (7) 를 제 1 베어링 표면 (1) 및/또는 개별적으로 제 2 베어링 표면 (2) 으로부터 후퇴되도록 만들어서 배치된다.
이를 위해, 특히 등급 5 티타늄 합금에 제한되지 않는, 적어도 제 2 부품의 티타늄 합금과 양립될 수 있는 브레이즈 재료 (5) 가 선택된다.
제 1 부품 (10) 및/또는 개별적으로 제 2 부품 (20) 은, 제 1 베어링 표면 (1) 에 그리고 제 1 베어링 표면 (1) 으로부터 후퇴된 각각의 제 1 리세스 (4) 내부에, 그리고/또는 개별적으로 제 2 베어링 표면 (2) 에 그리고 제 2 베어링 표면 (2) 으로부터 후퇴된 각각의 제 2 리세스 (7) 내부에 브레이즈 재료 (5) 를 디포짓팅함으로써 준비된다.
제 2 부품 (20) 의 제 2 표면 (2) 은 제 1 부품 (10) 의 제 1 표면 (1) 과 정렬되게 위치하여 조립체를 형성한다. 이어서, 이 조립체가 브레이즈 재료 (5) 의 용융 온도보다 높거나 동일한 온도로 제어된 분위기에서 가열되어 접합 영역 (3) 에서 제 1 부품 (10) 과 제 2 부품 (20) 사이에 브레이즈가 형성된다.
유리하게는, 제 1 부품 (10) 에 대한 제 2 부품 (20) 의 일종의 스테이플링 (stapling) 을 수행하기 위해 수 개의 리세스들 (4) 이 접합 영역 (3) 에 기하학적으로 분포되어 형성된다. 예를 들어, 케이스 미들의 숄더 주위에 링을 브레이징하기 위해, 적어도 3 개, 보다 구체적으로는 적어도 4 개의 이러한 리세스들 (4) 이 형성되어 2 개의 부품의 양호한 상대 고착을 보장한다.
변형예에서, 복수의 불연속적인 제 1 리세스들 (4) 및/또는 개별적으로 제 2 리세스들 (7) 이 접합 영역 (3) 에 만들어진다.
또 다른 변형예에서, 단일 연속 리세스 (4) 가 접합 영역 (3) 에 형성된다. 보다 구체적으로, 이 단일 리세스 (4) 는 제 1 부품 (10) 의 제 1 표면 (1) 주위의 폐쇄된 윤곽을 따른다.
특정 구현예에서, 제 1 리세스들 (4) 은 접합 영역 (3) 에서 제 2 부품 (20) 의 가장 가능한 재료를 유지하기 위해 제 1 부품 (10) 에서만 형성된다. 제 1 부품 (10) 은 제 1 베어링 표면 (1) 으로부터 후퇴된 테이퍼형 드릴링 또는 슬릿 또는 그루브 타입의 적어도 제 1 리세스 (4) 를 만들어서 배치되고, 제 1 리세스 (4) 는 제 1 베어링 표면 (1) 으로부터 후퇴되어 제 1 부품 (10) 내부에 깊숙히 브레이즈 재료 (5) 를 침투시킬 수 있도록 그리고 제 1 부품 (10) 내부에서의 브레이즈 재료 (5) 의 기계적 접착을 용이하게 하도록 배치된 리셉터클을 형성한다. 티타늄 합금과 양립될 수 있는 브레이즈 재료 (5) 가 선택된다. 제 1 부품 (10) 은, 제 1 베어링 표면 (1) 에 그리고 제 1 베어링 표면 (1) 으로부터 후퇴된 각각의 제 1 리세스 (4) 내부에 브레이즈 재료 (5) 를 디포짓팅함으로써 준비된다. 제 2 부품 (20) 의 제 2 표면 (2) 은 준비된 제 1 부품 (10) 의 제 1 표면 (1) 과 정렬되게 위치하여 조립체를 형성한다. 조립체가 브레이즈 재료 (5) 의 용융 온도보다 높거나 동일한 온도로 제어된 분위기에서 가열되어 접합 영역 (3) 에서 제 1 부품 (10) 과 제 2 부품 (20) 사이에 브레이즈가 형성된다.
보다 구체적으로, 제 1 부품 (10) 의 적어도 제 1 베어링 표면 (1) 에는, 적어도 제 1 교차선 (13) 상에서 분할되는 적어도 2 개의 기본 표면 (11, 12) 이 형성되고, 적어도 제 1 리세스 (4) 는 제 1 교차선 (13) 상에 형성된다. 예를 들어, 도 8 및 도 9 에 도시된 바와 같이, 제 1 기본 표면 (11) 은 평면 표면이고, 제 2 기본 표면 (12) 은 원통형이며, 교차선 (13) 은 원형이며, 리세스 (4) 는 양자를 제 1 기본 표면 (11), 제 2 기본 표면 (12) 및 교차선 (13) 에서 잠식한다.
마찬가지로, 적어도 제 2 베어링 표면 (12) 은, 도 5 에 도시된 바와 같이, 접합 영역 (3) 에 위치된 적어도 제 2 교차선 (23) 상에서 분할되는 적어도 2 개의 기본 표면 (21, 22) 을 갖는 제 2 부품 (20) 에 형성될 수 있다.
대안적으로, 제 2 부품 (20) 에 하나 이상의 제 2 리세스 (7) 가 제공되는 경우, 보다 특별하게는, 하나 이상의 이러한 제 2 리세스 (7) 는 제 2 교차선 (23) 상에 형성된다.
보다 특별하게는, 브레이즈 재료 (5) 는, 이것이 가능한 경우, 티타늄 합금 및 지르코니아계 세라믹과 양립할 수 있도록 선택된다.
보다 구체적으로, 제 1 부품 (10) 및 제 2 부품 (20) 은 브레이징 작업 이전에 초음파 세정된다.
보다 구체적으로, 조립체는 브레이징 작업 동안에 접합 영역 (3) 부근에서 타이트하게 가압되어 기계적으로 유지된다.
보다 구체적으로, 브레이즈 재료 (5) 로서는, 제 1 표면 (1) 및/또는 개별적으로 제 2 표면 (2) 으로부터 후퇴된 적어도 각각의 제 1 리세스 (4) 에 그리고/또는 개별적으로 각각의 제 2 리세스 (7) (적절한 경우) 에 압력하에 삽입되는 브레이징 페이스트 (brazing paste) 가 선택된다.
보다 구체적으로, 도 13 에 도시된 바와 같이, 적어도 제 1 리세스 (4) 에는 제 1 표면 (1) 에 근접한 네크 (neck: 6) 가 형성되고, 네크 (6) 의 단면은, 브레이징 작업 후에 제 1 부품 (10) 에 제 2 부품 (20) 을 유지하는 기계적인 키 (key) 를 형성하도록, 제 1 표면 (1) 에 대향하는 제 1 리세스 (4) 의 바닥부 (8) 의 단면보다 더 작다. 보다 구체적으로, 각각의 제 1 리세스 (4) 에는 제 1 표면 (1) 에 근접한 네크 (6) 가 형성되고, 네크 (6) 의 단면은, 브레이징 작업 후에 제 1 부품 (10) 에 제 2 부품 (20) 을 유지하는 기계적인 키를 형성하도록, 제 1 표면 (1) 에 대향하는 제 1 리세스 (4) 의 바닥부 (8) 의 단면보다 더 작다.
변형예에서, 제 2 부품 (20) 의 단일 삽입 방향 (DI) 이 제 1 부품 (10) 과의 정렬을 위해 결정되고, 적어도 제 1 리세스 (4) 는 삽입 방향 (DI) 에 대해 비스듬하게 또는 수직하게 만들어진다. 더욱 구체적으로, 각각의 제 1 리세스 (4) 는 삽입 방향 (DI) 에 대해 비스듬하게 또는 수직하게 만들어진다.
다른 변형예에서, 제 2 부품 (20) 의 단일 삽입 방향 (DI) 이 제 1 부품 (10) 과의 정렬을 위해 결정되고, 적어도 제 1 리세스 (4) 는 삽입 방향 (DI) 으로 만들어진다.
보다 구체적으로, 제 2 부품 (20) 의 단일 삽입 방향 (DI) 이 제 1 부품 (10) 과의 정렬을 위해 결정되고, 제 1 표면 (1) 및 제 2 표면 (2) 에는 브레이즈 재료 (5) 의 디포짓팅 이전의 자유 상태에서 이들 사이에 방사상 클리어런스 (JR) 가 형성되고, 방사상 클리어런스 (JR) 는 삽입 방향 (DI) 에 대해 수직하게 반경이 0.010 mm 내지 0.040 mm 에 포함된다. 더욱 구체적으로, 제 1 표면 (1) 및 제 2 표면 (2) 에는 브레이즈 재료 (5) 의 디포짓팅 이전의 자유 상태에서 이들 사이에 방사상 클리어런스 (JR) 가 형성되고, 방사상 클리어런스 (JR) 는 삽입 방향 (DI) 에 대해 수직하게 반경이 0.015 mm 내지 0.025 mm 에 포함된다.
보다 구체적으로, 브레이즈 재료 (5) 는 시린지에 의해 각각의 제 1 리세스 (4) 에 삽입된다.
보다 구체적으로, 브레이즈 재료 (5) 로서, 강 상에 텅스텐 카바이드를 브레이징하는데 적합한 브레이즈 재료가 선택된다.
보다 구체적으로, 브레이즈 재료 (5) 는 구리, 망간 및 니켈을 포함하도록, 그리고 극미립자 크기의 카드뮴이 없도록, 그리고 1000 ℃ 내지 1100 ℃ 의 온도에서 제어된 분위기 노에서 브레이징하기 위한 바인더를 포함하도록 선택된다.
보다 구체적으로, 제어된 대기 가열은 0.15 m/mn 내지 0.25 m/mn 의 노 내로의 속도를 갖는 벨트를 포함하는 아르곤 제어된 대기 노에서의 브레이징 작업을 위해 수행된다.
보다 구체적으로, 브레이징 작업 후, 0.05 m/mm 내지 0.15 m/mm 의 벨트 속도를 갖는 벨트에서 제 1 냉각 작업이 수행된다.
보다 구체적으로, 브레이징 작업 후에 조립체의 냉각을 느리게 하기 위해, 브레이징 및/또는 제 1 냉각은 조립체를 기계적으로 유지하는 솔리드 공구로 그리고/또는 조립체 상에 배치되고 유지되는 조립체의 웨이트와 적어도 같은 웨이트로 수행된다.
보다 구체적으로, 브레이징 후, 조립체는 열 충격없이 급속 냉각을 위해 흑연 지지체 상에 배치된다.
보다 구체적으로, 브레이징 및/또는 제 1 냉각 작업 후에, 조립체는 열 충격없이 급속 냉각을 위해 흑연 지지체 상에 배치된다.
보다 구체적으로, 브레이즈 재료 (5) 는, 도 10 에 도시된 바와 같이, 웨이브 패턴 (8) 으로, 제 1 표면 (1) 및/또는 개별적으로 제 2 표면 (2) 에 디포짓팅된다.
보다 구체적으로, 적어도 제 1 리세스 (4) 는 제 1 세라믹 부품 (10) 의 제조 동안에 제조되고, 특히 이 제 1 리세스 (4) 는 몰드에서 제조된다.
보다 구체적으로, 적어도 하나의 제 1 리세스 (4) 는 레이저를 사용하여 완전히 가공되거나 마무리 가공된다.
보다 구체적으로, 적어도 하나의 제 1 리세스 (4) 는 공구 또는 연삭 휠을 사용하여 기계적으로 완전히 가공되거나 마무리 가공된다.
보다 구체적으로, 등급 5 티타늄이 티타늄 합금으로서 선택된다. 이 등급 5 티타늄은 ASTM F136 에 따른 % 로 0.00 내지 0.08 C, 0.0 내지 0.3 Fe, 0.0000 내지 0.0125 H, 0.00 내지 0.05 N, 0.0 내지 0.2 O, 5.50 내지 6.75 Al, 3.5 내지 4.5 V, 0.0 내지 0.1 OE (other elements (다른 원소), 각각), 0.0 내지 0.4 TO (total other (전체 다른) 원소), 및 잔부 Ti 를 포함한다.
보다 구체적으로, 지르코니아계 세라믹은 다음의 것을 포함하도록 선택된다:
- 이트륨 산화물, 마그네슘 산화물 및 칼슘 산화물을 단독으로 또는 조합하여 포함하는 산화물 군으로부터 선택된 적어도 하나의 안정화제;
- 유리상 (vitreous phase) 을 생성시키도록 의도되고 규소 산화물, 알루미늄 산화물, 리튬 산화물 및 이트륨 산화물을 단독으로 또는 조합하여 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소;
- 안료로서 사용되는 산화물 분말; 및
- 100 중량% 까지 나머지를 형성하는 지르코니아 분말.
보다 구체적으로, 지르코니아계 세라믹은 다음의 것을 포함하도록 선택된다:
- 이트륨 산화물, 마그네슘 산화물 및 칼슘 산화물을 단독으로 또는 조합하여 포함하는 산화물 군으로부터 선택된 3 내지 20 중량% 의 적어도 하나의 안정화제;
- 유리상을 생성시키도록 의도되고 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 리튬 산화물 및 이트륨 산화물을 단독으로 또는 조합하여 포함하는 군으로부터 선택된 0.1 내지 5 중량% 의 적어도 하나의 원소;
- 안료로서 사용되는 1 내지 10 중량% 의 산화물 분말; 및
- 100 중량% 까지 나머지를 형성하는 지르코니아 분말
본 발명은 보다 구체적으로는 지르코니아계 세라믹 시계 케이스 미들상의 티타늄 합금 링, 특히 등급 5 티타늄의 브레이징된 조립체로 설명된다. 시험은, 중요한 파라미터가 원치않는 변형없이 적절한 열 팽창을 허용하는데 필요한 케이스 미들과 링 사이의 브레이징 전의 클리어런스임을 나타낸다. 특히, 약 37 mm 의 어셈블리 숄더를 갖는 케이스 미들의 경우, 클리어런스는 유리하게는 케이스 미들과 링 사이에서 반경으로 0.01 내지 0.04 mm 에 포함되고, 바람직하게는 0.02 mm 에 가깝다. 당연히, 이 낮은 클리어런스 값은 비용과 밀접한 감소된 가공 공차를 필요로 한다.
레이저로 언더컷 리세스들을 만들 수 있다. 이 언더컷 리세스들 (4) 의 목적은, 브레이징을 강화시키는 기계적 접착의 영역을 생성하는 것이다. 언더컷 리세스들 (4) 은 특정 영역에만, 예를 들어 도 8 에 도시된 바와 같이 케이스 미들의 혼에 근접하여 위치될 수 있다.
브레이징은 CF CuMn3 브레이즈 재료와 아르곤 제어 분위기 노로 올바르게 구현된다.
양호한 브레이징 조건은 다음과 같다:
- 노 내로의 속도: 20 cm/min (원하는 속도);
- 냉각 속도: 10 cm/min (원하는 속도);
- 아르곤 분위기 하에서의 브레이징;
- 노 온도 : 원하는 온도 1050 ℃.
작동 프로토콜은 최종 제품을 얻기 위해 수행된 모든 단계들을 포함한다.
브레이즈 재료는 링 (20) 의 위치에 기초하여 케이스 미들 (10) 상에, 그리고 벽에, 그리고 미리 만들어진 리세스 (4) 내부에 디포짓팅된다. 또한, 유리하게는 이는 도 10 에 도시된 바와 같이 웨이브 (8) 의 형태로 디포짓팅된다.
이어서 링 (20) 이 브레이즈 재료 상에 위치된다.
노에 들어갈 때, 열 팽창 동안에 링 (20) 이 이동하는 것을 회피하기 위해, 링 상에 웨이트, 예를 들어 케이스 미들 (10) 의 그것과 동등한 웨이트를 배치하는 것이 유리하다. 이 웨이트는 벨트가 노 내로 이동할 때에 조립체를 또한 안정화시킨다. 특히, 이 웨이트의 존재는 부품, 특히 티타늄 링을 더 천천히 냉각시키는 것을 허용한다. 이는 열팽창 계수의 영향을 제한함으로써 조립체의 응력을 줄이다. 또한, 냉각 동안에 등급 5 티타늄 링에 이러한 웨이트를 두게 되면 링이 산화에 대해 어느 정도 보호를 받게된다는 것이 관찰되었다.
노를 떠날 때, 브레이징된 부품은 유리하게는 열 충격을 회피하기 위해 흑연 스탠드 상에 배치되고, 케이스 미들의 웨이트의 크기 정도인 추가 웨이트가 이러한 더 빠른 냉각 작업 동안에 케이스 미들의 바닥에서 링을 안전하게 유지하기 위해 사용된다.
그러한 언더컷 리세스의 존재는 조립체의 고착을 보장하기 위해 필수적인데, 왜냐하면 그렇지 않으면 브레이즈가 티타늄에 고착되지만 세라믹에 제대로 고착되지 않기 때문이다. 리세스 (4) 내부에서 브레이즈 재료 (5) 의 웨이트에 의해 수행되는 앵커링 기능없이, 링은 두 재료의 냉각 속도의 차이로 인해 부품이 냉각됨에 따라 상승할 것이다. 이는 열팽창에 의해 부여되는 응력을 최대로 줄이기 위해 충분히 느린 냉각이 유지되어야 함을 확인한다. 또한, 링은 티타늄과 지르코니아계 세라믹 사이에 얇은 계면 층을 형성하는 브레이즈 재료로 인해 상승하는 경향이 있음에 주목한다.
언더컷 리세스 (4) 의 결과로서, 언더컷은 링을 위한 기계적 앵커로서의 역할을 하는데, 왜냐하면 브레이즈 재료가 2 개의 부품을 함께 유지하는 금속 지지체를 생성하기 때문이다.
따라서 세라믹 케이스 미들에서의 등급 5 티타늄 링의 브레이징이 가능하며 제거 저항 테스트에서 우수한 결과를 제공한다.
상기 방법의 개선은 또한, 부품의 사이징을 최적화하는 것, 특히 0.75 내지 1.00 mm 정도의 단면으로 티타늄 링의 단면 감소를 포함한다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 적어도 하나의 구조적인 그리고/또는 외부의 요소 (100) 를 포함하는 시계 (1000) 에 관한 것이다.
요컨대, 본 발명은 제어된 분위기 브레이징을 위한 방법으로 등급 5 티타늄 부품과 지르코니아계 세라믹 부품 사이에 내구적인 고품질 조립을 제공한다. 이는, 재료가 조립 단계에서 브레이징 페이스트의 형태로 첨가된다는 점에서 다른 기술과는 다르다. 또한, 본 발명은 일반적인 기술과 비교하여 조립에 대한 더 우수한 기계적 및 열적 특성을 보장한다.
이 방법에서, 브레이징 페이스트는 등급 5 티타늄으로 용융되며, 이는 티타늄 부품의 금속 연장을 형성할 수 있게 하지만 세라믹과 반응하지는 않는다. 따라서, 모든 기계적 및 열적 저항 특성은 브레이즈에 의해 그리고 세라믹 부품에 만들어진 리세스 내에서의 앵커링 품질에 의해 규정된다.

Claims (21)

  1. 구조적인 그리고/또는 외부의 타임피스 요소 (100) 를 제조하기 위한, 제 1 세라믹 부품 (10) 및 제 2 금속 합금 부품 (20) 의 브레이징 방법으로서,
    상기 제 1 세라믹 부품 (10) 을 위해 지르코니아계 세라믹이 선택되고, 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 을 위해 티타늄 합금이 선택되고, 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 내부에는, 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 의 제 2 베어링 표면 (2) 과의 접합 영역 (3) 에서 제 1 베어링 표면 (1) 에 대해서 후퇴 (set back) 되어 적어도 하나의 제 1 리세스 (4) 가 형성되고, 상기 제 1 베어링 표면 (1) 에 그리고 각 리세스 (4) 내에 브레이즈 재료 (5) 가 디포짓팅되고, 상기 제 2 베어링 표면 (2) 이 상기 제 1 베어링 표면 (1) 과 정렬되게 위치되어 조립체를 형성하고, 상기 조립체가 상기 브레이즈 재료 (5) 의 용융 온도보다 높은 온도에서 제어된 분위기에서 가열되어 상기 접합 영역 (3) 에서 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 에 대한 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 의 브레이즈가 형성되고,
    제 2 금속 합금 부품 (20) 에서 적어도 하나의 상기 제 2 베어링 표면 (2) 에는, 상기 접합 영역 (3) 에 위치된 적어도 제 2 교차선 (23) 상에서 분할되는 적어도 2 개의 기본 표면 (21, 22) 이 형성되는, 브레이징 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    브레이징은, 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 에 포함된 적어도 제 1 베어링 표면 (1) 과 상기 제 1 베어링 표면 (1) 에 대해 적어도 부분적으로 상보적인, 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 에 포함된 적어도 제 2 베어링 표면 (2) 사이에서, 적어도 하나의 접합 영역 (3) 에서 수행되고,
    상기 제 1 세라믹 부품 (10) 및/또는 개별적으로 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 은, 상기 제 1 베어링 표면 (1) 및/또는 개별적으로 상기 제 2 베어링 표면 (2) 으로부터 후퇴되어 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 및/또는 개별적으로 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 내부에 깊숙이 브레이즈 재료 (5) 를 침투시킬 수 있도록 그리고 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 및/또는 개별적으로 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 내부에서의 상기 브레이즈 재료 (5) 의 기계적 접착을 용이하게 하도록 배치된 리셉터클을 형성하는 테이퍼형 드릴링 또는 슬릿 또는 그루브 타입의 적어도 하나의 제 1 리세스 (4) 및/또는 개별적으로 제 2 리세스 (7) 를 상기 제 1 베어링 표면 (1) 및/또는 개별적으로 상기 제 2 베어링 표면 (2) 으로부터 후퇴되도록 만들어서 배치되고,
    상기 티타늄 합금과 적어도 양립될 수 있는 상기 브레이즈 재료 (5) 가 선택되고,
    상기 제 1 세라믹 부품 (10) 및/또는 개별적으로 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 은, 상기 제 1 베어링 표면 (1) 에 그리고 상기 제 1 베어링 표면 (1) 으로부터 후퇴된 각각의 상기 제 1 리세스 (4) 내부에, 그리고/또는 개별적으로 상기 제 2 베어링 표면 (2) 에 그리고 상기 제 2 베어링 표면 (2) 으로부터 후퇴된 각각의 상기 제 2 리세스 (7) 내부에 브레이즈 재료 (5) 를 디포짓팅함으로써 준비되고,
    상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 의 상기 제 2 베어링 표면 (2) 은 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 의 상기 제 1 베어링 표면 (1) 과 정렬되게 위치하여 조립체를 형성하고,
    상기 조립체가 상기 브레이즈 재료 (5) 의 용융 온도보다 높거나 동일한 온도에서 제어된 분위기에서 가열되어 상기 접합 영역 (3) 에서 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 과 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 사이에 브레이즈가 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 세라믹 부품 (10) 은 상기 제 1 베어링 표면 (1) 으로부터 후퇴된 테이퍼형 드릴링 또는 슬릿 또는 그루브 타입의 적어도 제 1 리세스 (4) 를 만들어서 배치되고, 상기 제 1 리세스 (4) 는 상기 제 1 베어링 표면 (1) 으로부터 후퇴되어 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 내부에 깊숙이 브레이즈 재료 (5) 를 침투시킬 수 있도록 그리고 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 내부에서의 상기 브레이즈 재료 (5) 의 기계적 접착을 용이하게 하도록 배치된 리셉터클을 형성하고,
    상기 티타늄 합금과 적어도 양립될 수 있는 상기 브레이즈 재료 (5) 가 선택되고,
    상기 제 1 세라믹 부품 (10) 은, 상기 제 1 베어링 표면 (1) 에 그리고 상기 제 1 베어링 표면 (1) 으로부터 후퇴된 각각의 상기 제 1 리세스 (4) 내부에 브레이즈 재료 (5) 를 디포짓팅함으로써 준비되고,
    상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 의 상기 제 2 베어링 표면 (2) 은 준비된 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 의 상기 제 1 베어링 표면 (1) 과 정렬되게 위치하여 조립체를 형성하고,
    상기 조립체가 상기 브레이즈 재료 (5) 의 용융 온도보다 높거나 동일한 온도에서 제어된 분위기에서 가열되어 상기 접합 영역 (3) 에서 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 과 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 사이에 브레이즈가 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 세라믹 부품 (10) 의 적어도 상기 제 1 베어링 표면 (1) 에는, 적어도 제 1 교차선 (13) 상에서 분할되는 적어도 2 개의 기본 표면 (11, 12) 이 형성되고, 적어도 하나의 상기 제 1 리세스 (4) 는 상기 제 1 교차선 (13) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 제 2 리세스 (7) 는 상기 제 2 교차 선 (23) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 조립체는 브레이징 작업 동안에 상기 접합 영역 (3) 부근에서 타이트하게 프레싱되어 기계적으로 유지되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 브레이즈 재료 (5) 는 상기 제 1 베어링 표면 (1) 으로부터 후퇴된 적어도 각각의 상기 제 1 리세스 (4) 에서 압력하에 삽입되는 브레이징 페이스트 (brazing paste) 의 형태로 선택되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 제 1 리세스 (4) 에는 상기 제 1 베어링 표면 (1) 에 근접한 네크 (neck: 6) 가 형성되고, 상기 네크 (6) 의 단면은, 브레이징 작업 후에 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 에 상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 을 기계적으로 유지하는 키 (key) 를 형성하도록, 상기 제 1 베어링 표면 (1) 을 향하는 상기 제 1 리세스 (4) 의 바닥부 (8) 의 단면보다 더 작은 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 의 단일 삽입 방향 (DI) 이 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 과의 정렬을 위해 결정되고,
    적어도 하나의 상기 제 1 리세스 (4) 는 상기 삽입 방향 (DI) 에 대해 비스듬하게 또는 수직하게 만들어지는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 금속 합금 부품 (20) 의 단일 삽입 방향 (DI) 이 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 과의 정렬을 위해 결정되고,
    상기 제 1 베어링 표면 (1) 및 상기 제 2 베어링 표면 (2) 에는 브레이즈 재료 (5) 의 디포짓팅 이전의 자유 상태에서 이들 사이에 방사상 클리어런스 (JR) 가 형성되고, 상기 방사상 클리어런스 (JR) 는 삽입 방향 (DI) 에 대해 수직하게 반경이 0.010 mm 내지 0.040 mm 에 포함되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링 표면 (1) 및 상기 제 2 베어링 표면 (2) 에는 브레이즈 재료 (5) 의 디포짓팅 이전의 자유 상태에서 이들 사이에 방사상 클리어런스 (JR) 가 형성되고, 상기 방사상 클리어런스 (JR) 는 삽입 방향 (DI) 에 대해 수직하게 반경이 0.015 mm 내지 0.025 mm 에 포함되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 브레이즈 재료 (5) 로서, 강에 텅스텐 카바이드를 브레이징하기에 적합한 브레이즈 재료가 선택되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 브레이즈 재료 (5) 는 구리, 망간 및 니켈을 포함하도록, 그리고 극미립자 크기의 카드뮴이 없도록, 그리고 1000 ℃ 내지 1100 ℃ 의 온도에서 제어된 분위기 노에서 브레이징하기 위한 바인더를 포함하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 제 1 리세스 (4) 는 상기 제 1 세라믹 부품 (10) 의 제작 동안에 만들어지는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 제 1 리세스 (4) 는 레이저를 사용하여 완전히 가공되거나 마무리-가공되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 제 1 리세스 (4) 는 공구 또는 연삭 휠을 사용하여 기계적으로 완전히 가공되거나 마무리-가공되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    복수의 불연속적인 제 1 리세스 (4) 가 상기 접합 영역 (3) 에 만들어지는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 티타늄 합금으로서, ASTM F136 에 따른 % 로 0.00 내지 0.08 C, 0.0 내지 0.3 Fe, 0.0000 내지 0.0125 H, 0.00 내지 0.05 N, 0.0 내지 0.2 O, 5.50 내지 6.75 Al, 3.5 내지 4.5 V, 0.0 내지 0.1 OE (다른 원소, 각각), 0.0 내지 0.4 TO (전체 다른 원소), 및 잔부 Ti 를 포함하는 등급 5 티타늄이 선택되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    - 이트륨 산화물, 마그네슘 산화물 및 칼슘 산화물을 단독으로 또는 조합하여 포함하는 산화물 군으로부터 선택된 적어도 하나의 안정화제;
    - 유리상 (vitreous phase) 을 생성시키도록 의도되고 규소 산화물, 알루미늄 산화물, 리튬 산화물 및 이트륨 산화물을 단독으로 또는 조합하여 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 원소;
    - 안료로서 사용되는 산화물 분말; 및
    - 100 중량% 까지 나머지를 형성하는 지르코니아 분말
    을 포함하는 지르코니아계 세라믹이 선택되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 지르코니아계 세라믹은
    - 이트륨 산화물, 마그네슘 산화물 및 칼슘 산화물을 단독으로 또는 조합하여 포함하는 산화물 군으로부터 선택된 3 내지 20 중량% 의 적어도 하나의 안정화제;
    - 유리상을 생성시키도록 의도되고 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 리튬 산화물 및 이트륨 산화물을 단독으로 또는 조합하여 포함하는 군으로부터 선택된 0.1 내지 5 중량% 의 적어도 하나의 원소;
    - 안료로서 사용되는 1 내지 10 중량% 의 산화물 분말; 및
    - 100 중량% 까지 나머지를 형성하는 지르코니아 분말
    을 함유하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 브레이징 방법.
  21. 제 1 항에 따른 방법에 의해 제조된 적어도 하나의 구조적인 그리고/또는 외부의 요소를 포함하는 시계.
KR1020190157157A 2018-12-14 2019-11-29 시계학 또는 보석류를 위한 지르코니아계 세라믹 부품과 티타늄 합금 부품과의 브레이징 방법 KR102254610B1 (ko)

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