Способ изготовления декоративного металлического элемента

 

Способ изготовления декоративного металлического элемента позволяет снизить трудоемкость его изготовления и включает операции выполнения шаблона, обработки поверхности матрицы, осуществления операций тиснения, вырубки, формовки и отделки элемента, при этом шаблон выполняют нанесением контурного рисунка на светопроницаемый материал, а обработку поверхности матрицы осуществляют предварительным закаливанием до 60 - 65 HRC с последующими фотопереносом рисунка с шаблона на эту поверхность и ее травлением на глубину 0,1 - 0,2 мм.

Изобретение относится к часовой промышленности, оно предназначено преимущественно для изготовления декоративных вставок в корпусы карманных часов и может быть использовано для их украшения.

Известен способ изготовления декоративного металлического элемента путем выполнения шаблона, нанесения контурного рисунка на плотную в натуральную величину, подготовки матрицы, чеканки, вырубки и формовки заготовки декоративного элемента. При этом подготовка матрицы заключается в том, что на ее поверхность вручную с шаблона переносят рельефный рисунок (см. Приемы художественной обработки металлов. - в кн. Лямина И.В. - Декоративные работы по металлу. М.: Машиностроение, 1988, с. 48-51).

Недостаток известного способа заключается в том, что операция подготовки матрицы является достаточно трудоемкой и продолжительной по времени, поэтому ее применяют в том случае, если изготавливают крупную партию деталей. При мелкосерийном производстве эта операция должна повторяться достаточно часто, поэтому она будет существенно влиять на производительность изготовления этих деталей. В результате производительность значительно снижается.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу и выбранным в качестве прототипа является способ изготовления декоративного металлического элемента путем выполнения шаблона, обработки поверхности матрицы, осуществления операций тиснения, вырубки, формовки и отделки заготовки элемента (см. Флеров А.В. - Материаловедение и технология художественной обработки металлов. М.: Высшая школа, 1981, с. 135-136).

При этом, как показывает практика, традиционное перенесение прямого изображения рельефного рисунка с шаблона на поверхность мастер-пуансона выполняют вручную, а обратное изображение на поверхности матрицы с пуансона выполняют методом горячей обработки металла давлением, после чего матрицу подвергают операции закаливания.

Недостаток известного способа заключается в трудоемком и длительном осуществлении операции обработки поверхности матрицы, поэтому такой способ применим только для крупносерийного производства. В условиях мелкосерийного или единичного производства декоративных элементов из металла вышеописанная операция обработки поверхности матрицы должна повторяться достаточно часто. В результате значительно снижается производительность изготовления этих элементов. При этом вследствие операции закаливания поверхность матрицы может быть подвергнута деформациям, что ведет к образованию трещин и поэтому негативно сказывается на качестве тиснения заготовки.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности изготовления качественных элементов в условиях мелкосерийного или единичного производства.

Техническим результатом изобретения является уменьшение трудоемкости и сокращение времени при выполнении промежуточных этапов производства.

Указанная задача достигается тем, что в известном способе изготовления декоративного металлического элемента путем выполнения шаблона, обработки поверхности матрицы, осуществления операций тиснения, вырубки, формовки и отделки элемента, согласно изобретению, шаблон выполняют нанесением контурного рисунка на светопроницаемый материал, а обработку поверхности матрицы осуществляют предварительным закаливанием до 60 - 65 HRC с последующими фотопереносом рисунка с шаблона на эту поверхность и ее травлением на глубину 0,1 - 0,2 мм.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации показали, что предлагаемый способ изготовления неизвестен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Предлагаемый способ может быть применен в любой часовой или художественной мастерских при наличии стандартного отечественного или импортного оборудования и инструментов.

Таким образом, заявляемый способ является доступным, а следовательно, практически применим.

Предлагаемый способ представляет собой совокупность приемов, позволяющих обеспечить повышение производительности изготовления качественных элементов в условиях мелкосерийного или единичного производства.

Выполнение рисунка шаблона на светопроницаемом материале обеспечивает возможность выполнения рисунка на поверхности матрицы фотопереносом.

Выполнение операции предварительного закаливания поверхности матрицы с последующей доводкой обеспечивает практически идеальную чистоту поверхности, что способствует качественному нанесению на нее рисунка.

При закаливании менее 60 HRC на поверхности матрицы при тиснении могут образовываться трещины или различные деформации.

При закаливании более чем 65 HRC поверхность становится хрупкой и могут появиться разрушения в процессе давления при тиснении.

Следовательно, твердость поверхности матрицы при закаливании 60-65 HRC является оптимальной и обеспечивает необходимые требования, предъявляемые к поверхности матрицы.

Фотоперенос рисунка с шаблона на поверхность матрицы с последующим ее травлением состоит из кратковременных, последовательных и непрерывных циклов обработки, что составляет единый малый технологический цикл изготовления, который занимает непродолжительный период времени и является нетрудоемким процессом.

При глубине травления менее 0,1 мм на поверхности матрицы на заготовке элемента получают высоту тиснения, которая не обеспечивает удержание отделочного материала в границах контура рисунка.

При глубине травления более 0,2 мм происходит растравливание матрицы с искажением размеров контурного рисунка.

Поэтому глубина травления поверхности матрицы 0,1 - 0,2 мм является оптимальной и обеспечивает качественный оттиск на металлической заготовке элемента.

Таким образом, предлагаемая совокупность приемов позволяет обеспечить повышение производительности изготовления качественных элементов из металла в условиях мелкосерийного или единичного производства.

Заявляемый способ осуществляют с помощью компьютера, лазерного принтера, светокопировальной рамы, центрифуги с подогревом, ванночек, вытяжного шкафа Ш1 - НЖ, ювелирного пресса ПЮ - 380, пресса C - 36, полировальной бабки с использованием мелких вспомогательных инструментов.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

В условиях малой художественной мастерской могут быть изготовлены любые декоративные элементы из стали 0,8 КП, например вставка в крышку для карманных часов. Для этого осуществляют набор изображения на компьютере изготовления фотошаблона на светопроницаемой пленке лазерным принтером. Поверхность предварительно закаленной, например до твердости 62 HRC, металлической заготовки матрицы, доведенной до чистоты рабочей поверхности, обезжиривают. Затем устанавливают в центрифугу, заливают светочувствительной эмульсией и сушат включением центрифуги с подогревом. После этого с помощью светокопировальной рамы производят экспозицию рисунка на эту поверхность с последующим нанесением типографской краски, проявлением, припудриванием асфальтитом и его оплавлением.

Далее производят травление на глубину, например, 0,1 мм. И в заключение, поверхность матрицы доводят до зеркального блеска. Матрица готова.

Готовую матрицу устанавливают в пресс ПЮ - 380, укладывают на ее обработанную поверхность заготовку декоративного металлического элемента, предусматривая между заготовкой и пуансоном пластичную прокладку для достижения равномерного давления на заготовку. Величина удельного давления может быть равна, например, 100 кг/см² для стали 0,8 КП, толщиной 0,65 мм. Рисунок выдавливается на поверхности. После этого заготовку устанавливают в пресс C - 36, где ее вырубают и формуют. Затем вручную производят художественное оформление вставки, например эмалирование, никелирование, золочение. После высыхания декоративный элемент готов.

Предлагаемый способ изготовления декоративного элемента из металла, по сравнению с прототипом, обеспечивает: 1. Снижение трудоемкости изготовления элемента.

2. Сокращение времени на изготовление элемента.

3. Повышение производительности изготовления качественных декоративных металлических элементов в условиях мелкосерийного или единичного производства, за счет сокращения времени на подготовку производства.

Формула изобретения

Способ изготовления декоративного металлического элемента путем выполнения шаблона, обработки поверхности матрицы, осуществления операций тиснения, вырубки, формовки и отделки элемента, отличающийся тем, что шаблон выполняют нанесением контурного рисунка на светопроницаемый материал, а обработку поверхности матрицы осуществляют предварительным закаливанием до 60 - 65 HRC с последующими фотопереносом рисунка с шаблона на эту поверхность и ее травлением на глубину 0,1 - 0,2 мм.