專利名稱：用于制造飾件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過用金屬環(huán)繞澆鑄飾品寶石來制造飾件的方法。
這種方法特別適用于比較貴重的寶石，其中，用貴金屬單獨制造飾件的一部分并由金匠使其與寶石結(jié)合意味著比較昂貴的費用。
作為在這一類方法中所采用的寶石特別是考慮這樣的寶石，即，人工加強或改變其天然顏色。對于寶石顏色的改變有兩種原則上不同的方法可供使用可以讓有色元素滲入寶石內(nèi)，或者使染色的、例如含顏料的層與寶石牢固結(jié)合。
這里僅僅對第二種改變顏色的方法感興趣，因為它更適合于工業(yè)化成批大量生產(chǎn)。例如由US 3,837,884(Balzers)已知，通過噴敷氧化鈷、氧化鋁和氧化硅在基體上涂一藍色層。盡管這個涂層在約300℃的含氧氣氛中回火約30分鐘，但是它在這種方法的條件下仍不穩(wěn)定。
出乎意料地發(fā)現(xiàn)，如果設定，在涂層涂覆期間或之后使它經(jīng)受一種能量處理，該能量處理促使涂層發(fā)生那種不用能量處理在環(huán)繞澆鑄飾品寶石時會出現(xiàn)的轉(zhuǎn)變，則設有有色涂層的飾品寶石可以用一種澆鑄方法處理。
在開頭所規(guī)定的飾件加工中，寶石首先較長時間放置在使蠟模燃燒的溫度下，所述蠟模最終應該由澆入的貴金屬代替。這個溫度大致在750℃。接著在澆入貴金屬時寶石表面加熱到那樣的溫度，它對于銀在950℃至1050℃之間、對于金在950℃至1250℃之間、對于鉑在1800℃至1900℃之間。如下面借助于實施例所要討論的那樣，為了將在澆鑄時本身還要出現(xiàn)的顏色變化減小到最小程度，只將該有顏色層的寶石短時間加熱到金屬的澆鑄溫度和/或較長時間加熱到蠟模燃燒溫度。
下面借助于附圖和實施例對本發(fā)明的細節(jié)作較詳細的說明。


圖1-3是本發(fā)明的方法的三個常見的階段的示意圖。
圖4是按本發(fā)明制造的飾件的局部剖視圖。
通過用金屬環(huán)繞澆鑄寶石來制造飾件是公知的，如圖1中所示，寶石1放入模型材料5中，而對于基座金屬首先用蠟6作為位置保持器。接著通過使蠟6加熱到約750℃流出，從而形成在圖2中所示的空腔7。最后按圖3用金屬4注入此空腔7，金屬包圍寶石1。
在圖1-3中表示出一戒指作為飾件的例子，但本發(fā)明可廣泛用于寶石表面、特別是其背面2(參見圖4)設有可能由于澆入金屬4而受到損壞的有色涂層的場合。
采用本發(fā)明方法的前提首先是，寶石本身在用金屬環(huán)繞澆鑄時保持其光學性能不變。玻璃和水晶例如可以毫無困難地配備耐熱顏色層，但是普通玻璃在所規(guī)定的溫度時便熔化了。水晶在使蠟燃燒的普通溫度時便已經(jīng)不透明。
基本上合適的寶石，例如氧化鋯，現(xiàn)在都設置顏色層。對此最常用的方法是蒸涂、噴濺、化學蒸涂等等。特別是通過反應噴濺即使在低溫時也可以將大多數(shù)無機顏料直接涂到略微加熱的基體上。
對于寶石的染色，特別是考慮其基本化學成分作為無機彩色顏料是已知的，特別是具有“紋理”(Strich)無機材料。已知這種顏料與陶瓷釉以及玻璃的表面顏料有關。特別值得推薦以氧化顏料為基的帶有金紅石-錫石-、鋯石-、斜鋯石、剛玉-赤鐵礦-、橄欖石-、尖晶石-、石榴石-和鈣鈦礦結(jié)構的顏料層。氮化物和尤其是氧氮化物顏料為基的顏料層以及以碳化物和羧基化物為基的顏料層同樣非常適合于本方法。以硫化物、硫酸鹽、磷酸鹽、氰化物以及金屬膠質(zhì)為基的顏料層需要特殊的鑲嵌，但是如果它們具有接近或略低于澆鑄溫度的熔點，甚至更合適。
如果對以按圖1-3的方法這樣預先準備好的寶石繼續(xù)進行加工，那么可能導致寶石非預期和完全無法控制的染色。這種染色按美國寶石學研究所(Gemological Institute of America)的“染色寶石分級系統(tǒng)”評定質(zhì)量。這里評定色調(diào)、“光度”(明/暗)和顏色飽和度。通過本發(fā)明達到的效果在于，染色的覆蓋層不經(jīng)過特別的后續(xù)處理按照至少一條所列標準在澆鑄時產(chǎn)生兩點以上變化的寶石現(xiàn)在顯現(xiàn)最多兩點、通常最多一點的偏差。這通過一種能量處理實現(xiàn)，此能量處理預測在蠟燃燒和金屬澆鑄時出現(xiàn)的負荷。
下面提供實施本發(fā)明方法的一些例子。這里所用的顏料的標記通過美國化學協(xié)會的CAS-登記號的數(shù)據(jù)進行。適用于高溫的顏料在烏曼化學工業(yè)百科全書(Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry)1986、第A5卷，特別是第546/547頁提供。這些顏料都可以直接地或通過選擇一合適的中間層、鑲嵌層或覆蓋層按本發(fā)明這樣地制造，使它們在澆鑄時不再改變其顏色。
例1(對比試驗)在立方形氧化鋯(Zirkonia)上按US 3,837,884中所述的方法蒸涂一涂層，它約35％重量百分比由氧化鈷、10％的氧化鋁、其余為氧化硅組成。通過接著的熱處理產(chǎn)生一藍色涂層。設有染色層的寶石的澆鑄不經(jīng)后續(xù)處理在14ct黃金的澆鑄溫度時(約1050℃)促使寶石染色。
按照本發(fā)明的新方法，涂覆的寶石加熱到1200℃10分鐘之久，接著在750℃(它相當于蠟燃燒溫度)時退火一小時。甚至在14ct鈀-白金澆鑄溫度(1250℃)時也不會由于所述熱處理造成隨后的顏色變化。
例2(對比試驗)在氧化鋯上在低溫下通過反應噴濺(Reaktiv-Sputtern)涂覆CAS68186-85-6成分的(綠色尖晶石，Co2TiO4)帶有略微過量的TiO2的顏料。在14ct鈀-白金的澆鑄溫度時造成綠顏色明顯可見的變化。
而如果所述涂層在1200℃時退火一分鐘，那么涂覆的寶石在澆鑄溫度時不顯示可辨別的顏色變化。
然而，如果在1200℃時退火的寶石用14ct黃金熔液澆鑄，那么便產(chǎn)生帶褐色的顏色變化。顏色變化在顏色層直接與合金接觸的邊緣部分最強烈。
如果顏色層再涂上一層由鋁酸鎂組成的保護層，并且寶石在1200℃中退火，那么即使在與高溫黃金合金直接接觸的部位色調(diào)也不發(fā)生變化。
例3
通過在一薄的SiO2-層上涂覆氧化鐵顏料連同由氧化鋁組成的鑲嵌基體的方法，可以溫度穩(wěn)定以及化學和機械穩(wěn)定地產(chǎn)生一以CAS68187-35-9顏料(褐色赤鐵礦，F(xiàn)e2O3)為基的顏色層。在1200℃時經(jīng)過10分鐘的處理接著在750℃時進行2小時的后續(xù)處理，這樣鑲嵌和熱處理的顏料的色調(diào)雖然不再完全符合純顏料的顏色，但是在澆鑄時顏色不再改變。
例4氧化鋯用CAS 68187-05-3顏料，基本化學式為Co2SnO4的灰褐色尖晶石，進行涂覆。約125mm的顏料層用由氧化鋁組成的致密的保護層覆蓋，并加熱至1200℃一分鐘，接著寶石在750℃時在空氣中退火30分鐘。由此形成的藍色在幣銀(Sterling Silber)澆鑄溫度時保持不變。
在各個所列例子中要考慮到，飾品寶石的顏色層不僅僅是可能由于在金屬澆鑄時出現(xiàn)的溫度而受到損壞。而且，在寶石和顏色層之間的界面上，尤其是在顏色層的外表面上，可能造成非預期的變化，這可以通過分隔層得以避免。特別是由此考慮了這樣的事實，即，即使對于本色寶石，在金屬澆鑄時光澤也可能受到損害。
如果寶石的涂色背面也希望防止機械作用，特別是防護磨?；蚱渌椉淖矒糇饔?，以及金剛石研磨劑的刮蝕作用，則可以如圖4所示，考慮在寶石背面用一由澆鑄的金屬構成的環(huán)包圍。
權利要求
1.通過用金屬環(huán)繞澆鑄飾品寶石來制造飾件的方法，其特征為飾品寶石在環(huán)繞澆鑄之前設置一含顏料的涂層，并在涂覆涂層期間或之后使它經(jīng)受一種能量處理，該能量處理促使涂層產(chǎn)生那種不進行能量處理在環(huán)繞澆鑄飾品寶石時會出現(xiàn)的轉(zhuǎn)變。
2.按權利要求1的方法，其特征為所述能量處理包括在1至20分鐘的時間內(nèi)加熱到950℃至1250℃之間的溫度。
3.按權利要求1或2的方法，其特征為所述能量處理包括在至少一小時之久的時間內(nèi)在700℃至800℃之間的溫度下退火。
4.按權利要求1至3之任一項的方法，其特征為含顏料的涂層設一保護覆蓋層。
5.按權利要求4的方法，其特征為在覆蓋層內(nèi)含有鋰、鎂、鋅、硼、鈰、鈦、硅、鋯或鋁。
6.按權利要求1至5之任一項的方法，其特征為在飾品寶石和顏色涂層之間設有一過渡層。
7.按權利要求1至6之任一項的方法，其特征為飾品寶石(1)背面(2)受一由澆鑄的金屬(4)構成的環(huán)(3)保護。
8.飾品寶石，其適于按照權利要求1至7之任一項通過用金屬環(huán)繞澆鑄來制造飾件，其特征為所述飾品寶石設有一顏色可變的含顏料涂層，此顏色在加熱到1250℃以下的溫度時不再由于能量處理而明顯改變。
全文摘要
通過用金屬環(huán)繞澆鑄飾品寶石來制造飾件的方法，其中，飾品寶石在環(huán)繞澆鑄之前設置含有顏料的涂層，并在涂覆涂層期間或之后使涂層經(jīng)受一種能量處理，它促使涂層產(chǎn)生那種不進行能量處理在環(huán)繞澆鑄寶石時出現(xiàn)的轉(zhuǎn)變。
文檔編號A44C27/00GK1572541SQ20041004539
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月21日 優(yōu)先權日2003年5月23日
發(fā)明者魯?shù)婪颉ぐ栯惛駹? 米夏埃爾·胡特爾, 托馬斯·勞赫 申請人:施華洛世奇公司