СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУЖИНЫ БАЛАНСА ЧАСОВОГО ИЗДЕЛИЯ Российский патент 2020 года по МПК G04B17/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу изготовления антиферромагнитной и термокомпенсированной пружины баланса часового изделия.

Изобретение относится к области часовых компонентов, влияющих на скорость хода, в частности компонентов анкерных механизмов.

Уровень техники, предшествующий изобретению

Термокомпенсация генератора колебаний пружинного баланса традиционно обеспечивалась за счет использования биметаллического маховика и стальной пружины баланса. Открытие, сделанное Ш. Эд Гийомом, позволило упростить генератор колебаний за счет использования в монометаллическом балансе компенсирующей пружины баланса из элинвара. Позже появились другие разновидности данного сплава под разными торговыми названиями, такие как «Ниварокс», «Изовал», «Дюринвал», «Ни-спан С» и т.п.

Недостатком всех подобных сплавов является то, что они сильно реагируют на магнитные поля, поскольку по своей сути являются ферромагнетиками.

Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить компенсирующий сплав, который невосприимчив к воздействию магнитных полей.

Исследования в часовой отрасли всегда были направлены на получение новых сплавов, обладающих конкретными параметрами в плане термостойкости, либо сплавов, которые по своей сути являются немагнитными или антиферромагнитными.

Например, в патенте CH 286912 на имя Эльгин раскрывается пружина из кобальт-хром-никелевого сплава с содержанием кобальта от 20 до 60%, хрома - от 15 до 30%, железа - менее 18%, бериллия - от 0,01 до 0,09%, углерода - от 0,05 до 0,30%, общим содержанием никель-железа от 20 до 40% и содержанием никеля, превышающим содержание железа. В патенте US 2419825 на имя Дайнерстайн также раскрывается пружинный сплав с высоким пределом упругости, содержащий 30% никеля, 9% хрома, 1,5% марганца, 1% кремния, 0,3% вольфрама, 0,06% углерода в виде карбида хрома, 0,5% бериллия, следы кальция и в остатке железо, получаемый в результате очень специфичного производственного цикла. В патенте CH 196408 на имя Институт Страуманн раскрывается термокомпенсированная пружина из термообрабатываемого никель-железо-молибден-бериллиевого сплава, с разным композиционным составом, в котором содержание никеля всегда свыше 35%, содержание молибдена - свыше 7%, содержание бериллия варьируется в диапазоне от 0,1% до 1%, а содержание хрома всегда менее 3%.

Сплавы железо-марганец-никель-хромового типа приемлемы, поскольку теоретически обладают хорошими антиферромагнитными свойствами, в особенности это относится к железо-марганец-никель-хром-бериллиевым сплавам. Между тем, крайне сложно определить состав и способы изготовления, которые обеспечили бы, на возобновляемой основе, хорошие термокомпенсационные характеристики, в максимально узком температурном диапазоне, характерном для часовой отрасли, обычно от 8°C до 38°C, позволяющие отказаться от использования биметаллических материалов, обычно используемых для компенсации теплового дрейфа.

На самом деле, даже если конкретный состав обладает определенными термическими свойствами, производство подобных сплавов оказывается крайне сложным, а при малейшим отклонении от заданных параметров результаты могут сильно разниться. Стандартные испытания не всегда позволяют металлургу получить желаемые показатели.

Формоизменение компонентов в холодном состоянии лишь усложняет задачу, поскольку большое количество операционных параметров связано, с одной стороны с производством сплава, а с другой стороны - с его формированием.

Краткое изложение сущности изобретения

Таким образом, изобретением предлагается определить способ изготовления антиферромагнитной и термокомпенсированной пружины баланса часового изделия по п. 1 формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Другие признаки и преимущества изобретения станут понятны после ознакомления с последующим подробным описанием, со ссылкой на прилагаемые чертежи, где на единственной фиг. 1 показана блок-схема, поясняющая этапы способа по изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Изобретение относится к способу изготовления антиферромагнитной и термокомпенсированной пружины баланса часового изделия.

Согласно изобретению способ включает в себя следующие этапы:

- (10) выбор немагнитного компенсирующего сплава железо-хром-никель-марганец-бериллиевого типа, содержащего в весовых процентах, включая конечные значения:

- марганца - от 21,0% до 25,0%,

- никеля - от 9,0% до 13,0%,

- хрома - от 6,0% до 15,0%,

- бериллия - от 0,2% до 2,0%,

- в остатке - железо,

- общее содержание никеля и марганца больше или равно 33,0%,

- (11) обработку указанного сплава для получения заготовки,

- (12) формование указанной заготовки путем литья, и/или ковки, и/или волочения, и/или проката, и/или вытягивания для получения заготовки пружинной проволоки;

- (13) наматывание указанной проволоки на моталку для получения спиральной пружины,

- (14) осуществление по меньшей мере термостабилизационной обработки указанной спиральной пружины путем отжига при температуре от 540°C до 650°C, в течение от 30 до 200 минут, для получения пружины баланса.

По одному из конкретных вариантов осуществления данного способа сплав содержит, в весовых процентах, от 10,5% до 13,0% никеля.

Более конкретно, данный сплав содержит, в весовых процентах, от 11,0% до 13,0% никеля.

По одному из конкретных вариантов осуществления данного способа сплав содержит, в весовых процентах, более 7,5% хрома.

Более конкретно, данный сплав содержит, в весовых процентах, более 10,5% хрома.

По одному из конкретных вариантов осуществления данного способа сплав содержит, в весовых процентах, от 21,0% до 23,0% марганца.

По одному из конкретных вариантов осуществления данного способа общее содержание в сплаве никеля и марганца, в весовых процентах, больше или равно 33,0%.

Более конкретно, общее содержание в сплаве никеля и марганца, в весовых процентах, больше или равно 34,0%.

Еще более конкретно, общее содержание в сплаве никеля и марганца, в весовых процентах, меньше или равно 35,5%.

Способ изготовления антиферромагнитной и термокомпенсированной пружины баланса часового изделия, включающий в себя следующие этапы: выбор немагнитного железо-хром-никель-марганец-бериллиевого компенсирующего сплава, содержащего в весовых процентах, включая конечные значения: марганца - от 21,0% до 25,0%, никеля - от 9,0% до 13,0%, хрома - от 6,0% до 15,0%, бериллия - от 0,2% до 2,0%, в остатке - железо, общее содержание никеля и марганца больше или равно 33,0%, обработку сплава для получения заготовки, формование заготовки путем литья, и/или ковки, и/или волочения, и/или проката, и/или вытягивания для получения заготовки пружинной проволоки; наматывание проволоки на моталку для получения спиральной пружины, осуществление по меньшей мере термостабилизационной обработки спиральной пружины путем отжига при температуре от 540°C до 650°C, в течение от 30 до 200 минут, для получения пружины баланса. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ изготовления антиферромагнитной и термокомпенсированной пружины баланса часового изделия, включающий в себя следующие этапы:

выбор немагнитного компенсирующего сплава железо-хром-никель-марганец-бериллиевого типа, содержащего в весовых процентах:

марганца от 21,0% до 25,0%,

никеля от 9,0% до 13,0%,

хрома от 6,0% до 15,0%,

бериллия от 0,2% до 2,0%,

остальное железо,

общее содержание никеля и марганца больше или равно 33,0%,

обработку указанного сплава для получения заготовки,

формование указанной заготовки путем литья, и/или ковки, и/или волочения, и/или проката, и/или вытягивания для получения заготовки пружинной проволоки;

наматывание указанной проволоки на моталку для получения спиральной пружины,

осуществление по меньшей мере термостабилизационной обработки указанной спиральной пружины путем отжига при температуре от 540°C до 650°C, в течение от 30 до 200 минут, для получения пружины баланса.

2. Способ по п. 1, характеризуемый тем, что указанный сплав содержит, в весовых процентах, от 10,5% до 13,0% никеля.

3. Способ по п. 2, характеризуемый тем, что указанный сплав содержит, в весовых процентах, от 11,0% до 13,0% никеля.

4. Способ по п. 1, характеризуемый тем, что указанный сплав содержит, в весовых процентах, более 7,5% хрома.

5. Способ по п. 4, характеризуемый тем, что указанный сплав содержит, в весовых процентах, более 10,5% хрома.

6. Способ по п. 1, характеризуемый тем, что указанный сплав содержит, в весовых процентах, от 21,0% до 23,0% марганца.

7. Способ по п. 1, характеризуемый тем, что общее содержание в сплаве никеля и марганца, в весовых процентах, больше или равно 33,0%.

8. Способ по п. 7, характеризуемый тем, что общее содержание в сплаве никеля и марганца, в весовых процентах, больше или равно 34,0%.

9. Способ по п. 1, характеризуемый тем, что общее содержание в сплаве никеля и марганца, в весовых процентах, меньше или равно 35,5%.