CH722221A2 - Overmolding process - Google Patents

Overmolding process

Info

Publication number
CH722221A2
CH722221A2 CH001137/2024A CH11372024A CH722221A2 CH 722221 A2 CH722221 A2 CH 722221A2 CH 001137/2024 A CH001137/2024 A CH 001137/2024A CH 11372024 A CH11372024 A CH 11372024A CH 722221 A2 CH722221 A2 CH 722221A2
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
overmolding
blank
face
hole
injection
Prior art date
Application number
CH001137/2024A
Other languages
French (fr)
Inventor
Winkler Yves
Oberson Loïc
Original Assignee
Swatch Group Res & Dev Ltd
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
Application filed by Swatch Group Res & Dev Ltd filed Critical Swatch Group Res & Dev Ltd
Priority to CH001137/2024A priority Critical patent/CH722221A2/en
Publication of CH722221A2 publication Critical patent/CH722221A2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C27/00—Making jewellery or other personal adornments
    • A44C27/001—Materials for manufacturing jewellery
    • A44C27/002—Metallic materials
    • A44C27/003—Metallic alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D25/00—Special casting characterised by the nature of the product
    • B22D25/02—Special casting characterised by the nature of the product by its peculiarity of shape; of works of art
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/005—Processes for producing special ornamental bodies comprising inserts
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04D—APPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
    • G04D3/00—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials
    • G04D3/0002—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for mechanical working other than with a lathe
    • G04D3/0043—Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for mechanical working other than with a lathe for components of the time-indicating mechanisms
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/06—Dials
    • G04B19/10—Ornamental shape of the graduations or the surface of the dial; Attachment of the graduations to the dial
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/06—Dials
    • G04B19/12—Selection of materials for dials or graduations markings
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/06—Dials
    • G04B19/18—Graduations on the crystal or glass, on the bezel, or on the rim
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B37/00—Cases
    • G04B37/22—Materials or processes of manufacturing pocket watch or wrist watch cases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Seal Device For Vehicle (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

L'article est, par exemple, un composant horloger.The item is, for example, a watch component.

Description

Domaine technique de l'inventionTechnical field of the invention

[0001] L'invention concerne un procédé de surmoulage adapté pour réaliser un surmoulage en alliage métallique au moins partiellement amorphe, le surmoulage formant un décor, aussi dit motif, destiné à être rapporté sur un article ou formant un article en tant que tel.[0001] The invention relates to an overmolding process adapted to produce an overmolding in at least partially amorphous metallic alloy, the overmolding forming a decoration, also called a motif, intended to be applied to an article or forming an article as such.

Arrière-plan technologiqueTechnological background

[0002] Plusieurs documents décrivent des procédés de surmoulage d'un article avec des motifs en alliage amorphe.[0002] Several documents describe overmolding processes for an article with amorphous alloy patterns.

[0003] On peut citer les documents EP 2 315 673 et CH 715 132 qui décrivent des procédés d'incrustation du métal amorphe dans des creusures ménagées dans l'article. Ces procédés sont peu adaptés pour réaliser des surmoulages en relief et nécessitent une étape de terminaison pour rectifier la surface des surmoulages.[0003] EP 2 315 673 and CH 715 132, which describe processes for embedding amorphous metal in recesses made in the article, can be cited. These processes are not well suited for producing raised overmoldings and require a finishing step to rectify the surface of the overmoldings.

[0004] Du document EP 2 370 865, on connaît un procédé de décoration d'un article avec un décor en relief réalisé dans un métal amorphe. Le procédé consiste à utiliser un masque à travers lequel est injecté le métal. Il y a donc un surplus de métal amorphe sur les zones esthétiques et ces dernières doivent dès lors subir une étape de terminaison.[0004] From document EP 2 370 865, a method for decorating an article with a relief design made of an amorphous metal is known. The method consists of using a mask through which the metal is injected. There is therefore an excess of amorphous metal in the aesthetic areas, and these areas must then undergo a finishing step.

[0005] Dans les procédés d'injection avec moule, plusieurs problèmes se posent pour le métal amorphe. Il n'est pas possible de chauffer le moule à une température proche du point de fusion car la vitesse de refroidissement doit être suffisamment grande pour éviter la cristallisation. Ensuite, l'utilisation de moules métalliques classiques impose des sections de canaux d'injection similaires à l'épaisseur de la cavité à remplir pour éviter de solidifier trop tôt dans les canaux, ce qui empêcherait l'alliage d'atteindre la cavité. Cela impacte négativement la flexibilité des géométries des pièces injectées, notamment pour les pièces de petites dimensions où il faut remplir par une nappe d'alliage qui couvre l'entièreté d'une face de la pièce.[0005] In injection molding processes, several problems arise with amorphous metal. It is not possible to heat the mold to a temperature close to the melting point because the cooling rate must be sufficiently high to prevent crystallization. Furthermore, the use of conventional metal molds necessitates injection channel cross-sections similar to the thickness of the cavity to be filled to prevent premature solidification within the channels, which would prevent the alloy from reaching the cavity. This negatively impacts the flexibility of the geometries of the injected parts, particularly for small parts where a sheet of alloy must be used to fill an entire face of the part.

Résumé de l'inventionSummary of the invention

[0006] La présente invention vise à pallier les manquements précités en proposant un procédé de surmoulage permettant, d'une part, d'injecter sans problèmes de solidification dans les canaux d'injection et sans risque de cristallisation du métal amorphe et, d'autre part, d'obtenir un surmoulage ne requérant pas nécessairement de rectification à l'issue de l'injection.[0006] The present invention aims to overcome the aforementioned shortcomings by proposing an overmolding process which, on the one hand, allows injection without solidification problems in the injection channels and without risk of crystallization of the amorphous metal and, on the other hand, provides an overmolding which does not necessarily require rectification after injection.

[0007] A cet effet, il est proposé de partir d'une ébauche faisant office d'outil d'injection destiné à être surmoulé. L'ébauche est réalisée dans un matériau à faible effusivité thermique ou revêtue d'une couche d'un matériau à faible effusivité thermique afin de minimiser l'extraction de chaleur par cette dernière lors du surmoulage. Il est aussi proposé d'injecter depuis une face opposée ou connexe à une autre face destinée à être surmoulée via des trous traversants ménagés au sein de l'ébauche et débouchant sur une cavité formant le négatif du surmoulage à réaliser. En d'autres mots, il est aussi proposé d'injecter depuis une portion d'une surface, opposée ou connexe à une autre portion de la surface destinée à être surmoulée via des trous traversants ménagés au sein de l'ébauche et débouchant sur une cavité formant le négatif du surmoulage à réaliser. Selon l'invention, la cavité peut être ménagée dans l'ébauche et/ou dans le moule d'injection accueillant l'ébauche.[0007] To this end, it is proposed to start with a blank serving as an injection mold intended to be overmolded. The blank is made of a material with low thermal effusivity or coated with a layer of a material with low thermal effusivity in order to minimize heat extraction by the latter during overmolding. It is also proposed to inject from a face opposite or adjacent to another face intended to be overmolded via through holes made within the blank and opening into a cavity forming the negative of the overmolding to be performed. In other words, it is also proposed to inject from a portion of a surface, opposite or adjacent to another portion of the surface intended to be overmolded, via through holes made within the blank and opening into a cavity forming the negative of the overmolding to be performed. According to the invention, the cavity can be provided in the blank and/or in the injection mold receiving the blank.

[0008] La faible effusivité thermique de l'ébauche garantit l'absence de solidification dans les trous traversants en amont de la cavité et ainsi l'apport de l'alliage à l'état liquide dans la cavité. Préférentiellement, pour un résultat optimal, il est également proposé d'utiliser un moule d'injection réalisé dans un matériau à faible effusivité thermique. Ceci permet à l'alliage d'épouser parfaitement la forme de la cavité du moule et/ou de l'ébauche pour reproduire fidèlement la géométrie et l'état de surface de la cavité. Il s'ensuit que les surmoulages sont terminés d'un point de vue géométrique et esthétique à l'état brut d'injection, aucune rectification n'étant dès lors nécessaire.[0008] The low thermal effusivity of the blank ensures that the through-holes upstream of the cavity do not solidify, thus allowing the alloy to flow into the cavity in a liquid state. Preferably, for optimal results, it is also proposed to use an injection mold made of a material with low thermal effusivity. This allows the alloy to perfectly conform to the shape of the mold cavity and/or the blank to faithfully reproduce the geometry and surface finish of the cavity. Consequently, the overmoldings are finished from a geometric and aesthetic point of view in the as-injection state, and therefore no further machining is necessary.

[0009] L'utilisation d'une ébauche réalisée en tout ou en partie dans un matériau à faible effusivité thermique permet de ménager des trous traversants de très petites sections sans risque de figer le métal avant d'atteindre la cavité du moule. Ces trous traversants de très petites sections évitent de fragiliser l'ébauche et permettent de créer des surmoulages de petites dimensions.[0009] Using a blank made entirely or partially from a material with low thermal effusivity allows for very small through holes without the risk of the metal solidifying before reaching the mold cavity. These very small through holes prevent weakening the blank and allow for the creation of small overmoldings.

[0010] En résumé, le procédé de surmoulage selon l'invention permet de flexibiliser la géométrie des surmoulages, d'améliorer la reproduction des états de surface du moule et/ou de l'ébauche sur le surmoulage et de réaliser des „surmoulages net-shape“. Ce procédé permet ainsi de réaliser des surmoulages avec des formes complexes.[0010] In summary, the overmolding process according to the invention allows for greater flexibility in the geometry of the overmoldings, improves the reproduction of the surface finish of the mold and/or the blank on the overmolding, and enables the creation of "net-shape overmoldings." This process thus makes it possible to produce overmoldings with complex shapes.

[0011] Plus précisément, l'invention se rapporte à un procédé de surmoulage pour réaliser un surmoulage formant un décor à rapporter sur un article ou un article en tant que tel, ledit surmoulage étant dans un alliage métallique au moins partiellement amorphe, le procédé comprenant les étapes de :[0011] More specifically, the invention relates to an overmolding process for producing an overmolding forming a decoration to be applied to an article or to an article as such, said overmolding being in a metallic alloy that is at least partially amorphous, the process comprising the steps of:

––

Mise à disposition d'une ébauche faisant office d'outil d'injection avec une première face destinée à être surmoulée et une deuxième face servant de point d'entrée pour une injection de l'alliage métallique à l'état liquide, ladite ébauche étant munie d'au moins un trou traversant s'étendant entre la première face et la deuxième face et débouchant au niveau du surmoulage à réaliser, le trou traversant formant un canal pour l'injection de l'alliage métallique, ladite ébauche étant réalisée dans un premier matériau ayant une effusivité thermique inférieure ou égale à 7000 W K<-1>m<-2>s<1/2>, de préférence inférieure ou égale à 3500 W K<-1>m<-2>s<1/2>ou étant au moins en partie revêtue d'une couche réalisée dans ledit premier matériau,Provision of a blank serving as an injection tool with a first face intended to be overmolded and a second face serving as an entry point for the injection of the metallic alloy in the liquid state, said blank being provided with at least one through hole extending between the first face and the second face and opening at the level of the overmolding to be carried out, the through hole forming a channel for the injection of the metallic alloy, said blank being made of a first material having a thermal effusivity less than or equal to 7000 W K<-1>m<-2>s<1/2>, preferably less than or equal to 3500 W K<-1>m<-2>s<1/2> or being at least partly coated with a layer made of said first material,

––

Mise à disposition d'un moule d'injection, ledit moule d'injection et/ou l'ébauche comprenant une empreinte formant le négatif du surmoulage à réaliser,Provision of an injection mold, said injection mold and/or the blank including an impression forming the negative of the overmolding to be carried out,

––

Positionnement de l'ébauche au sein du moule d'injection avec le trou traversant disposé en regard de l'empreinte du moule d'injection si ledit moule d'injection comporte une empreinte,Positioning of the blank within the injection mold with the through hole positioned opposite the mold cavity if the injection mold has a cavity,

––

Injection à l'état liquide de l'alliage métallique depuis la deuxième face de l'ébauche au travers du trou traversant débouchant sur l'empreinte pour obtenir l'ébauche avec le surmoulage,Injection of the liquid metal alloy from the second face of the blank through the through hole opening into the mold cavity to obtain the blank with the overmolding,

––

Démoulage de l'ébauche avec le surmoulage,Demolding the blank with the overmolding,

––

Désolidarisation du surmoulage de l'ébauche pour former le décor à rapporter ou l'article en tant que tel.Separation of the overmolding from the blank to form the decoration to be added or the article as such.

Brève description des figuresBrief description of the figures

Les figures 1 à 5 représentent schématiquement les étapes du procédé selon l'invention.Figures 1 to 5 schematically represent the steps of the process according to the invention.

La figure 6 représente le surmoulage formant un décor rapporté sur une lunette.Figure 6 represents the overmolding forming a decoration applied to a bezel.

La figure 7 représente des surmoulages formant respectivement une ancre et une roue.Figure 7 shows overmoldings forming respectively an anchor and a wheel.

La figure 8 représente une variante de la figure 3 où l'empreinte pour le surmoulage est ménagée uniquement dans l'ébauche.Figure 8 represents a variant of Figure 3 where the cavity for overmolding is made only in the blank.

La figure 9 représente une autre variante de la figure 3 où l'empreinte pour le surmoulage est ménagée dans l'ébauche et dans le moule.Figure 9 represents another variant of Figure 3 where the cavity for overmolding is made in the blank and in the mold.

Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention

[0013] L'invention concerne un procédé pour réaliser un surmoulage qui est un décor à rapporter sur un article ou qui est un article en tant que tel. L'article peut, également à titre d'exemple, être un composant horloger. Il peut plus spécifiquement s'agir d'un composant d'habillage choisi parmi la liste non exhaustive comprenant une carrure, un fond, une lunette, une couronne, un poussoir, un maillon de bracelet, un bracelet, une boucle ardillon, un fermoir, un cadran, une applique et une aiguille. Il peut également s'agir d'un composant du mouvement choisi parmi la liste non exhaustive comprenant une masse oscillante, un pont de platine, une ancre, une roue et une platine. Par exemple, comme montré à la figure 7, le surmoulage 2 formant l'article en tant que tel est une ancre 11 ou une roue 12. Le décor peut, toujours à titre d'exemple, être des indices et des chiffres à rapporter sur un composant horloger. Typiquement, le surmoulage 2, aussi dit décor, est rapporté sur un cadran ou une lunette 1 (fig.6).[0013] The invention relates to a method for creating an overmolding that is either a decorative element to be applied to an article or an article in itself. The article may, for example, be a watch component. More specifically, it may be a case component chosen from the non-exhaustive list including a case middle, a case back, a bezel, a crown, a pusher, a bracelet link, a bracelet, a pin buckle, a clasp, a dial, an applique, and a hand. It may also be a movement component chosen from the non-exhaustive list including an oscillating weight, a bridge, an anchor, a wheel, and a mainplate. For example, as shown in Figure 7, the overmolding 2 forming the article in itself is an anchor 11 or a wheel 12. The decoration may, again by way of example, be indices and numerals to be applied to a watch component. Typically, the overmolding 2, also called decoration, is applied to a dial or bezel 1 (fig.6).

[0014] Le procédé est plus spécifiquement adapté pour un surmoulage réalisé dans un alliage métallique au moins partiellement amorphe. On entend par au moins partiellement amorphe avec plus de 50% de phase amorphe. On peut citer à titre d'exemple l'alliage Pt850, l'alliage Pd600, l'alliage Vit105 et l'alliage Ni53.[0014] The process is more specifically adapted for overmolding in a metallic alloy that is at least partially amorphous. At least partially amorphous means having more than 50% amorphous phase. Examples include Pt850, Pd600, Vit105, and Ni53 alloys.

[0015] Le procédé est illustré aux figures 1 à 5 pour une variante et aux figures 8 et 9 pour des autres variantes. Le procédé sera illustré ci-après pour la variante des figures 1 à 5 où l'empreinte pour le surmoulage est ménagée dans le moule d'injection. Pour les variantes des figures 8 et 9, le concept du procédé est le même avec pour seul changement que l'empreinte pour le surmoulage est respectivement ménagée dans l'ébauche ou dans l'ébauche et dans le moule d'injection.[0015] The process is illustrated in Figures 1 to 5 for one variant and in Figures 8 and 9 for other variants. The process will be illustrated below for the variant shown in Figures 1 to 5, where the cavity for overmolding is formed in the injection mold. For the variants shown in Figures 8 and 9, the concept of the process is the same, with the only difference being that the cavity for overmolding is formed, respectively, in the blank or in both the blank and the injection mold.

[0016] Par ailleurs, le procédé est illustré ci-après pour une ébauche avec une géométrie à plusieurs faces. Il est également envisageable de mettre en œuvre le procédé pour une géométrie avec une seule surface comme par exemple une surface de révolution dans le cas d'un tore. Dans ce cas, le terme face utilisé ci-après se comprendra au-delà de sa définition géométrique et désignera de manière plus générale une portion de la surface de l'ébauche servant de point d'entrée de l'alliage liquide par rapport à une autre portion de la surface de l'ébauche servant de point de sortie de l'alliage liquide, avec des portions qui peuvent être connexes ou non.[0016] Furthermore, the process is illustrated below for a blank with a multi-faceted geometry. It is also possible to implement the process for a geometry with a single surface, such as a surface of revolution in the case of a torus. In this case, the term "face" used below will be understood beyond its geometric definition and will more generally designate a portion of the blank surface serving as the entry point for the liquid alloy relative to another portion of the blank surface serving as the exit point for the liquid alloy, with portions that may or may not be connected.

[0017] Dans une première étape (fig.1), une ébauche 3 faisant office d'outil d'injection est mise à disposition. Cette ébauche est réalisée dans un matériau ayant une faible effusivité thermique. On entend par faible effusivité thermique une valeur inférieure ou égale à 7000 W K<-1>m<-2>s<1/2>, voire inférieure ou égale à 3500 W K<-1>m<-2>s<1/2>. Ce matériau peut être une céramique (zircone, Macor,...), un métal (titane ou alliage de titane,...) ou un matériau synthétique tel qu'un polymère et en particulier un silicone ou un caoutchouc. Par exemple, il pourrait s'agir d'une céramique telle que la zircone qui a une effusivité thermique de 2400 W K<-1>m<-2>s<1/2>. Si l'ébauche possède une effusivité thermique supérieure à 7000 W K<-1>m<-2>s<1/2>, on peut lui appliquer au moins en partie une couche en surface qui a une effusivité thermique inférieure ou égale à 7000 W K<-1>m<-2>s<1/2>, voire inférieure ou égale à 3500 W K<-1>m<-2>s<1/2>.[0017] In a first step (Fig. 1), a blank 3 serving as an injection tool is made available. This blank is made of a material having low thermal effusivity. Low thermal effusivity is defined as a value less than or equal to 7000 W K⁻¹ m⁻² s⁻¹/², or even less than or equal to 3500 W K⁻¹ m⁻² s⁻¹/². This material can be a ceramic (zirconia, Macor, etc.), a metal (titanium or titanium alloy, etc.), or a synthetic material such as a polymer, and in particular a silicone or a rubber. For example, it could be a ceramic such as zirconia, which has a thermal effusivity of 2400 W K⁻¹ m⁻² s⁻¹/². If the rough has a thermal effusivity greater than 7000 W K<-1>m<-2>s<1/2>, it can be at least partially coated with a surface layer which has a thermal effusivity less than or equal to 7000 W K<-1>m<-2>s<1/2>, or even less than or equal to 3500 W K<-1>m<-2>s<1/2>.

[0018] L'ébauche 3 est munie d'un ou plusieurs trous traversants 4. Selon l'invention, ces trous traversants font office de canaux d'injection et s'étendent entre la face 3a qui est la face destinée à être surmoulée et une autre face 3b qui sert de point d'entrée pour l'injection. Cette autre face peut être opposée à la face 3a ou éventuellement être connexe à la face 3a. Dans l'exemple illustré, la face 3a est la face supérieure et la face 3b est la face opposée qui est donc la face inférieure. Le trou 4 est débouchant au niveau de l'emplacement où doit figurer le surmoulage et définit un canal d'injection 5 pour le passage du métal ou de l'alliage liquide 8 (fig.3). Selon les dimensions du surmoulage à réaliser, l'ébauche comporte un ou plusieurs trous traversant par surmoulage. Préférentiellement, pour éviter de fragiliser le matériau de l'ébauche, les trous traversants ont une section de faibles dimensions. Ce trou à faible section peut être réalisée, par exemple, par laser femtoseconde. La section du trou peut être constante ou variable sur sa longueur. Par exemple, le trou peut avoir une forme conique s'évasant vers la face supérieure 3a tel que montré à la figure 2, ce qui permet pour certaines variantes de libérer facilement le surmoulage avec l'alliage figé dans le canal d'injection à l'issue du procédé. Le trou peut avoir une section circulaire, oblongue ou autres. Par exemple, des trous avec une section oblongue sont envisageables pour augmenter la section d'approvisionnement sur des surmoulages allongés tels que des indices. Les trous peuvent également ne pas être droits mais plutôt présenter des coudes ou des formes complexes, ceci afin de pouvoir flexibiliser le positionnement du point d'entrée pour l'injection.[0018] The blank 3 is provided with one or more through holes 4. According to the invention, these through holes act as injection channels and extend between face 3a, which is the face intended to be overmolded, and another face 3b, which serves as the entry point for injection. This other face may be opposite face 3a or possibly adjacent to face 3a. In the illustrated example, face 3a is the upper face and face 3b is the opposite face, which is therefore the lower face. The hole 4 opens at the location where the overmolding is to be performed and defines an injection channel 5 for the passage of the liquid metal or alloy 8 (Fig. 3). Depending on the dimensions of the overmolding to be performed, the blank has one or more through holes per overmolding. Preferably, to avoid weakening the blank material, through holes have a small cross-section. This small cross-section hole can be produced, for example, by a femtosecond laser. The hole cross-section can be constant or variable along its length. For example, the hole can have a conical shape flaring towards the upper face 3a, as shown in Figure 2. In some variations, this allows for easy release of the overmolding with the alloy solidified in the injection channel after the process. The hole can have a circular, oblong, or other cross-section. For example, holes with an oblong cross-section are suitable for increasing the feed area on elongated overmoldings such as indices. The holes can also be non-straight but rather have bends or complex shapes to allow for more flexible positioning of the injection entry point.

[0019] Préférentiellement, la plus grande dimension de la section du trou est comprise entre 0,1 et 2 mm, plus préférentiellement entre 0,2 et 1 mm, et encore plus préférentiellement entre 0,25 et 0,5 mm. Si la section est variable le long du trou, la plus grande section sera considérée et au sein de cette section, la plus grande dimension sera mesurée.[0019] Preferably, the largest dimension of the hole's cross-section is between 0.1 and 2 mm, more preferably between 0.2 and 1 mm, and even more preferably between 0.25 and 0.5 mm. If the cross-section varies along the hole, the largest cross-section will be considered, and within that cross-section, the largest dimension will be measured.

[0020] Par exemple, pour un trou traversant entre la face supérieure et la face inférieure de l'ébauche, pour une épaisseur de l'ébauche comprise entre 0,3 et 3 mm, la gamme de rapport diamètre/longueur du trou sera comprise entre 0,08 et 1,7 mm pour un diamètre d'une section circulaire compris entre 0,25 et 0,5 mm. De manière générale, ce rapport diamètre/longueur du trou allant de 0,08 à 1,7 mm peut être maintenu quelle que soit l'épaisseur de l'ébauche. Par ailleurs, la section des trous traversants au niveau de la face supérieure est inférieure ou égale à la section des surmoulages à remplir, projetée dans le plan de la face supérieure pour éviter que l'alliage ne déborde au-delà du surmoulage à remplir. Préférentiellement, la section des trous traversant au niveau de la face supérieure est inférieure à la section des surmoulages projetée dans le plan de la face supérieure. Plus préférentiellement, la section des trous traversant au niveau de la face supérieure est inférieure d'un facteur d'au moins 1,2 par rapport à la section des surmoulages projetée dans le plan de la face supérieure.[0020] For example, for a through hole between the top and bottom faces of the blank, for a blank thickness between 0.3 and 3 mm, the diameter-to-length ratio range of the hole will be between 0.08 and 1.7 mm for a circular cross-section diameter between 0.25 and 0.5 mm. Generally, this diameter-to-length ratio of 0.08 to 1.7 mm can be maintained regardless of the blank thickness. Furthermore, the cross-section of the through holes at the top face is less than or equal to the cross-section of the overmoldings to be filled, projected onto the plane of the top face to prevent the alloy from overflowing beyond the overmolding. Preferably, the cross-section of the through holes at the top face is less than the cross-section of the overmoldings projected onto the plane of the top face. More preferably, the cross-section of the through holes at the top face is smaller by a factor of at least 1.2 compared to the cross-section of the overmoldings projected into the plane of the top face.

[0021] Dans une deuxième étape (fig.3), l'ébauche 3 est placée dans un moule 6 muni dans une de ses deux parties d'une empreinte 7 formant une cavité ayant une forme correspondante à la forme du surmoulage à réaliser. En variante pour la figure 8, le moule peut être dépourvu d'une empreinte et c'est l'ébauche 3 qui comporte une empreinte 13 formant une cavité. En variante pour la figure 9, le moule 6 comporte une empreinte 7 et l'ébauche 3 comporte également une empreinte 13 formant la cavité avec les deux cavités destinées à communiquer. Le surmoulage remplira donc les cavités de l'ébauche et du moule.[0021] In a second step (Fig. 3), the blank 3 is placed in a mold 6, one of whose two parts has an impression 7 forming a cavity with a shape corresponding to the shape of the overmolding to be produced. Alternatively, in Figure 8, the mold may be without an impression, and the blank 3 has an impression 13 forming a cavity. Alternatively, in Figure 9, the mold 6 has an impression 7, and the blank 3 also has an impression 13 forming the cavity, with the two cavities designed to communicate. The overmolding will therefore fill the cavities of the blank and the mold.

[0022] Selon l'invention, le moule est réalisé dans un matériau ayant préférentiellement une faible effusivité thermique avec une valeur inférieure ou égale à 7000 W K<-1>m<-2>s<1/2>, de préférence inférieure ou égale à 3500 W K<-1>m<-2>s<1/2>ou il est au moins en partie revêtu d'une couche dans ce matériau à faible effusivité thermique. Selon l'invention, ce matériau peut être une céramique (zircone, Macor,...), un métal (titane ou alliage de titane,...) ou préférentiellement un polymère tel qu'un silicone ou un caoutchouc. En effet, malgré les températures élevées du métal en fusion lors de l'injection, par exemple 700°C pour un alliage Pt850 ou 1200°C pour un alliage Vit105, il a été constaté qu'il est possible d'utiliser un moule en polymère sans dégrader ce dernier. Il y a plusieurs avantages à utiliser un moule en polymère :[0022] According to the invention, the mold is made of a material preferably having low thermal effusivity with a value less than or equal to 7000 W K<-1>m<-2>s<1/2>, preferably less than or equal to 3500 W K<-1>m<-2>s<1/2>, or it is at least partially coated with a layer of this low thermal effusivity material. According to the invention, this material can be a ceramic (zirconia, Macor, etc.), a metal (titanium or titanium alloy, etc.), or preferably a polymer such as silicone or rubber. Indeed, despite the high temperatures of the molten metal during injection, for example 700°C for a Pt850 alloy or 1200°C for a Vit105 alloy, it has been found that it is possible to use a polymer mold without degrading it. There are several advantages to using a polymer mold:

––

Leur effusivité thermique très faible (< 500 W K-1 m-2 s1/2) permet de remplir des géométries complexes,Their very low thermal effusivity (< 500 W K-1 m-2 s1/2) allows them to fill complex geometries.

––

Leur élasticité, notamment pour les élastomères, permet d'épouser précisément la surface de l'ébauche, et de compenser les tolérances de fabrication de cette dernière, par exemple les angles,Their elasticity, particularly for elastomers, allows them to precisely conform to the surface of the blank, and to compensate for manufacturing tolerances, such as angles,

––

Leur élasticité permet également de créer des décors 3D avec des contre-dépouilles qui ne seraient pas démoulables avec un moule rigide,Their elasticity also allows for the creation of 3D decorations with undercuts that would not be possible to demold with a rigid mold.

––

Le coût de fabrication d'un moule polymère est bien plus faible que celui d'un moule métallique ou céramique.The manufacturing cost of a polymer mold is much lower than that of a metal or ceramic mold.

[0023] Pour des raisons similaires, le choix du matériau en polymère sera également judicieux pour l'ébauche.[0023] For similar reasons, the choice of polymer material will also be appropriate for the blank.

[0024] Dans une troisième étape également représentée à la figure 3, l'alliage liquide 8 est injecté au travers du trou traversant 4 agissant comme canal d'injection 5 depuis la face inférieure 3b de l'ébauche 3. L'alliage est chauffé et injecté à une température égale ou supérieure à sa température de solidus dans le cas de l'utilisation d'un procédé d'injection classique. Dans le cas de l'utilisation d'un procédé d'injection à chauffe rapide d'une préforme au moins partiellement amorphe (> 50%), comme par exemple du „rapid discharge forming“, la température d'injection est définie pour que la viscosité soit inférieure à 1000 Pa.s. Durant l'injection, le moule peut être chauffé jusqu'à une température inférieure ou égale à la température de transition vitreuse de l'alliage amorphe injecté.[0024] In a third step, also shown in Figure 3, the liquid alloy 8 is injected through the through hole 4, acting as an injection channel 5, from the lower face 3b of the blank 3. The alloy is heated and injected at a temperature equal to or higher than its solidus temperature in the case of using a conventional injection process. In the case of using a rapid-heat injection process for a preform that is at least partially amorphous (> 50%), such as rapid discharge forming, the injection temperature is set so that the viscosity is less than 1000 Pa·s. During injection, the mold can be heated to a temperature lower than or equal to the glass transition temperature of the injected amorphous alloy.

[0025] Dans une quatrième étape non représentée, le moule est retiré.[0025] In a fourth step not shown, the mold is removed.

[0026] Ensuite, dans une cinquième étape visible aux figures 4 et 5 pour deux variantes différentes, le surmoulage 2 est désolidarisé de l'ébauche 3. Selon la variante de la figure 4, il est désolidarisé en meulant les quelques points d'attache entre le surmoulage et l'outil. Ensuite, le surmoulage est rapporté sur l'article à décorer visible à la figure 6. Selon la variante de la figure 5, les surmoulages 2 avec les carottes 10 de l'alliage amorphe issues des canaux d'injection 5 sont désolidarisés de l'ébauche. L'ensemble peut être déchaussé grâce au retrait de l'alliage lors de la solidification. Le déchaussement sera facilité si les trous traversants présentent une géométrie en cône comme représenté à la figure 2. Ces carottes peuvent former des moyens de fixation pour rapporter le décor à l'article. Par exemple, elles peuvent former des pieds de fixation à introduire dans l'article. Dans cette variante, avant le déchaussement, le pied 9 formé au niveau de la face inférieure avec l'alliage d'injection 8 solidifié dans le canal d'injection est retiré. Ce pied peut être retiré en rectifiant mécaniquement la face inférieure.[0026] Next, in a fifth step, visible in Figures 4 and 5 for two different variants, the overmolding 2 is separated from the blank 3. According to the variant in Figure 4, it is separated by grinding the few attachment points between the overmolding and the tool. Then, the overmolding is attached to the article to be decorated, as shown in Figure 6. According to the variant in Figure 5, the overmoldings 2, along with the sprues 10 of the amorphous alloy from the injection channels 5, are separated from the blank. The assembly can be detached by shrinking the alloy during solidification. Detachment will be facilitated if the through holes have a conical geometry as shown in Figure 2. These sprues can form attachment means for attaching the decoration to the article. For example, they can form attachment feet to be inserted into the article. In this variant, before the removal of the foot, the foot 9 formed on the underside with the injection alloy 8 solidified in the injection channel is removed. This foot can be removed by mechanically grinding the underside.

[0027] Selon l'invention, il est également envisageable d'utiliser le procédé décrit ci-avant pour fabriquer des surmoulages qui en tant que tels forment un article. Ainsi, les surmoulages peuvent être des pièces fonctionnelles telles qu'une ancre 11 ou une roue 12 comme représenté à la figure 7. Tout comme pour le décor à rapporter, la pièce peut comporter sur sa face inférieure un relief issu des carottes formées par la solidification du métal amorphe dans les canaux d'injection.[0027] According to the invention, it is also possible to use the process described above to manufacture overmoldings which, as such, constitute an article. Thus, the overmoldings can be functional parts such as an anchor 11 or a wheel 12 as shown in Figure 7. Just as with the applied decoration, the part can have on its underside a relief resulting from the cores formed by the solidification of the amorphous metal in the injection channels.

[0028] Le procédé peut optionnellement comporter une étape additionnelle non représentée de finition sur les surmoulages afin d'obtenir des états de surface particuliers ou d'usiner des géométries non moulables.[0028] The process may optionally include an additional, unshown finishing step on the overmoldings in order to obtain particular surface conditions or to machine non-moldable geometries.

Claims (14)

1. Procédé de surmoulage pour réaliser un surmoulage (2) formant un décor à rapporter sur un article (1) ou un article en tant que tel, ledit surmoulage (2) étant dans un alliage métallique (8) au moins partiellement amorphe, le procédé comprenant les étapes de: – Mise à disposition d'une ébauche (3) faisant office d'outil d'injection avec une première face (3a) destinée à être surmoulée et une deuxième face (3b) servant de point d'entrée pour une injection de l'alliage métallique (8) à l'état liquide, ladite ébauche (3) étant munie d'au moins un trou traversant (4) s'étendant entre la première face (2a) et la deuxième face (3b) et débouchant au niveau du surmoulage (2) à réaliser, le trou traversant (4) formant un canal (5) pour l'injection de l'alliage métallique (8), ladite ébauche (3) étant réalisée dans un premier matériau ayant une effusivité thermique inférieure ou égale à 7000 W K-1 m-2 s1/2, de préférence inférieure ou égale à 3500 W K-1 m-2 s1/2 ou étant au moins en partie revêtue d'une couche réalisée dans ledit premier matériau, – Mise à disposition d'un moule d'injection (6), ledit moule d'injection (6) et/ou l'ébauche (3) comprenant une empreinte (7,13) formant le négatif du surmoulage (2) à réaliser, – Positionnement de l'ébauche (3) au sein du moule d'injection (6) avec le trou traversant (4) disposé en regard de l'empreinte (7) du moule d'injection (6) si ledit moule d'injection (6) comporte une empreinte (7), – Injection à l'état liquide de l'alliage métallique (8) depuis la deuxième face (3b) de l'ébauche (3) au travers du trou traversant (4) débouchant sur l'empreinte (7,13) pour obtenir l'ébauche (3) avec le surmoulage (2),1. Overmolding process for producing an overmolding (2) forming a decoration to be applied to an article (1) or to an article as such, said overmolding (2) being in a metallic alloy (8) that is at least partially amorphous, the process comprising the steps of: – Providing a blank (3) acting as an injection tool with a first face (3a) intended to be overmolded and a second face (3b) serving as an entry point for the injection of the metallic alloy (8) in a liquid state, said blank (3) being provided with at least one through hole (4) extending between the first face (2a) and the second face (3b) and opening at the level of the overmolding (2) to be produced, the through hole (4) forming a channel (5) for the injection of the metallic alloy (8), said blank (3) being made of a first material having a thermal effusivity less than or equal to 7000 W K⁻¹ m⁻² s¹/², preferably less than or equal to 3500 W K⁻¹ m⁻² s¹/² or being at least partially coated with a layer made of said first material, – Provision of an injection mold (6), said injection mold (6) and/or the blank (3) comprising a cavity (7, 13) forming the negative of the overmolding (2) to be produced, – Positioning of the blank (3) within the injection mold (6) with the through hole (4) positioned opposite the cavity (7) of the injection mold (6) if said injection mold (6) has a cavity (7), – Injection in liquid form of the metal alloy (8) from the second face (3b) of the blank (3) through the through hole (4) opening onto the cavity (7, 13) to obtain the blank (3) with the overmolding (2), – Démoulage de l'ébauche (3) avec le surmoulage (2), – Désolidarisation du surmoulage (2) de l'ébauche (3) pour former le décor à rapporter ou l'article en tant que tel.– Demolding of the blank (3) with the overmolding (2), – Separation of the overmolding (2) from the blank (3) to form the decoration to be applied or the article itself. 2. Procédé de surmoulage selon la revendication précédente, dans lequel ledit moule d'injection (6) est réalisé dans un deuxième matériau ayant une effusivité thermique inférieure ou égale à 7000 W K<-1>m<-2>s<1/2>, de préférence inférieure ou égale à 3500 W K<-1>m<-2>s<1/2>ou étant au moins en partie revêtu d'une autre couche réalisée dans ledit deuxième matériau.2. Overmolding method according to the preceding claim, wherein said injection mold (6) is made of a second material having a thermal effusivity less than or equal to 7000 W K<-1>m<-2>s<1/2>, preferably less than or equal to 3500 W K<-1>m<-2>s<1/2> or being at least partly coated with another layer made of said second material. 3. Procédé de surmoulage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le surmoulage (2) et au moins une carotte (10) formée par la solidification de l'alliage liquide (8) dans le canal d'injection (5) sont désolidarisés de l'ébauche (3), l'ensemble avec le surmoulage (2) et la carotte (10) formant le décor à rapporter ou l'article en tant que tel.3. Overmolding method according to any one of the preceding claims, wherein the overmolding (2) and at least one sprue (10) formed by the solidification of the liquid alloy (8) in the injection channel (5) are separated from the blank (3), the assembly with the overmolding (2) and the sprue (10) forming the decoration to be added or the article as such. 4. Procédé de surmoulage selon la revendication précédente, dans lequel l'ensemble est désolidarisé par déchaussement.4. Overmolding method according to the preceding claim, wherein the assembly is separated by detachment. 5. Procédé de surmoulage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la section du trou traversant (4) au niveau de la première face (3a) est inférieure à la section du surmoulage (2) projetée dans le plan de la première face (3a).5. Overmolding method according to any one of the preceding claims, wherein the cross-section of the through hole (4) at the level of the first face (3a) is less than the cross-section of the overmolding (2) projected into the plane of the first face (3a). 6. Procédé de surmoulage selon la revendication précédente, dans lequel la section du trou traversant (4) au niveau de la première face (3a) est inférieure d'un facteur d'au moins 1,2 par rapport à la section du surmoulage (2) projetée dans le plan de la première face (3a).6. Overmolding method according to the preceding claim, wherein the cross-section of the through hole (4) at the level of the first face (3a) is smaller by a factor of at least 1.2 compared to the cross-section of the overmolding (2) projected into the plane of the first face (3a). 7. Procédé de surmoulage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la plus grande dimension de la section du trou traversant (4) est comprise entre 0,1 et 2 mm, préférentiellement entre 0,2 et 1 mm.7. Overmolding method according to any one of the preceding claims, wherein the largest dimension of the cross-section of the through hole (4) is between 0.1 and 2 mm, preferably between 0.2 and 1 mm. 8. Procédé de surmoulage selon la revendication précédente, dans lequel la plus grande dimension de la section du trou traversant (4) est comprise entre 0,25 et 0,5 mm.8. Overmolding method according to the preceding claim, wherein the largest dimension of the cross-section of the through hole (4) is between 0.25 and 0.5 mm. 9. Procédé de surmoulage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première face (2a) est une face supérieure de l'ébauche (3) et dans lequel la deuxième face (2b) une face inférieure de l'ébauche (3) opposée à ladite face supérieure (2a), le trou traversant (4) s'étendant entre la face supérieure et la face inférieure au travers de l'épaisseur de l'ébauche (3).9. Overmolding method according to any one of the preceding claims, wherein the first face (2a) is an upper face of the blank (3) and wherein the second face (2b) is an inferior face of the blank (3) opposite said upper face (2a), the through hole (4) extending between the upper face and the inferior face through the thickness of the blank (3). 10. Procédé de surmoulage selon la revendication 9, dans lequel le rapport entre la plus grande dimension de la section du trou traversant (4) et l'épaisseur de l'ébauche (3) est compris entre 0,08 et 1,7.10. Overmolding method according to claim 9, wherein the ratio between the largest dimension of the cross-section of the through hole (4) and the thickness of the blank (3) is between 0.08 and 1.7. 11. Procédé de surmoulage selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le trou traversant (4) forme un cône s'évasant depuis la face inférieure vers la face supérieure.11. Overmolding method according to claim 9 or 10, wherein the through hole (4) forms a cone flaring from the lower face to the upper face. 12. Procédé de surmoulage selon l'une des revendications 2 à 11, dans lequel le premier matériau et/ou le deuxième matériau est un polymère.12. Overmolding process according to any one of claims 2 to 11, wherein the first material and/or the second material is a polymer. 13. Procédé de surmoulage selon la revendication précédente, dans lequel le premier matériau et/ou le deuxième matériau est un silicone ou un caoutchouc.13. Overmolding process according to the preceding claim, wherein the first material and/or the second material is a silicone or a rubber. 14. Procédé de surmoulage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'article est un composant horloger.14. Overmolding process according to any one of the preceding claims, wherein the article is a watch component.
CH001137/2024A 2024-10-18 2024-10-18 Overmolding process CH722221A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH001137/2024A CH722221A2 (en) 2024-10-18 2024-10-18 Overmolding process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH001137/2024A CH722221A2 (en) 2024-10-18 2024-10-18 Overmolding process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH722221A2 true CH722221A2 (en) 2026-04-30

Family

ID=99596836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH001137/2024A CH722221A2 (en) 2024-10-18 2024-10-18 Overmolding process

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH722221A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2370865B1 (en) Three-dimensional decoration method
FR2524830A1 (en) PROCESS FOR POSITIONING CORES IN MOLDS
EP3377247B1 (en) Method for manufacturing a part from amorphous metal
CA2909031C (en) Monocrystalline smelting mould
CA2884458C (en) Foundry model
FR3018710B1 (en) CASTING TREE AND METHOD OF ASSEMBLY
WO2015162362A1 (en) Mould for monocrystalline casting
CN103080370A (en) Method for producing a coated amorphous metal part
EP4729206A1 (en) Overmolding process
FR3070286A1 (en) CASTING TREE FOR LOST MODEL FOUNDING MANUFACTURING PROCESS AND METHOD OF MANUFACTURE
EP3786722A1 (en) Method for decorating a mechanical part
EP4729205A1 (en) Overmolding process
CH722220A2 (en) Overmolding process for creating an item with a decoration
EP4307053B1 (en) Method for manufacturing a clock component
CH718208A2 (en) Assembly of elements such as links of a bracelet.
EP4018874A1 (en) Assembly of elements such as links of a bracelet
CH699993A2 (en) Method for three-dimensional decoration of element e.g. frame of watch, involves filling mold with material, removing excessive filling material to align upper surface of decorations with upper surface of mask, and removing mask
CH719892A2 (en) Process for manufacturing a watch component.
CH711794B1 (en) Process for manufacturing an amorphous metal part.
FR2819206A1 (en) Moulding procedure for metal component of complex shape uses inner core of fusible material with shape determined by inner cell in component
BE480741A (en)
EP3744211A1 (en) Decorative elements and methods

Legal Events

Date Code Title Description
Q12 Application published

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: U-0-0-Q10-Q12 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Effective date: 20260430