JPH07241205A - 貴金属中空製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】種々の形状を有する中空の装身具を製造するこ
とができる貴金属の中空製品の製造方法に関する。 【構成】貴金属で中空形状の製品を製造するに際し、上
記中空製品を半割りにした母材を作成し、母材をロー材
を介して開口部分を突き合わせた状態で治具に収容する
とともに、これを非酸化雰囲気ガスの雰囲気中に置き、
ロー材の融点以上で母材の融点以下の温度で加熱するこ
とを特徴とする。 【効果】中空形状の貴金属製品が大型の製造装置を使用
することなく効率よく低コストで生産することができ、
得た中空形状の製品が非常に品質的に優れたものである
貴金属中空製品の製造方法を提供するものである。上記
液相拡散溶接はロー材を用いない固相線以下の温度によ
る、固相拡散溶接と比べて接合界面近傍が溶融状態とな
るため接合圧力を非常に低くすることができ、製造状検
討の管理が極めて行いやすくなった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、種々の形状を有する
中空の装身具を製造することができる貴金属の中空製品
の製造方法に関し、非常に量産性に富む貴金属の中空製
品の製造方法を提供しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の種々の形状を有する中空の装身具
を製造するための貴金属中空製品の製造方法としては、
中空製品の半球製品をそれぞれ開口部分を突き合わせ、
その突き合わせ部分をロー付けすることによって接合し
た後、接合部分を研磨することが行なわれていた。

【０００３】ところが、上記従来例ではロー付け部分の
変色ないし経時変化による変色によって、外観が損なわ
れるという欠点があり、しかも量産性に乏しい上、不良
品が発生しやすいという欠点があるため、その改善が望
まれていた。

【０００４】そこで、特公平４−３３５５３号公報記載
の発明のように、ロー材をまったく使用しないで、バッ
チ式ではあるが一度に多数個を溶接することができる製
造方法が開発されている。この方法は、中空形状の製品
を製造するに際し、上記中空製品の半球製品を作成し、
半球製品を開口部分を突き合わせた状態で、密封可能な
治具に収容して半球製品を非酸化雰囲気ガスの雰囲気中
に置き、これを固相線以下の温度で加熱することからも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては得た製品の品質上は何ら問題がないもの
の、固相線以下の温度で加熱するための製造条件の管理
が非常に難しく、また量産性を上げることが困難である
という欠点があった。

【０００６】この発明は、ロー材を使用してもロー付け
部分の変色ないし経時変化による変色によって外観が損
なわれるという欠点がなく、しかも製造条件の管理が容
易で量産性に富む貴金属中空製品の製造方法を提供する
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明の貴
金属中空製品の製造方法は、貴金属で中空形状の製品を
製造するに際し、上記中空製品を半割りにした母材を作
成し、母材をロー材を介して開口部分を突き合わせた状
態で治具に収容するとともに、これを非酸化雰囲気ガス
の雰囲気中に置き、ロー材の融点以上で母材の融点以下
の温度で加熱することを特徴とするものである。

【０００８】上述のように、母材をロー材を介して開口
部分を突き合わせた状態でロー材の融点以上で母材の融
点以下の温度で加熱すると、最初はロー材のみが溶融状
態となる。その際接合部の温度を保持することにより、
ロー材の融点が下がった元素が接合界面近傍の母材中へ
拡散、進入して融点を低下させる。そのため、ロー材と
もに接合界面近傍の母材も溶融し始める。

【０００９】しかし、拡散作用がさらに進むと、接合界
面近傍における融点下降元素の濃度が低下し、融点が上
昇を始める。そのため、接合界面近傍の溶融したところ
が再び凝固し始め、ロー材の中央部に向かって再凝固し
て行く。時間の経過とともに接合部全体の凝固が完了
し、さらに拡散が進むと接合部の組成はほぼ均一とな
る。

【００１０】この発明はまた上記において、ロー材が母
材の開口部分の輪郭に形成されたシート状をなし、この
シート状ロー材を介して開口部分を突き合わせた状態で
治具に収容することからなるものである。

【００１１】

【作用】この発明の貴金属中空製品の製造方法は以上の
ように構成したので、中空形状の貴金属製品が大型の製
造装置を使用することなく効率よく低コストで生産する
ことができ、得た中空形状の製品が非常に品質的に優れ
たものである貴金属中空製品の製造方法を提供するもの
である。

【００１２】また、製造装置を連続的な製造ラインとす
ることができるため、より一層量産性にあふれた貴金属
中空製品の製造方法が提供可能である。

【００１３】すなわち、上記液相拡散溶接はロー材を用
いない固相線以下の温度による、固相拡散溶接と比べて
接合界面近傍が溶融状態となるため接合圧力を非常に低
くすることができ、製造状検討の管理が極めて行いやす
くなった。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基いてこの発明の貴金属中空製
品の製造方法の一実施例を中空丸玉の製造を例にとって
説明する。

【００１５】図１ないし図３は、中空丸玉を半割りにし
た半球製品２１からなる母材の収容可能な治具を示すも
のである。この治具は、図１に示すように半球製品２
１，２１’を収容する凹孔２を複数設けた耐熱性素材か
らなる治具本体１と、上記凹孔２内にこの半球製品２１
にロー材２２を介してもう１つの半球製品２１’を開口
部分を突き合わせた状態で収容し、これらを保持する昇
降治具３とで構成されている。

【００１６】上記ロー材２２としては、シート状、ペー
スト状、粉末状等の各種ロー材が使用可能であるが、シ
ート状のロー材が最適である。

【００１７】そしてこの昇降治具３は、上記治具本体１
の凹孔２に対応する開口５を設けた保持板４と、上記開
口５にはめ込まれ、上端に開口５周囲の保持板４に係止
するフランジ７を備えたキャップ６とで構成されてい
る。そして昇降治具３は保持板４を上昇させてフランジ
７で持ち上げることにより、昇降操作を行なうことがで
きる。

【００１８】なお８はキャップ６の端面に形成した凹部
で、半球製品２１，２１’の開口部分を突き合わせた際
に、第２の半球製品２１’の外面を保持できるようにな
っている。

【００１９】上記治具本体１は半球製品２１，２１’を
保持した状態で、真空装置９中に投入し、半球製品２
１，２１’周囲の空間を外気から遮断することが望まし
い。なお強制的に吸引して脱気する場合には、治具本体
１と昇降治具３との間隙から通気可能となっている。

【００２０】すなわち、まず中空製品の半球製品２１，
２１’をはめ込んだ上記治具本体１は、真空装置９内に
収容され、真空吸引される。治具本体１内が所定の真空
圧になる時間の経過後、非酸化雰囲気ガスを供給し、所
定圧で治具本体１内をも非酸化雰囲気ガスで充填する。
この非酸化雰囲気ガスとしては、不活性ガスや還元性の
ガスを使用することができ、水素ガス、窒素ガス、アル
ゴンガス等が特に好適である。

【００２１】もちろん、温度条件等によっては上記ガス
置換しなくてもその後の加熱工程へ送り込むことがで
き、充分液相拡散溶接に耐えることができる。

【００２２】このようにして非酸化雰囲気ガスで内部を
充填された治具本体１は、真空装置９から取り出して図
２に示す、無端ベルト式の雰囲気炉１０中に投入して加
熱されることにより、液相拡散溶接される。

【００２３】上記無端ベルト式の雰囲気炉１０は、治具
本体１の搬送路１１と、この搬送路１１内を進行して上
記治具本体１を搬送する無端式のベルトコンベア１２
と、搬送路１２の上部に設置した複数のヒータ１３と、
搬送路１２に非酸化雰囲気ガスを供給するガス導入系１
４とを備えている。１５は雰囲気炉１０に付設した真空
炉である。なお上記Ｎ１ 〜Ｎｎ までの各ヒータ１３
は、個々のゾーン毎に温度管理することができる。この
各ヒータ１３は予熱ゾーンＮ１ 〜Ｎｎ’と、均熱ゾー
ンＮｎ’〜Ｎｎ とに分けて、精確に温度管理すること
が望ましい。

【００２４】治具本体１内の非酸化雰囲気ガス下にある
半球製品２１，２１’は、均熱ゾーンＮｎ’〜Ｎｎ で
液相線以上で、しかも接合可能な温度条件で加熱され
る。すなわち、ロー材２２の融点以上で半球製品２１，
２１’の融点以下の温度で加熱するものである。

【００２５】上述のように、半球製品２１，２１’をロ
ー材２２を介して開口部分を突き合わせた状態でロー材
２２の融点以上で半球製品２１，２１’の融点以下の温
度で加熱すると、最初はロー材２２のみが溶融状態とな
る。その際接合部の温度を保持することにより、ロー材
２２の融点が下がった元素が接合界面近傍の半球製品２
１，２１’中へ拡散、進入して融点を低下させる。その
ため、ロー材２２ともに接合界面近傍の半球製品２１，
２１’も溶融し始める。

【００２６】上記加熱段階が完了すると、半球製品２
１，２１’は真空炉１５内へ送り込まれる。そして溶融
状態の接合部分において拡散作用がさらに進むと、接合
界面近傍における融点下降元素の濃度が低下し、融点が
上昇を始める。そのため、接合界面近傍の溶融したとこ
ろが再び凝固し始め、ロー材２２の中央部に向かって再
凝固して行く。時間の経過とともに接合部全体の凝固が
完了し、さらに拡散が進むと接合部の組成はほぼ均一と
なって良好な接合を得ることができる。

【００２７】この考案においては、上記拡散接合を治具
本体１の内部雰囲気圧力と、上部半球製品２１’の自重
もしくは製品が変形しない圧力条件下で、簡単にかつ低
コストで行うことができる。上記液相線とは、合金が固
体から液体へ変化する基準である固相線以上の溶解温度
を指し、合金の組成によって異なるものである。したが
って、中空製品を構成する貴金属の組成に応じて温度条
件を調整する必要がある。

【００２８】図３は上記拡散溶接における溶解作用を説
明するためのもので、例えば約８７０℃の溶解温度を有
する半球製品２１，２１’を構成する貴金属間には、ロ
ー材２２が当接されており、このロー材２２は約８００
℃の溶解温度を有している。この状態で半球製品２１，
２１’とロー材２２とを加熱すると、半球製品２１，２
１’を構成する貴金属とロー材２２との間で相溶作用が
生じ、当該部分の溶解温度が低下して約８３０℃〜８５
０℃の範囲になる。そこでこの範囲にある液相線以上の
温度で加熱すれば両者は確実に溶接され、かつロー材２
２が半球製品２１，２１’を構成する貴金属に溶け込ん
でしまい、ロー目のまったく見られない良好な溶接状態
を得ることができる。

【００２９】以上のようにして得たこの発明の貴金属中
空製品は、酸化して変色することもなく、また変形やピ
ンホールのない、優れた品質のものであった。

【００３０】次にこの発明の貴金属中空製品の用途とし
ては、イヤリング、ペンダント、指輪、ブローチ等の種
々の装身具に使用することができ、製品の軽量化や低コ
スト化に大きく貢献するものである。

【００３１】なお、上記実施例とは異なり、バッチ式に
も貴金属中空製品を製造することができる。すなわち、
中空製品の半球製品を、例えば加熱機構を有する真空装
置内に治具本体１とともに収容し、非酸化雰囲気ガスの
雰囲気下で開口部分を突き合わせて上記密封可能な治具
本体１に収容し、その後非酸化雰囲気ガスの雰囲気下に
ある真空炉内で加熱することにより、上記実施例と同様
に液相拡散溶接によって接合された中空製品を得ること
ができる。

【００３２】

【発明の効果】この発明の貴金属中空製品の製造方法は
以上のように構成したので、中空形状の貴金属製品が大
型の製造装置を使用することなく効率よく低コストで生
産することができ、得た中空形状の製品が非常に品質的
に優れたものである貴金属中空製品の製造方法を提供す
るものである。

【００３３】また、製造装置を連続的な製造ラインとす
ることができるため、より一層量産性にあふれた貴金属
中空製品の製造方法が提供可能である。

【００３４】すなわち、上記液相拡散溶接はロー材を用
いない固相線以下の温度による、固相拡散溶接と比べて
接合界面近傍が溶融状態となるため接合圧力を非常に低
くすることができ、製造状検討の管理が極めて行いやす
くなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の貴金属中空製品の製造方法に使用さ
れる治具本体１の断面図である。

【図２】雰囲気炉の概略図である。

【図３】拡散溶接における溶解作用を説明するための要
部断面図である。

【符号の説明】

１ 治具本体 ２ 凹孔 ３ 昇降治具 ４ 保持板 ５ 開口 ６ キャップ ７ フランジ ８ 凹部 ９ 真空装置 １０ 雰囲気炉 １１ 搬送路 １２ ベルトコンベア １３ ヒータ １４ ガス導入系 １５ 真空炉 ２１，２１’ 半球製品 ２２ ロー材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貴金属で中空形状の製品を製造するに際
   し、上記中空製品を半割りにした母材を作成し、母材を
   ロー材を介して開口部分を突き合わせた状態で治具に収
   容するとともに、これを非酸化雰囲気ガスの雰囲気中に
   置き、ロー材の融点以上で母材の融点以下の温度で加熱
   することを特徴とする貴金属中空製品の製造方法。
2. 【請求項２】 ロー材が母材の開口部分の輪郭に形成さ
   れたシート状をなし、このシート状ロー材を介して開口
   部分を突き合わせた状態で治具に収容することからなる
   請求項１に記載の貴金属中空製品の製造方法。