Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУЖИНКИ ИЗ СПЛАВА ЗОЛОТА

Изобретение относится к области изготовления ювелирных изделий и может быть использовано в ювелирной промышленности для изготовления пружинок замков шпрингельного типа из сплавов золота.

Пружинка из сплава золота, преимущественно 585 пробы предназначена для открывания и закрывания замка шпрингельного типа при пользовании шейными украшениями: цепочками, колье и т.п., а также браслетами декоративными. При открывании замка происходит дуговое перемещение защелки замка внутри корпуса и освобождение паза (при этом пружинка сжимается), куда заводится концевое ушко, а затем под действием пружинки защелка перемещается в обратном направлении, перекрывая паз.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому способу является способ изготовления пружинки из сплава золота, включающий операцию получения проволоки путем деформации сплава в несколько этапов с промежуточными отжигами сплава между этапами и операцию по навивке полученной проволоки с образованием пружинки (см. патент US 5173132, МПК 5 С 22 С 5/02, 1992 г.).

Пружинку известным способ получают в несколько этапов, причем на начальном этапе получают проволоку с повышенной пластичностью, что достигается «смягчающей» термической обработкой - нагрев до температуры 1200-1400 градусов Фаренгейта и охлаждение, а на конечном этапе проводят деформацию и старение сплава для придания пружинке упругих свойств.

Главным недостатком известного способа является невысокие упругие свойства пружинок, имеющих достаточно большую усадку при циклическом нагружении, а так же нетехнологичность способа.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является устранение отмеченных недостатков, а именно разработка технологичного способа изготовления пружинок из сплава золота, имеющих высокие упругие свойства.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления пружинки из сплава золота, включающем операцию получения проволоки путем деформации сплава в несколько этапов с промежуточными отжигами сплава между этапами и операцию по навивке полученной проволоки с образованием пружинки, отличительной особенностью является то, что на последнем этапе получения проволоки деформацию сплава проводят волочением с суммарным обжатием 65-85%.

После последнего этапа получения проволоки не проводят термическую обработку (отжиг) и проволока поступает на операцию навивки пружинки.

Именно указанная совокупность существенных признаков в своей совокупности позволяет достичь технический результат, заключающийся в увеличении упругих свойств, позволяя уменьшить усадку при работе пружинки в условиях циклических нагрузок.

Суммарное обжатие при волочении, равное 65-85%, установлено экспериментальным путем и его значение не следует явным образом для специалиста из уровня техники.

Наиболее предпочтительным вариантом изобретения является способ, в котором на последнем заключительном этапе проводят волочение проволоки с d_н=0,35 до d_к=0,17 за 8 проходов с суммарным обжатием 77,8%, где d_н - начальный диаметр проволоки в мм, а d_к - конечный диаметр проволоки в мм.

Предложенный способ наиболее предпочтителен для изготовления пружинок из сплава золота 585 пробы.

Сущность предложенного способа поясняется примером предпочтительного варианта изобретения - изготовлением пружинки из сплава золота 585 пробы.

Для получения сплава используют следующие компоненты: золото 58,5-59,0%, серебро 7,5-8,5%, медь 32,5-34,0%.

После разогрева индукционной печи до t=1010-1020°С компоненты сплава загружают в тигель в следующей последовательности: вначале золотые полосы, сложенные в 4 слоя, и серебренная стружка, а после их полного расплавления добавляется медь. Время плавки 8-10 мин. Разливка производится в предварительно подогретые до 200-250°С и смазанные тонким слоем прокаленного масла чугунные изложницы.

Полученные слитки сплава расплавляют в индукционной печи непрерывного литья для получения прутка d=8 мм. Плавка проводится под защитой аргона при t=1010-1020°С со скоростью вытяжения прутка 300 мм/мин.

Затем проводят деформацию полученного прутка в несколько этапов с промежуточными отжигами между этапами с целью получить проволоку, из которой навивают пружинки.

1. Прокатка прутка с d=8 мм до квадрата (кв.) 4,1 мм за 53 прохода проводят на оборудовании: вальцы фирмы «MARIO di MAIO» (Италия), валки стальные с ручьями квадратного профиля. Скорость прокатки 5,2-5,5 м/мин, суммарное обжатие 66,5%.

Промежуточный отжиг проката кв.4,1 проводят на оборудовании:

конвейерная электрическая печь с раскисляющей атмосферой фирмы «IECO». Температура отжига (t_отж)=680-690°С. Скорость движения ленты 0,2±0,02 м/мин.

2. Прокатка проволоки с кв. 4,1 мм до кв. 2,4 за 25 проходов проводят на оборудовании: вальцы фирмы «CAVALLIN» (Италия), валки стальные с ручьями квадратного профиля. Скорость прокатки 20-25 м/мин, суммарное обжатие 65,7%.

Промежуточный отжиг проволоки кв.2,4 проводят на оборудовании: камерная электрическая печь с раскисляющей атмосферой и закалкой в водяной ванне фирмы «IECO». Температура отжига (t_отж)=680-690°C. Время 35-40 мин.

3. Прокатка проволоки с кв. 2,4 мм до кв. 1,5 за 9 проходов проводят на оборудовании: вальцы фирмы «CAVALLIN» (Италия). Скорость прокатки 20-25 м/мин, суммарное обжатие 61,0%.

Промежуточный отжиг проволоки кв. 1,5 проводят на оборудовании: камерная электрическая печь фирмы «IECO». Температура отжига (t_отж) 680-690°С. Время 35-40 мин.

4. Волочение проволоки с кв. 1,5 до d=0,8 мм за 7 проходов проводят на оборудовании: волочильный станок с двумя ступенчатыми роликами (Италия). Смазывающая и охлаждающая жидкость при волочении - мыльная эмульсия (150 г мыла «Детское» на 10 л воды). Волоки алмазные ГОСТ 6271-84Е. Суммарное обжатие 77,6%. Скорость волочения 25-30 м/мин.

Промежуточный отжиг проволоки d=0,8 мм проводят на оборудовании: камерная электрическая печь с раскисляющей атмосферой и закалкой в водяной ванне фирмы «IECO». Температура отжига (t_отж)=680-690°С. Время 30-35 мин.

5. Волочение проволоки с d=0,8 мм до d=0,35 мм за 7 проходов проводят на оборудовании этапа 4. Суммарное обжатие 43,3%. Скорость волочения 25-30 м/мин.

Промежуточный отжиг проволоки d=0,35 мм проводят на оборудовании этапа 4 по тому же режиму.

6. Волочение проволоки с d=0,35 мм до d=0,17 мм за 8 проходов проводят на оборудовании этапа 4. Суммарное обжатие 77,8%. Скорость волочения 25-30 м/мин.

Отжиг не проводится.

Изготовление пружинке производят на автомате для изготовления пружинки замка фирмы «OMBI» (Италия). Производительность 20 шт./мин.

Длина готовой пружинки составляет 11,2±0,2 мм, число витков 27.

Готовые пружинки обезжиривают в техническом трихлорэтилене (C₂HCL₃) в двух эмалированных бочках, которые располагаются в вытяжном шкафу. Время каждого обезжиривания 1-2 мин.

Пружинки выдерживаются в шкафу до полного высыхания 15-20 мин.

Пружинки, изготовленные предложенным способом, прошли испытание на циклическую нагрузку (свободное состояние - сжатие) 1000+10 циклов.

Усадка по длине составила не более 0,5 мм.