изделие из циркония

Формула изобретения

Изделие из циркония с развитой декоративной поверхностью, отличающееся тем, что декоративная поверхность выполнена в виде чередующихся впадин и выступов с углом между касательными к их сопрягаемым поверхностям 150 - 178^o.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлическим изделиям, в частности, к украшениям и предметам культурно-бытового назначения из циркония.

В последнее время во всем мире возвращается мода на благородные металлы (платина, серебро и другие) и изделия из них.

Однако, изделия, например, из благородных металлов имеют высокую стоимость и недоступны малообеспеченным слоям населения.

Известны изделия, например, из традиционных металлов (мельхиор, нержавеющая сталь и др.), декоративная поверхность которых выполнена в виде специальных покрытий под благородные металлы.

Однако, такие изделия отличаются сравнительно невысокой износостойкостью и требуют дополнительного расхода специальных (мельхиор) или благородных металлов.

Известно применение циркония в качестве конструкционного материала для украшений и предметов культурно-бытового назначения. Однако, механически обработанный цирконий отличается по цвету от цвета благородных металлов.

Известны изделия из циркония (1), имеющие химически обработанные декоративные поверхности с широкой гаммой цветов анодного покрытия.

Однако, недостатком таких изделий, является то, что химической обработкой невозможно получить декоративную поверхность с оттенком цвета под благородные металлы.

Известно изделие из циркония (1) с развитой декоративной поверхностью, выбранное авторами за прототип, у которого декоративная поверхность выполнена в виде слоя кристаллов циркония толщиной 0,5 - 3 мм с величиной зерен на поверхности 0,1 - 1,5 мм.

Известное изобретение позволяет получать изделия из циркония с оттенком цвета под благородные металлы. Однако, недостатком такого изделия является значительный дополнительный расход циркония и электроэнергии, необходимых для выращивания кристаллов заданных размеров на поверхности циркониевого изделия.

Предложенное изобретение направлено на снижение расхода циркония и электроэнергии при сохранении оттенка цвета на декоративной поверхности циркониевого изделия под благородные металлы.

Указанная задача решается следующим образом.

В отличие от известного изделия из циркония с развитой декоративной поверхностью по предложенному техническому решению декоративная поверхность выполнена в виде чередующихся впадин и выступов с углом между касательными к их сопрягаемым поверхностям, равным 150 - 178 градусов.

При анализе патентных и научно-технических источников не выявлено технических решений, обладающих всей совокупностью существенных признаков предложенного изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию патентоспособности "новизна".

Сравнение предложенного технического решения с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что известно выполнение чередующихся выступов и впадин на изделиях из традиционных металлов. Значение угла между касательными к поверхностям впадины, равного 150 - 178 градусов, неизвестно. Выполнение чередующихся выступов и впадин на изделиях из циркония неизвестно. Однако, только предложенные совокупность и последовательность всех известных и неизвестных существенных признаков позволяет достичь положительного эффекта, заключающегося в значительном снижении расхода циркония и электроэнергии при сохранении оттенка цвета на декоративной поверхности украшения из циркония под благородные металлы.

Предложенное техническое решение явным образом не следует из уровня техники, так как оно направлено на преодоление предубеждения в том, что на изделиях из циркония невозможно получать оттенки цвета, которые при естественном и искусственном освещении близки к натуральному цвету благородных металлов. Кроме того, для достижения предложенного положительного эффекта требуется проведение значительного количества длительных исследований.

Таким образом, предложенное изделие соответствует критерию патентоспособности изобретения "изобретательский уровень".

Выполнение чередующихся выступов и впадин с углом между касательными к их поверхностям, равным 150 - 178 градусов, на декоративной поверхности изделия из циркония позволяет значительно снизить расход циркония и электроэнергии по сравнению с прототипом за счет того, что исключается возможность в выращивании кристаллов заданных размеров на декоративной поверхности изделия и не требуется использования циркония и электроэнергии, ранее затрачиваемых на эти цели. Кроме того, выполнение чередующихся впадин на декоративной поверхности изделия из циркония с помощью специального резца приводит к образованию чистой стружки циркония, которая может быть переплавлена в металл и идти на изготовление дополнительного количества изделий. Энергозатраты, идущие на выполнение чередующихся впадин на декоративной поверхности изделия из циркония механическим путем, несоизмеримо малы по сравнению с энергозатратами, необходимыми для высокотемпературного выращивания кристаллов заданных размеров.

Измерение степени отражения света от декоративной поверхности заявляемого и известного изделий по стандартной методике при естественном и искусственном освещении показало, что она имеет близкую зависимость для этих изделий и соответствует оттенку цвета благородных металлов.

На фиг. изображен вариант изделия из циркониевого сплава в виде кольца. Наружная поверхность кольца выполнена в виде выступов 1 и впадин 2, плавно сопрягаемых между собой. При этом углы между касательными к сопрягаемым поверхностям составляют 150 - 178 градусов, причем шаг между выступами не оказывает влияния на декоративные свойства поверхности.

Для экспериментальной проверки предложенного технического решения была проведена следующая работа.

По прототипу изготавливали изделие из циркония в виде кольца, на декоративной поверхности которого выращивали слой кристаллов циркония толщиной 1 мм с величиной зерен 0,3 - 0,5 мм.

По предложенному техническому решению изготавливали изделие из циркония в виде кольца, декоративную поверхность которого выполняли в виде чередующихся впадин с разными углами между касательными к ее поверхностям: 145, 150, 178, 179 градусов. Декоративную поверхность наносили на изделие с помощью специального резца заданной конфигурации. В процессе выполнения данной работы определяли расход циркония и электроэнергии на 1 г изделия и измеряли степень отражения света от декоративной поверхности изделий по предложенному способу и прототипу при естественном и искусственном освещении.

Результаты исследований приведены в таблице.

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что предложенное техническое решение, выполненное по оптимальному варианту, отличается от прототипа значительно меньшим расходом циркония (58,4 - 62,0% вместо 100%) и электроэнергии (11,8 - 12,0% вместо 100%) на 1 г изделия при сохранении оттенка цвета декоратвной поверхности на изделие из циркония под благородные металлы.

Оптимальным вариантом предложенного технического решения является изделие из циркония с развитой декоративной поверхностью, выполненной в виде чередующихся впадин с углом между касательными к ее поверхности, равным 150 - 178 градусов (опыты N 3, 4).

Выполнение чередующихся впадин на изделии с углом между касательными к ее поверхности более 178 градусов (опыт N 5) приводит к снижению степени отражения света до предела, при котором не сохраняется оттенок цвета декоративной поверхности на изделии из циркония под благородные металлы.

По предложенному техническому решению в производственных условиях по "ЧМЗ" были изготовлены опытные партии украшений из циркония в виде колец с положительным результатом.

По предложенному техническому решению могут быть изготовлены также украшения из циркония в виде браслетов, кулонов, сережек и других предметов для ношения на разных частях тела человека, а также предметы культурно-бытового назначения в виде рюмок, ложек и других изделий.

Источники информации:

Проспект по "ЧМЗ". Цирконий. Бижутерия и другие оригинальные изделия, 1995.