CH714243B1 - Procédé d'électroformage et pièce ou couche obtenue par ce procédé. - Google Patents

Procédé d'électroformage et pièce ou couche obtenue par ce procédé. Download PDF

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Abstract

L’invention concerne une pièce électroformée en alliage d’or, dans laquelle l’alliage d’or est composé de 88 à 94% en poids d’or, x% de cuivre et/ou d’argent en poids, et 2x% de zinc en poids, x étant compris entre 2 et 4. L’invention concerne aussi un procédé d’électroformage dans lequel la variation de tension avec le bain revendiqué permet d’obtenir une couche à base d’un alliage d’or, de zinc, et exempt de cadmium, ayant une épaisseur de plusieurs centaines de micromètres.

Description

Description [0001] La présente invention concerne un procédé d’électroformage destiné à réaliser des pièces ou des couches à base d’un alliage d’or contenant du zinc, du cuivre et/ou de l’argent, ainsi que des pièces ou couches obtenues par ce procédé. Plus particulièrement, l’invention concerne un tel procédé permettant de déposer sur des substrats des couches épaisses dudit alliage, typiquement de l’ordre de 300 pm.
[0002] On connaît déjà des procédés d’électrodéposition d’alliage d’or par une électrolyse dans un bain galvanique alcalin contenant, en plus de l’or et du cuivre, du cadmium. Comme le cadmium est un métal toxique, il est désormais interdit d’utilisation par de nombreuses législations.
[0003] Pour pallier ce problème, il a déjà été proposé par le document CH 680 927 de remplacer, dans le procédé de dépôt électrolytique d’un alliage d’or classique (Au, Cu, Cd), le cadmium par du zinc.
[0004] Toutefois, ce procédé ne décrit que le dépôt de couches d’alliage d’or, de zinc et de cuivre de l’ordre de 10 pm. Par ailleurs, ce document ne fournit aucune information précise sur la composition de l’alliage final déposé.
[0005] La présente invention a donc pour but principal de fournir un procédé d’électroformage d’une pièce ou d’une couche à base d’un alliage d’or, de zinc et de cuivre exempt de cadmium, ayant des épaisseurs de plusieurs centaines de micromètres.
[0006] La présente invention a également pour but de fournir un tel procédé permettant de réaliser de telles couches présentant une dureté améliorée tout en maintenant une bonne ductilité.
[0007] A cet effet, l’invention a pour objet un procédé d’électroformage d’une couche d’un alliage d’or comprenant 88 à 94% en poids d’or, x% de cuivre et/ou d’argent en poids, et 2x% de zinc en poids, x étant compris entre 2 et 4 consistant à: - plonger un substrat métallique dans un bain électrolytique alcalin contenant une anode, ledit bain contenant au moins des sels d’or sous forme de cyanure d’or et de potassium, des sels de cuivre sous forme de cyanure de cuivre et/ou des sels d’argent sous forme d’oxyde d’agent, des sels de zinc sous forme d’oxyde de zinc, du cyanure de sodium, de l’hydroxyde de sodium, de l’acide, par exemple de l’acide imminodiacétique et un tensio-actif, ledit substrat formant une cathode, - électroformer ladite couche en créant une tension entre l’anode et la cathode pour réaliser le dépôt des ions métalliques à la surface du substrat - interrompre la tension une fois que l’épaisseur de la couche électrodéposée désirée est atteinte, et dans lequel on fait varier la tension durant l’étape d’électroformage de ladite couche, ce qui permet d’obtenir une cristallisation de la phase a l’or non homogène dans la couche au moment du dépôt. Cette non homogénéité permet notamment de diminuer les défauts de surface de la couche déposée par une superstructure cristalline.
[0008] Selon un mode de réalisation préféré du procédé de l’invention, on diminue la tension entre l’anode et la cathode dans la phase finale de l’étape d’électroformage pour augmenter la concentration en or de la zone superficielle de la couche déposée et ainsi renforcer la coloration dorée de la couche déposée.
[0009] Selon un autre aspect avantageux du procédé de l’invention, l’étape d’électroformage est suivie d’un traitement thermique de recuit compris entre 420 °C et 700 °C pendant au moins 30 minutes et d’une trempe rapide.
[0010] On notera à ce propos qu’il ne faut en aucun cas dépasser la température de la courbe «liquidus» du diagramme de phase Au Zn pour l’alliage considéré car lors de la solidification dans l’eutectique, à partir de la phase liquide, on provoquerait une solidification selon deux phases a, ß ce qui aurait pour conséquence une forte dégradation des propriétés mécaniques après refroidissement. Au cours de ce traitement, la structure cristalline de la couche est partiellement homogénéisée et est ensuite figée dans cette conformation par la trempe rapide qui évite la formation des phases cristallines intermédiaires a1 ou a2 pour l’alliage en question.
[0011] L’invention a également pour objet une pièce électroformée en alliage d’or, caractérisée en ce que l’alliage d’or est composé de 88 à 94% en poids d’or, x% de cuivre et/ou d’argent en poids, et 2x% de zinc en poids, x étant compris entre 2 et 4.
[0012] Selon un mode préféré de l’invention, l’alliage est composé de 88% en poids d’or, 8% en poids de zinc et 4% en poids de cuivre.
[0013] L’électroformage est effectué à une température comprise entre 50° et 80°.
[0014] Selon un mode de réalisation avantageux, le tensio-actif utilisé est un ester phosphonique d’un alcool linéaire ou un ester phosphorique d’un alcool linéaire ou un de ses sels.

Claims (8)

  1. Revendications
    1. Procédé d’électroformage d’une couche d’un alliage d’or comprenant 88 à 94% en poids d’or, x% de cuivre et/ou d’argent en poids, et 2x% de zinc en poids, x étant compris entre 2 et 4 consistant à: - plonger un substrat métallique dans un bain électrolytique alcalin contenant une anode, ledit bain contenant au moins des sels d’or sous forme de cyanure d’or et de potassium, des sels de cuivre sous forme de cyanure de cuivre et/ou des sels d’argent sous forme d’oxyde d’agent, des sels de zinc sous forme d’oxyde de zinc, du cyanure de sodium, de Phydroxyde de sodium, de l’acide et un tensio-actif, ledit substrat formant une cathode, - électroformer ladite couche en créant une tension entre l’anode et la cathode pour réaliser le dépôt des ions métalliques à la surface du substrat, - interrompre la tension une fois que l’épaisseur de la couche électrodéposée désirée est atteinte, et dans lequel on fait varier la tension durant l’étape d’électroformage de ladite couche.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’on diminue la tension dans la phase finale de l’étape d’électroformage pour augmenter la concentration en or de la zone superficielle de la couche déposée.
  3. 3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape d’électroformage est suivie d’un traitement thermique de recuit compris entre 420 °C et 700 °C pendant au moins 30 minutes et d’une trempe rapide.
  4. 4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tensio-actif est un ester phosphorique d’un alcool linéaire ou, un ester phosphorique d’un alcool linéaire ou un de ses sels.
  5. 5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’électroformage est effectué à une température comprise entre 40 °C et 80 °C.
  6. 6. Pièce électroformée en alliage d’or, caractérisée en ce que l’alliage d’or est composé de 88 à 94% en poids d’or, x% de cuivre et/ou d’argent en poids, et 2x% de zinc en poids, x étant compris entre 2 et 4.
  7. 7. Pièce électroformée selon la revendication 6, caractérisée en ce que l’alliage est composé de 88% en poids d’or, 8% en poids de zinc et 4% en poids de cuivre.
  8. 8. Pièce électroformée selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que l’or dudit alliage est essentiellement formé de sa phase alpha.
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