DE202008017584U1 - Platinum jewelery alloy - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft neue Platin-Schmucklegierungen sowie mit Hilfe dieser Legierungen gefertigte Halbzeuge.The The invention relates to new platinum jewelry alloys and with the help semi-finished products made of these alloys.
Platin hat wegen seiner charakteristischen grau-weißen Farbe schon seit langem Eingang in die Schmuckherstellung und damit auch in die Schmuckindustrie gefunden. Allerdings ist Platin wie alle Edelmetalle im elementaren Zustand vergleichsweise weich, so daß es zwar leicht bearbeitet werden kann, jedoch für den Alltagsgebrauch nicht die notwendige Festigkeit und Beständigkeit aufweist. Deshalb wird Platin gerade auch im Schmuckbereich in der Regel mit weiteren Metallen legiert, um seine Festigkeit zu erhöhen. Solche Platinlegierungen haben deshalb in den letzten Jahren eine immer größere Bedeutung im Schmuckbereich erlangt.platinum has been around for a long time due to its characteristic gray-white color Entrance into jewelry production and thus also in the jewelry industry found. However, like all precious metals, platinum is elemental Condition comparatively soft, so that it is easy to work can be, however, for everyday use does not have the necessary strength and durability having. That is why platinum is also used in the jewelry industry Usually alloyed with other metals to increase its strength. Such Platinum alloys have therefore always been in recent years greater importance attained in the jewelry area.
Dementsprechend sind eine Vielzahl von Platinlegierungen bekannt und werden auch bereits kommerziell verwendet.Accordingly A variety of platinum alloys are known and will already commercially used.
So gibt es beispielsweise Zweistoffsysteme aus Platin und Ruthenium bzw. Platin und Wolfram, wobei in der Regel das Platin jeweils in einem Gewichtsanteil von 95 Gew.-% (950‰) und das Ruthenium bzw. Wolfram in einem Gewichtsanteil von 5 Gew.-% (50‰) vorhanden ist. Derartige Legierungen sind zwar hart und dementsprechend widerstandsfähig gegen Abrieb, jedoch schwer kaltverformbar und nur unter hohem Werkzeugverschleiß spanabhebend bearbeitbar.So For example, there are binary systems of platinum and ruthenium or platinum and tungsten, where usually the platinum in each case in a weight fraction of 95% by weight (950 ‰) and the ruthenium or Tungsten in a proportion by weight of 5 wt .-% (50 ‰) is present. such Although alloys are hard and therefore resistant to Abrasion, but hard cold formable and only with high tool wear machined editable.
Zweistoffsysteme aus Platin und Kupfer sind ebenfalls bekannt, beispielsweise Pt960/Cu40. Derartige Legierungen sind zwar leicht spanabhebend bearbeitbar und auch leicht kaltumformbar, sie sind jedoch vergleichsweise weich und für Schmuckzwecke nicht für jedes Produkt verwendbar.Binary systems platinum and copper are also known, for example Pt960 / Cu40. Although such alloys are easily machined and also slightly cold formable, but they are comparatively soft and for Jewelry not for every product suitable.
Andere Platinlegierungen, die für Schmuckzwecke eingesetzt werden, basieren auf dem Zusatz von Iridium zu Platin, wobei beispielsweise Systeme wie Pt800/Ir200 und Pt950/Ir50 bekannt sind. Auch solche Systeme sind vergleichsweise hart und dementsprechend vergleichsweise schwer spanlos und spanabhebend bearbeitbar.Other Platinum alloys for Ornamental purposes are based on the addition of iridium to platinum, for example, systems such as Pt800 / Ir200 and Pt950 / Ir50 are known. Also such systems are comparatively hard and accordingly comparatively difficult without cutting and machining editable.
Schließlich sollen hier noch die Zweistoffsysteme Platin/Palladium bzw. Platin/Gold erwähnt werden, wobei auch hier unter anderem Systeme wie Pt900/Pd100 bzw. Pt900/Au100 und Pt950/Pd50 bzw. Pt950/Au50 bekannt sind. Dabei sind allerdings die Palladiumlegierungen vergleichsweise weich mit den bereits erwähnten Nachteilen eines solchen weichen Materials. Außerdem wird die ursprüngliche grau-weiße Farbe des Platins durch den Zusatz an Palladium in Richtung grau verschoben, was für Schmuckzwecke häufig nicht erwünscht ist.Finally, should here are the binary systems platinum / palladium or platinum / gold mentioned Here, too, systems such as Pt900 / Pd100 and Pt900 / Au100 and Pt950 / Pd50 or Pt950 / Au50 are known. There are However, the palladium alloys comparatively soft with the already mentioned Disadvantages of such a soft material. In addition, the original gray-white color of the platinum shifted by the addition of palladium in the direction of gray, What jewelry often not wanted is.
Eine unerwünschte Farbverschiebung kann auch durch den Goldzusatz bei den Platin-Gold-Legierungen auftreten. Außerdem spricht der hohe Goldpreis zumindest derzeit gegen die Verwendung von Gold als Legierungszusatz.A undesirable Color shift may also be due to the gold addition in the platinum-gold alloys occur. Furthermore At least for now, the high gold price speaks against the use of Gold as alloying additive.
Wie aus den bisherigen Ausführungen hervorgeht, besteht dementsprechend der Bedarf, eine Platinlegierung, insbesondere für Schmuckzwecke, zur Verfügung zu stellen, die in Bezug auf ihre Verarbeitungseigenschaften optimiert ist. So soll die gewünschte Legierung auf der einen Seite eine möglichst hohe Härte und damit eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb besitzen. Auch eine gute Polierbarkeit mit mechanischen Hilfsmitteln ist erwünscht. Zum anderen soll die Legierung trotz ihrer Härte gut bearbeitbar sein, d. h. eine gute Kaltumformbarkeit besitzen und auch leicht spanabhebend, beispielsweise durch Drehen, Fräsen und dergleichen bearbeitbar sein. Dies soll in einem geringeren Werkzeugverschleiß resultieren. Idealerweise ist die erwünschte Legie rung diamantierfähig, d. h. mit Hilfe von Naturdiamanten mechanisch bearbeitbar.As from the previous versions Accordingly, there is a need to have a platinum alloy, especially for Ornamental purposes, available which optimizes in terms of their processing properties is. So shall the desired Alloy on the one hand the highest possible hardness and thus a high resistance against abrasion. Also a good polishability with mechanical Aids is desired. On the other hand, the alloy should be well workable despite its hardness, d. H. have a good cold workability and also easily machined, for example by turning, milling and the like editable. This should result in less tool wear. Ideally, the desired Alloy can be diamond coated, d. H. Mechanically machinable with the help of natural diamonds.
Diese Aufgaben werden mindestens teilweise gelöst durch die Platin-Schmucklegierungen der Ansprüche 1 und 2. Bevorzugte Ausführungen dieser Legierungen sind in den abhängigen Ansprüchen 3 bis 8 beschrieben. Weiter umfaßt die Erfindung das Halbzeug zur Schmuckherstellung gemäß Anspruch 9 sowie seine bevorzugte Ausführung gemäß Anspruch 10. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.These Tasks are at least partially solved by the platinum jewelry alloys the claims 1 and 2. Preferred embodiments These alloys are described in the dependent claims 3 to 8 described. Further included the invention the semifinished product for jewelry production according to claim 9 and its preferred embodiment according to claim 10. The wording of all claims is hereby incorporated by reference into the content of this specification.
Die erfindungsgemäße Platin-Schmucklegierung umfaßt erfindungsgemäß die folgenden Bestandteile und besteht vorzugsweise erfindungsemäß aus den folenden Bestandteilen, nämlich
- – 94,0 Gew.-% bis 96,5 Gew.-% Platin (Pt),
- – 2,5 Gew.-% bis 4,5 Gew.-% Wolfram (W),
- – 0,5 Gew.-% bis 3,0 Gew.-% Kupfer (Cu), und
- – 0,02 Gew.-% bis 2,0 Gew.-% mindestens eines Elements aus der Gruppe Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh) und Iridium (Ir).
- 94.0% by weight to 96.5% by weight of platinum (Pt),
- 2.5 wt.% To 4.5 wt.% Tungsten (W),
- - 0.5 wt .-% to 3.0 wt .-% copper (Cu), and
- - 0.02 wt .-% to 2.0 wt .-% of at least one element from the group ruthenium (Ru), rhodium (Rh) and iridium (Ir).
Bezieht man die genannten Gewichtsanteile, wie im Schmuckbereich üblich, auf das Gesamtgewicht 1.000 (‰; englisch: ppt = parts per thousand), so schreiben sich die oben genannten Gewichtsanteile wie folgt:
- – 940 bis 965 Platin,
- – 25 bis 45 Wolfram,
- – 5 bis 30 Kupfer, und
- – 0,2 bis 20 Ruthenium, Rhodium und/oder Iridium.
- - 940-965 platinum,
- - 25 to 45 tungsten,
- - 5 to 30 copper, and
- - 0.2 to 20 ruthenium, rhodium and / or iridium.
In Weiterbildung beträgt der Platingehalt bei den erfindungsgemäßen Legierungen mindestens 95 Gew.-% und liegt dabei vorzugsweise zwischen 95,1 Gew.-% und 95,5 Gew.-%.In further education, the platinum content is at the alloys according to the invention at least 95 wt .-% and is preferably between 95.1 wt .-% and 95.5 wt .-%.
Bei weiter bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Wolframgehalt bei den erfindungsgemäßen Legierungen vorzugsweise zwischen 3,5 Gew.-% und 4,0 Gew.-%, insbesondere zwischen 3,6 Gew.-% und 3,9 Gew.-%. Innerhalb des zuletzt genannten Bereichs sind wiederum Wolframgehalte zwischen 3,7 Gew.-% und 3,8 Gew.-% weiter bevorzugt.at Further preferred embodiments is the tungsten content in the alloys of the invention preferably between 3.5% by weight and 4.0% by weight, in particular between 3.6% by weight and 3.9% by weight. Within the last mentioned range In turn, tungsten contents are between 3.7% by weight and 3.8% by weight. more preferred.
Bei ebenfalls bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Legierungen liegt der Kupfergehalt vorzugsweise zwischen 0,5 Gew.-% und 2 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,7 Gew.-% und 1,3 Gew.-%. Hier sind innerhalb des zuletzt genannten Bereichs Kupfergehalte zwischen 0,9 Gew.-% und 1,1 Gew.-% von besonderem Vorteil.at also preferred embodiments the alloys of the invention the copper content is preferably between 0.5% by weight and 2% by weight, in particular between 0.7% by weight and 1.3% by weight. Here are inside of the latter range, copper contents between 0.9% by weight and 1.1 wt .-% of particular advantage.
Bezüglich des Gehalts der Elemente aus der Gruppe Ruthenium, Rhodium und Iridium sind hier Gesamtgehalte mindestens eines dieser Elemente zwischen 0,02 Gew.-% und 0,5 Gew.-% hervorzuheben. Innerhalb dieses Bereichs liegen die entsprechenden Gehalte vorzugsweise zwischen 0,03 Gew.-% und 0,1 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,04 Gew.-% und 0,07 Gew.-%.Regarding the Content of the elements from the group ruthenium, rhodium and iridium here are total contents of at least one of these elements between 0.02 wt .-% and 0.5 wt .-% to emphasize. Within this area the corresponding contents are preferably between 0.03% by weight and 0.1% by weight, especially between 0.04% by weight and 0.07% by weight.
In Weiterbildung wird bei den erfindungsgemäßen Legierungen als Element aus der Gruppe Ruthenium, Rhodium und Iridium vorzugsweise Ruthenium eingesetzt.In Training is in the alloys of the invention as an element from the group ruthenium, rhodium and iridium, preferably ruthenium used.
Bei den Ausführungen der Erfindung, bei denen neben den Elementen Platin, Wolfram, Kupfer sowie Ruthenium, Rhodium und/oder Iridium noch andere Elemente, vorzugsweise Metalle, enthalten sein können, ist es bevorzugt, wenn die Legierung goldfrei ist, d. h. keinen Zusatz an Gold aufweist.at the explanations the invention, in which in addition to the elements of platinum, tungsten, copper and Ruthenium, rhodium and / or iridium still other elements, preferably Metals, may be included it is preferred if the alloy is gold free, i. H. no Added to gold.
Schließlich umfaßt die Erfindung ein Halbzeug für Schmuckzwecke, das mindestens teilweise, vorzugsweise aber vollständig, aus den beschriebenen erfindungsgemäßen Legierungen gefertigt ist. Bekanntlich handelt es sich bei diesen Halbzeugen um vorgefertigte geometrische For men aus dem entsprechenden Legierungsmaterial, die anschließend handwerklich oder industriell zu den jeweiligen Schmuck-Endprodukten weiterverarbeitet werden. Im Schmuckbereich handelt es sich bei solchen Halbzeugen in der Regel beispielsweise um Rohre, Stangen, Ringe, Bleche, Bänder, Drähte und dergleichen. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, wenn es sich bei den erfindungsgemäßen Halbzeugen um rohrartige oder ringartige Halbzeuge handelt.Finally, the invention includes a semi-finished product for Jewelry purposes, at least partially, but preferably completely, from the described alloys according to the invention is made. As is known, these semi-finished products are prefabricated geometrical shapes of the corresponding alloy material, the subsequently handcrafted or further processed industrially to the respective jewelery end products become. In the jewelry sector are such semi-finished products usually for example pipes, rods, rings, sheets, strips, wires and like. It is according to the invention preferred if it is tubular or ring-like semi-finished products act.
Die geschilderten und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Beispiel in Verbindung mit den Unteransprüchen. Dabei können die einzelnen Merkmale für sich allein oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.The described and other features of the invention will become apparent the following example in conjunction with the subclaims. The can individual characteristics for be realized alone or in combination with each other.
Beispielexample
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Platinlegierung werden bezogen auf das Gesamtgewicht 1.000 (in ‰) die folgenden Metalle in Form ihrer reinen Feinmetalle bereitgestellt:
- – 952 Platin (Pt),
- – 37,7 Wolfram (W),
- – 9,8 Kupfer (Cu), und
- – 0,5 Ruthenium (Ru).
- - 952 platinum (Pt),
- - 37.7 tungsten (W),
- - 9.8 copper (Cu), and
- - 0.5 ruthenium (Ru).
Die so erhaltene Mischung wird bei einer Temperatur von ca. 1.800°C zu einer Legierung zusammengeschmolzen, die dementsprechend die folgende Zusammensetzung besitzt:
- – 95,2 Gew.-% Platin,
- – 3,77 Gew.-% Wolfram,
- – 0,98 Gew.-% Kupfer, und
- – 0,05 Gew.-% Ruthenium.
- 95.2% by weight of platinum,
- - 3.77 wt.% Tungsten,
- 0.98% by weight of copper, and
- - 0.05 wt .-% ruthenium.
Die erhaltene Legierungsschmelze wird durch Ziehen zu einem Rohr kaltverformt, wobei sich ein feinkörniges Gefüge einstellt. Die Farbe der erhaltenen Legierung entspricht der erwünschten Platinfarbe, nämlich grau-weiß.The obtained alloy melt is cold worked by drawing into a tube, where a fine-grained structure established. The color of the resulting alloy corresponds to the desired one Platinum color, namely gray-white.
Die erhaltenen rohrartigen Halbzeuge können in üblicher Weise handwerklich oder industriell in übliche Schmuckprodukte weiterverarbeitet werden, wobei das Material eine ausreichende Härte bei guter Kaltverformbarkeit besitzt. Das Material läßt sich auch sehr gut spanabhebend bearbeiten und ist gut polierbar. Jede Art von Fassung für Schmucksteine kann aus dem erfindungsgemäßen Material hergestellt oder in dieses mittels geeigneter Werkzeuge eingearbeitet werden. Das Material ist auch diamantierfähig.The obtained tubular semi-finished products can be artisanal in the usual way or industrially in usual Jewelry products are further processed, the material a sufficient hardness has good cold workability. The material can be synonymous very good machinability and is easy to polish. Any kind from version for Gemstones can be made from the material of the invention or be incorporated into this by means of suitable tools. The Material is also diamond able.
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