-
Verfahren zur Herstellung von doubleartigen Waren Die Erfindung betrifft
eine weitere Ausbildung des Verfahrens nach Patent 528 885, um es für solche Fälle
anwendbar zu machen, bei welchen die Aufbringung eines Edelmetallüberzuges auf eine
Unterlage unmittelbar und die nachträgliche Erhitzung auf Schwierigkeiten stoßen.
-
Die weitere Ausbildung besteht darin, daß zwischen den Edelmetallüberzug
nach dem Hauptpatent und die Unterlage eine metallische Zwischenschicht von besonderer
Art eingelegt wird. Solche Zwischenschichten sind an sich bekannt (vgl. P f a n
h a u s e r , »Die elektrolytischen ;Metallniederschläge«, 6. Auflage, 1922, SSeite
485). Diese sollten auch als Sperrschicht gegen das Hineindiffundieren der Auflage
in die Unterlage wie auch zur Erzielung gewisser färbender Wirkungen gebraucht werden.
Hierbei fand jedoch keine Erhitzung wie nach dem Hauptpatent 528 885 statt.
-
Zwischenschichten für einen anderen Zweck, nämlich nur, um die Haftung
der Auflage auf der Unterlage zu verbessern, sind auch schon vorgeschlagen worden
(vgl. amerik. Patent i io4842). Hier sollte aber eine Lötwirkung zwischen Auflage
und Unterlage hergestellt «-erden, und deshalb mußte die Zwischenschicht selbst
eine zur Lötung geeignete Legierung sein, und diese sollte bis zu ihrem Schmelzpunkt
erhitzt werden.
-
Der Fortschritt der vorliegenden Erfindung besteht in einer Lehre,
wie neben den Wirkungen einer Sperrschicht und einer Haftschicht das Verfahren so
geleitet werden kann, daß ganz allgemein bestimmte Farbwirkungen durch geeignete
Wahl einer oder mehrerer Zwischenschichten erzielt werden können, im besonderen
auch, ohne daß irgendwelche schädlichen Nebenwirkungen in dem Aussehen der herzustellenden
Schmuckstücke eintreten.
-
Die neue Ausbildung des Verfahrens besteht in der Anwendung an sich
bekannter Diffusionsgesetze auf das Verhältnis solcher Zwischenschichten zur Unterlage
und Auflage. Die Funktion der Zwischenschicht bei der Erhitzung kann eine mehrfache
sein. Es war jedoch nur durch viele Versuche festzustellen, daß bei der großen Dünnheit
der hier auftretenden Metallschichten und der Erhitzung wesentlich unterhalb des
Schmelzpunktes der Metalle oder der sich bei der Erhitzung bildenden Legierungen
sich die quantitativen Verhältnisse der Diffusion so gestalten, daß die erwünschten
Wirkungen wirklich erreicht werden und von vornherein beherrscht werden können.
Die
Einlegung einer solchen Zwischenschicht ist- nützlich namentlich in den Fällen,
in welchen eine große Diffusionsgeschwindigkeit der edlen Auflage in die unedle
Unterlage besteht, wie namentlich bei Silberauflagen für verschiedene Unterlagen
bekannt, lvelche aber auch bei dünnen Goldauflagen unmittelbar auf die Unterlage
bis zum völligen Verschwinden der Auflage in der Unterlage führen würde. Hier ist
also eine Zwischenlage zu wählen, welche eine geringe, von dem Edelmetall in die
Zwischenlage gerichtete Diffusionsgeschwindigkeit hat. Da aber eine jede so gerichtete
Diffusion der Auflage deren Feingehalt vermindert, sind überall da, wo eine solche
Verminderung eine in Betracht kommende Wertminderung sein würde, für die Zwischenschicht
Metalle zu wählen, bei welchen diese Diffusionsgeschwindigkeit klein ist.
-
Im Gegensatz zu dieser Anwendung einer Zwischenschicht als einer relativen
Sperrschicht stehen die Anwendungweisen einer solchen, bei welchen sie entweder
als eine Verbindungsschicht auftritt oder wo die umgekehrt gerichtete Diffusion
des Zwischenschichtmetalls in die Auflage für besondere Zwecke, wie z. B. Färbung
derselben, erwünscht ist, Wenn Unterlagemetall und Auflagemetall in dem Verhältnis
stehen, daß bei einer Erhitzung erheblich unterhalb des Schmelzpunktes keine erhebliche
Diffusion stattfindet, so wird dieser Mangel beseitigt werden, wenn eine Zwischenlage
gewählt wird, welche relativ zwischen dem Metall der Auflage und Unterlage eine
größere Diffusionsgeschwindigkeit besitzt. Die Wahl eines geeigneten solchen Metalls
kann dabei auch die zweckmäßige Temperatur erheblich herabdrücken. Das kann von
besonderer Bedeutung sein z. B. für Federdraht als Unterlage, dessen Federkraft
bei Übersteigung bestimmter Temperaturen verlorengehen würde.
-
Weiter ist zu bemerken, daß lediglich zur Erzielung dieser Haftfunktion
zwischen Unterlage und Auflage schon Zwischenschichten von geringster Dicke genügen
können, wie sie durch Eintauchen in ein Bad für Zeiträume in der Größenordnung von
1/2 bis i Minute hergestellt werden können. Durch solche Zwischenschichten wird
also eine viel größere Freiheit in der Wahl des Unterlagemetalls gegeben, wenn dieses
selbst keine unmittelbare Haftfähigkeit an das Auflagemetall bei den fraglichen
Temperaturen zu haben braucht und andererseits das Zwischenschichtmetall keinerlei
Beanspruchung durch Zug oder Druck aushalten muß. Reines Kupfer ist z. B. vorzüglich
als Zwischenschicht verwendbar, während es für Unterlagen kaum in Frage kommt. Hiernach
besteht ein wesentlicher Vorteil auch für die bloße Haftung gegenüber dem amerikanischen
Patent 1 104 842 darin, daß das verbindende Metall keine teure edelmetallhaltige
Lotlegierung zu sein braucht, sondern ein billiges Unedelmetall sein kann.
-
Während es sich bei der Diffusion zu reinen Haftzwecken nur um sehr
geringe Diffusionstiefen sowohl nach der Seite der Auflage als der Unterlage handelt,
ist es in anderen Fällen erwünscht, eine merkbare Diffusion nach der Seite des Auflagemetalls
zu haben, die sich bis zu der Oberfläche desselben erstreckt und hier im besonderen
die Farbe beeinflußt. Hierbei tritt zunächst für die Anbringung der Auflage derselbe
Vorteil ein wie bei dem erwähnten Patent 528 885, daß die Auflage aus reinem Edelmetall
hergestellt werden kann und dadurch nicht nur diese Herstellung selbst erleichtert
wird, sondern auch der Färbungsvorgang besser beherrschbar wird.
-
Dabei ist die Dicke der Auflage auch insofern von Bedeutung, als die
Durchdiffundierung bei dünnen Auflagen weniger Masse der Zwischenschicht erfordert
oder bei geringer Erhitzung schon vor sich geht.
-
Eine weitere Ausbildung des Verfahrens geht dahin, daß mehrere Zwischenschichten
verwendet werden, auf deren verschiedene Metalle die verschiedenen genannten Funktionen
verteilt sind. Wenn z. B. ein Zwischenschichtmetall, wie Kupfer oder Zink oder Silber,
in erheblichem Maße in die Auflage, z. B. Gold, diffundieren soll, aber eine größere
Diffusionsgeschwindigkeit - in Richtung der Unterlage hat, wird die Anordnung einer
Sperrschicht unmittelbar auf der Unterlage zweckmäßig sein.
-
Ebenso kann z. B. die Zwischenschicht aus einer Legierung von zwei
oder mehr Metallen bestehen, welche in einem zusammengesetzten elektrolytischen
Bad niedergeschlagen sind.
-
Für die Auswahl des Zwischenschichtmetalls oder der Legierung gelten
dieselben Grundsätze, entsprechend wie sie in dem Patent 528 885 auseinandergesetzt
sind, nämlich: Es werden zu der Zwischenschicht Metalle verwendet, von. welchen
bekannt ist, daß sie bei schmelzflüssiger Legierung mit dem' Metall der Auflage
diesem eine bestimmte Färbung geben. So haben Nickel, Zink und Silber eineWeißfärbefähigkeit
gegenüber dem Gold, Kupfer eine Rotfärbefähigkeit und Zinn, Zink, Silber und Cadmium
in Verbindung mit Kupfer eine Grünfärbefähigkeit.
-
Für Goldauflagen wird oft Silber als Unterlage gewünscht. Hier ergibt
sich eine dunklere und mehr rötliche Färbung bei niedrigen Temperaturen, etwa bis
4000, während
ein schönes, helles Blaßgold bei Temperaturen bis
6oo° erzielt wird. 5o° Temperaturunterschied ergeben hier schon einen bemerkbaren
Farbunterschied. Ähnlich ist die Farbwirkung bei anderen, nickelhaltigen und deshalb
hellen Unterlagen und den entsprechenden Zwischenschichten.
-
Bei den folgenden Beispielen ist eine dünne Goldauflage vorausgesetzt.
Beispiele: i. Bei einer Tombakunterlage kommt es auf deren Gehalt an Kupfer und
Zink an, welcher für die üblichen Verhältnisse eine Neigung zur Rotfärbung hat.
Soll dieses Rot verstärkt werden, so ist eine Zwischenschicht von Kupfer angezeigt,
wobei die Erhitzung auf 6oo° bis 65o° getrieben werden kann.
-
2. Eine Neusilberunterlage ergibt die Neigung zur Hellfärbung. Hier
ist also eine Zwischenschicht von Kupfer notwendig, wenn Rotfärbung eintreten soll,
wobei die Erhitzung wieder auf 6oo° bis 65o° getrieben werden kann.
-
3. Bei einer Tombakunterlage wird zur Gelbgoldfärbung eine Zwischenschicht
von Zink verwendet bei einer Erhitzung zweckmäßig auf q.75° bis 55o°.
-
q.. Bei einer Tombakunterlage wird zur Weißgoldfärbung eine Zwischenschicht
von Nickel bei Erhitzung auf 55o° bis 6oo° verwendet.
-
5. Zur Grüngoldfärbung bei, einer Tombakunterlage dient eine Zwischenschicht
von Silber oder einer silberhaltigen Legierung bei Erhitzung auf q.75° bis 55o°.
-
6. Bei einer Neusilberunterlage oder Platininunterlage, welche bisher
für Goldauflagen überhaupt nicht üblich, sind, kann eine doppelte Zwischenschicht
angezeigt sein: eine Kupferschicht auf dem Neusilber, um die Diffusion in das Neusilber
zu verhindern, und darüber eine Schicht von Zink oder Cadmium, um durch Diffusion
in die Auflage eine Färbung zu Blaßgol@d oder Gelbgold zu bewirken bei einer Temperatur
von q.75° bis 55o°. Die Herstellung von doubleartigen Waren nach dem alten Verfahren
war für solche stark nickelhaltigen Unterlagen bisher deshalb nicht möglich, weil
die Härte und Sprödigkeit der Unterlage im Verhältnis zu der Weichheit und Bildsamkeit
einer Goldauflage Schwierigkeiten bei dem gemeinsamen Walzen der beiden Stoffe unter
hohem Druck ergaben.
-
7. Bei einer beliebigen Unterlage ist Nickel immer geeignet, als Sperrschicht
gegen Diffusion der Auflage in die Unterlage zu dienen, während gleichzeitig eine
Diffusion in die Auflage mit einer blaß- oder gelbfärbenden Wirkung eintritt, die
erstere bei Temperaturen bis 6oo°, die letztere bei Temperaturen zwischen q.75°
und 5oo°.