ES2309855T3 - Procedimiento para la fabricacion de un sustrato protegido contra la corrosion de brillo intenso. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la obtención de un sustrato al menos parcialmente protegido contra la corrosión, y especialmente, brillante metálico o no metálico, que comprende, en este orden, a) la puesta a disposición de un sustrato con, al menos, una superficie al menos parcialmente revestible, c) la aplicación de, al menos, una capa de protección metálica compuesta con un espesor en el área de 20 nm hasta 1 mum, que contiene en primer lugar aluminio metálico, plomo, vanadio, manganeso, magnesio, hierro, cobalto, níquel, cobre, titanio, o zinc o, como primera aleación de metal, latón, bronce, acero fino o una aleación de magnesio, titanio o aluminio y distribuido el ella, se presentan al menos un óxido, un óxido doble, un hidrato de óxido u oxihalogenuro de un segundo metal, seleccionado del grupo que está compuesto por circonio, titanio y hafnio, asimismo, el paso de procedimiento c) comprende los siguientes pasos parciales: i) aplicación de una capa metálica del primer metal o de la primera aleación de metal sobre la superficie revestible del sustrato, mediante un revestimiento por deposición física en fase vapor(o PVD, por sus siglas en ingles: Physical Vapor Deposition), metalización al vacío mediante un vaporizador de haz de electrones, metalización al vacío mediante un vaporizador de resistencia, vaporización por inducción, vaporización ARC y/o pulverización catódica (revestimiento por método Sputter), siempre en un alto vacío, y ii) la incorporación de al menos un óxido, óxido doble, hidrato de óxido o oxihalogenuro del segundo metal en la capa metálica, a través del tratamiento de la capa metálica con un sistema acuoso que contiene, al menos, un ácido, un óxido, óxido doble, hidrato de óxido, oxihalogenuro y/o sal del segundo metal, asimismo, la capa metálica es tratada bajo presión con el sistema acuoso, asimismo, tras la aplicación de una capa metálica acorde al paso c) i) y antes del paso de tratamiento c) ii) el sustrato se somete a un paso de lavado con agua completamente desalinizada.
Description
Procedimiento para la fabricación de un sustrato
protegido contra la corrosión, de brillo intenso.
La presente invención comprende un procedimiento
para la fabricación de un sustrato protegido contra la corrosión y,
especialmente, un sustrato metálico o no metálico de alto brillo,
así como un sustrato protegido contra la corrosión y,
especialmente, un sustrato metálico o no metálico de alto brillo y
su aplicación.
La refinación óptica de cualquier sustrato con
el cual se transmite una impresión metálica se conoce desde hace
tiempo. En ese caso de aplican diferentes capas en órdenes variados,
que comprenden, al menos, una capa metálica. Los requisitos
fundamentales para estos sustratos revestidos con una capa metálica
son una excelente resistencia a la corrosión así como un aspecto
agradable que hace parecer a los sustratos revestidos, por ejemplo,
como sustratos completamente metálicos o cromados. Los sustratos
revestidos son de especial importancia en la industria
automovilística, por ejemplo, en la fabricación de ruedas o llantas,
especialmente, ruedas de metal ligero o llantas de metal ligero, de
los cuales se exige un aspecto cromado brillante.
En el estado de la técnica se conoce, por
ejemplo, un procedimiento con el cual las llantas de metal ligero
son cromadas por galvanizado. En este procedimiento se aplica una
capa de cromo de tan sólo una milésima de milímetro sobre una
llanta de metal ligero. Por ello, para no reflejar todas las
irregularidades de la superficie de sustrato las llantas deben ser
esmeriladas, pulidas a brillo y preparadas a fondo antes del
revestimiento por electrólisis. De lo contrario se reconocen
claramente todos los poros, raspaduras e irregularidades sobre las
llantas revestidas. El esmerilado, pulido y preparado del sustrato
de las llantas ya son muy difíciles y de mano de obra intensiva,
independientemente de su geometría. Además el proceso de
electrólisis como tal también es muy costoso desde el punto de
vista de la técnica de la seguridad laboral y puede perjudicar al
medio ambiente en el caso de una manipulación inadecuada. Tan pronto
como la superficie de cromo aplicada por galvanizado se daña, se
producen las conocidas corrosiones por contacto. Bajo el efecto de,
por ejemplo, agua de lluvia o agua de nieve derretida que en
general contiene sal para esparcir disuelta, se origina una serie
de tensión eléctrica entre la parte más fina (en este caso el cromo
como capa de protección) y el metal menos fino del sustrato (por
ejemplo, una aleación de aluminio o magnesio). En la cual se
disuelve el metal menos fino. Como consecuencia de ello, en el caso
más desfavorable, una llanta puede dañarse considerablemente, por
ejemplo, en el caso de corrosión intercristalina, lo cual puede
tener una consecuencia crítica tanto en el aspecto visual como así
también en los valores de resistencia de las llantas en el caso de
exigencias dinámicas durante su uso. En el cromado por electrólisis
es desventajoso, además, que la capa de cromo aplicada
frecuentemente presenta otro coeficiente de dilatación que el del
material del sustrato que se halla debajo. Por ello pueden
presentarse tensiones que pueden conducir a grietas e incluso a
desconchamientos.
En el estado de la técnica también se conocen
procedimientos de revestimiento en los cuales el cromo es
precipitado sobre una llanta en alto vacío a través de
pulverización catódica (Sputter). El procedimiento es ejecutado
bajo tensión eléctrica elevada. Sin embargo, una llanta de metal
ligero revestida acorde a este procedimiento de sputter en general
no tiene el aspecto visual que revestida por galvanizado con cromo,
es decir, con un brillo metálico, sino más bien como cromo negro, y
como consecuencia de ello posee una superficie más oscura que de
ninguna manera es equivalente a una superficie de cromo revestida
por galvanizado. Las denominadas superficies de cromo negro son
inaceptables, por ejemplo, para artículos sanitarios brillantes.
Además, una llanta de metal ligero elaborada mediante un proceso de
revestimiento de cromo sputter no cumple con los requerimientos de
prueba prescriptos como estándares mínimos por la industria
automovilística, como, por ejemplo, la prueba de corte reticular
según la Norma DIN EN ISO 2409, la prueba de pulverización salina
(cloruro de cobre/ácido acético) según la Norma DIN
50021-CASS (240h), la prueba de alta condensación -
clima constante según la Norma DIN 50017 KK y la prueba de
resistencia química según la norma VDA 621-412.
Por la memoria DE 102 10 269 A1 se conoce un
procedimiento para el revestimiento adherente de un sustrato para
otorgarle un aspecto metálico, asimismo, primero se aplica y de deja
secar una capa de base al sustrato y luego la capa de base es
tratada con un agente adhesivo inorgánico. Posteriormente se aplica
una capa plateada. Finalmente las capas aplicadas son recubiertas
con una laca de protección. Es los sustratos revestidos según este
procedimiento se presenta una oxidación comparativamente rápida de
la capa plateada, debido a la laca de protección que no
impermeabiliza completamente. Esto provoca el desprendimiento de la
capa plateada del sustrato y finalmente una decoloración
amarillenta.
Para lograr una protección suficiente contra la
corrosión de las piezas metálicas, frecuentemente se aplican
revestimientos con contenido de cromo, también denominadas capas de
conversión. A causa del efecto iridiscente de un color amarillo
pálido de tales revestimientos también se habla de cromado amarillo.
A diferencia de revestimientos de protección aplicadas
anódicamente, las capas de conversión de cromo frecuentemente ya no
brindan protección, tan pronto como la superficie ha sido rasguñada.
Las superficies cromadas pueden obtenerse a través de
procedimientos de inmersión o pulverización/rociado. A modo de
ejemplo se hace referencia a la aplicación de capas de protección
de cromo de las memorias US 2 825 697 y US 2 928 763. La aplicación
de una capa de conversión convencional en base a cromato se
desprende, entre otros, de la memoria WO 2004/014646 A1.
Un revestimiento de cromato modificado se toma
de la memoria WO 01/51681 A2, según la cual una solución de
pasivado adecuada puede obtener cromo (III) cloruro y nitrato de
sodio.
En la memoria DE 197 02 566 C2 se modifica
finalmente el procedimiento para el revestimiento brillante de
piezas de vehículos mediante una capa de cromato, aplicando en
vacío una capa de alto brillo sobre la capa de laca en polvo
presente sobre la capa de cromato, mediante un magnetrón. De este
modo se pueden regular efectos de color adecuados sin que sea
necesario el agregado de pigmentos externos.
Además se conoce, por las memorias WO 01/51681
A2 y DE 602 00 458 T2, que las capas metálicas no sólo se pueden
hacer resistentes a la corrosión con una solución de pasivado o de
conversión que contiene cromato, sino que para ello también se
pueden utilizar capas de fosfato de metal difícilmente soluble, por
ejemplo, a base de fosfato de zinc o hierro.
Para el tratamiento de superficie libre de cromo
también se puede recurrir a una mezcla acuosa que contiene un
silano al menos parcialmente hidrolizado libre de flúor y un silano
al menos parcialmente hidrolizado que contiene flúor, acorde a la
memoria DE 103 32 744 A1.
Acorde a la memoria DE 602 00 458 T2 se puede
obtener una resistencia suficiente a la corrosión si la capa de
protección contra la corrosión contiene un polvo de zinc metálico y
al menos un inhibidor de óxido de sal metálica, asimismo esta sal
metálica se basa en magnesio, aluminio, calcio y bario y posee un
diámetro promedio de no más de 1 \mum. El metal de la sal
metálica debe ser más básico que el zinc.
Una buena protección contra la corrosión se da,
acorde a la memoria DE 100 49 005 A1, cuando el paso de
procedimiento del tratamiento con un agente pasivador coincide con
la aplicación de un deslizante. El requisito para ello es que el
elemento que contiene el deslizante no consista, esencialmente, en
titanio y/o circonio, así como flúor y un polímero. Este nuevo
desarrollo hace uso, fundamentalmente, de radicales de moléculas de
cadena larga que tienden a una disposición autónoma, como se conoce
de las sustancias activas superficialmente, por ejemplo, los
tensioactivos. Por ello, esta tecnología también se conoce como
revestimiento SAM (Self Assembling Molecules, o moléculas que se
ordenan a sí mismas).
Un revestimiento de superficies libre de cromo
de metales, que se puede aplicar con una velocidad elevada de
revestimiento, acorde a la memoria DE 101 49 148 A1, se basa en una
composición acuosa que contiene un formador orgánico de película
que contiene, al menos, un polímero soluble en agua o que se
dispersa en el agua, con un índice de acidez en el área de entre 5
a 200, al menos un compuesto inorgánico en forma de partículas, con
diámetro medio de partículas en el área de los 0,005 a 0,3 \mum y
al menos un deslizante, asimismo, la película aplicada seca
presenta un espesor de capa en el área de 0,01 a 10 \mum, una
dureza pendular de 50 a 180 s y una flexibilidad tal que al ser
doblada sobre un mandril cónico según la Norma DIN ISO 6860 no se
producen grietas mayores a los 2 mm. Como formador orgánico de
película se pueden utilizar resinas artificiales a base de
acrilatos, butadienos, etilenos, poliésteres, poliuretanos,
poliésteres de silicona, epóxidos, fenol, estirol y formaldehído de
urea.
La memoria US 6 896 920 B2 publica un
revestimiento brillante de múltiples capas en el cual primero se
debe aplicar una capa de polímero sobre una capa metálica de
sustrato. Posteriormente este revestimiento de polímero debe ser
dotado de una capa metálica. Sobre esta capa metálica se aplica
entonces una capa inorgánica que impide la corrosión. La capa final
superior de este sistema multicapa es una capa de protección
transparente. A pesar de que se presentan como resistentes a la
corrosión, en el ensayo de niebla salina CASS realizado a estos
sustratos multicapa acordes a la memoria US 6 896 920 B2 se ha
detectado ya una modificación de la superficie debido a la
corrosión tras 168 horas. Sin embargo, la industria automovilística
requiere una prueba de una superficie no modificada aún tras 240
horas.
El objeto de la presente invención es poner a
disposición un procedimiento para la fabricación de sustratos
protegidos contra la corrosión y especialmente de alto brillo, así
como los sustratos protegidos contra la corrosión obtenidos según
este procedimiento, que supere o superen las desventajas del estado
de la técnica. La invención tiene como objetivo, especialmente,
poner a disposición un procedimiento con el cual sean accesibles
sustratos protegidos contra la corrosión que incluso ante exigencia
o daño mecánico sean extremadamente resistentes a la corrosión
durante un periodo de tiempo prolongado y presenten, es decir,
mantengan, una apariencia agradable, como se logra
convencionalmente a lo sumo mediante cromado por galvanizado.
Este objetivo se logra, acorde a la invención,
mediante un procedimiento para la obtención de un sustrato al menos
parcialmente protegido contra la corrosión, y especialmente,
brillante metálico o no metálico, acorde a las características de
la reivindicación 1.
En la capa de protección metálica se halla, al
menos, uno de los compuestos, ácidos y/o sales del segundo metal,
del segundo metal noble o de la segunda aleación de metal,
distribuido o encapsulado en el primer metal, el primer metal noble
o la primera aleación de metal. Se prefiere especialmente que el
compuesto del segundo metal, del segundo metal noble o de la
segunda aleación de metal esté presente distribuido de manera
regular en el primer metal, el primer metal noble o la primera
aleación de metal. En otro modo de ejecución, al menos uno de los
compuestos mencionados del segundo metal, metal noble o aleación de
metal, se encuentra distribuido esencialmente de manera regular en
todo el espesor de la capa de protección en el primer metal, metal
noble o aleación de metal. Acorde a ello, la capa de protección
metálica también puede ser entendida como una mezcla íntima o como
una capa de protección metálica compuesta que contiene un primer
metal o una primera aleación de metal y presente o encapsulado en
él o ella, al menos
un óxido, óxido doble, hidrato de óxido y/o oxihalogenuro del segundo metal y/o de la segunda aleación de metal.
un óxido, óxido doble, hidrato de óxido y/o oxihalogenuro del segundo metal y/o de la segunda aleación de metal.
Con el procedimiento acorde a la invención se
obtiene un sustrato con una capa de protección metálica que como
tal es en sí misma resistente a la corrosión y además, a través de
la aplicación sobre un sustrato también protege de corrosión a este
sustrato, en tanto se trate de un sustrato metálico. Mientras que en
el caso de sustratos no metálicos la característica de la
protección contra la corrosión se refiere a la capa de protección
metálica, en el caso de los sustratos metálicos no sólo se obtiene
una capa de protección metálica protegida contra la corrosión, esta
capa de protección también dota al sustrato metálico de una
protección contra la corrosión muy efectiva. Al mismo tiempo esta
capa de protección metálica es, en general, de alto brillo, de modo
que se pueden lograr superficies de sustrato muy resistentes.
Acorde a otro modo de ejecución del
procedimiento acorde a la invención, está previsto que el paso de
procedimiento c) comprende los pasos parciales
- c) i)
- aplicación de una capa metálica de un primer metal, un primer metal noble o una primera aleación de metal sobre el sustrato y
- c) ii)
- tratamiento de la capa metálica con un sistema líquido, especialmente acuoso, que contiene al menos un compuesto, un ácido y/o una sal de un segundo metal, un segundo metal noble y/o una segunda aleación de metal, especialmente, al menos un ácido, óxido, óxido doble, hidrato de óxido, sulfuro, halogenuro, nitruro, carburo, carbonitruro, boruro, siliciuro, oxihalogenuro y/o sal de un segundo metal, un segundo metal noble y/o una segunda aleación de metal, conformando una capa metálica de protección o compuesta.
En él se utilizan, como ácido, óxido, óxido
doble, hidrato de óxido, sulfuro, halogenuro, nitruro, carburo,
carbonitruro, boruro, siliciuro, oxihalogenuro y/o sal de un segundo
metal, un segundo metal noble y/o una segunda aleación de metal, se
utiliza preferentemente un ácido, óxido, óxido doble, hidrato de
óxido, sulfuro, halogenuro, nitruro, carburo, carbonitruro, boruro,
siliciuro, oxihalogenuro y/o sal de un de un elemento del cuarto o
quinto grupo del sistema periódico de los elementos.
Se recurre de modo especialmente preferido al
circonio, dentro de los segundos metales a circonio, titanio y
hafnio. Naturalmente también pueden hallarse juntas en la capa
metálica configurando la capa de protección metálica, mezclas
elegidas libremente de compuestos de un segundo metal o de una
segunda aleación de metal, por ejemplo, uno o múltiples óxidos,
óxidos dobles, hidratos de óxido y/o oxihalogenuros, especialmente
oxifluoruros.
Además también pueden encontrarse juntas en una
capa de protección metálica, mezclas elegidas libremente de
compuestos de múltiples segundos metales o aleaciones de metal, por
ejemplo, dióxido de circonio y dióxido de titanio. El procedimiento
acorde a la invención está visiblemente lejos del cromado por
galvanizado convencional, no obstante, se pueden obtener resultados
por lo menos equivalentes en lo que respecta al efecto de brillo,
la resistencia del brillo y la resistencia a la corrosión.
Los sustratos adecuados pueden ser tanto de
naturaleza metálica como no metálica. Como sustratos adecuados no
metálicos se pueden utilizar aquellos que contienen madera,
aglomerado, vidrio, materiales de carbono, cerámica o plástico. Son
especialmente adecuados los plásticos como el PVC, polioleofinas,
especialmente polipropileno, poliamidas y polioxialquilenos, por
ejemplo, POM. En los sustratos adecuados pueden hallarse, junto a
componentes o segmentos metálicos, también componentes o segmentos
no metálicos.
En principio se adecuan, como sustratos
metálicos los cuerpos moldeados de todos los metales, aleaciones de
metal y metales nobles. Como sustratos adecuados mencionaremos, a
modo de ejemplo, aquellos como aluminio, hierro, acero, acero fino,
cobre, latón, magnesio, iridio, oro, plata, paladio, platino,
rutenio, molibdeno, níquel, bronce, titanio, zinc, plomo, wolframio
o manganeso, así como sus aleaciones. Los sustratos metálicos
preferidos o las superficies de sustratos metálicos preferidas
comprenden o consisten especialmente en aluminio o aleaciones de
aluminio, magnesio o aleaciones de magnesio o titanio o aleaciones
de titanio. Se prefiere, asimismo, utilizar aluminio, magnesio o
titanio de alta pureza, especialmente con una proporción de
aluminio, magnesio o titanio de, al menos 90% en peso,
especialmente, al menos 99% en peso, en relación al peso total de
la capa de protección metálica. Se recurre de modo especialmente
preferido a aluminio o a aleaciones de aluminio para los sustratos
metálicos.
Además, acorde a un perfeccionamiento, el
procedimiento acorde a la invención comprende, en un modo de
ejecución preferido, entre los pasos a) y c) el paso:
- b)
- aplicación de, al menos, una primera capa de base sobre el sustrato de metal o plástico y/o el esmerilado y/o el pulido de la superficie de sustrato especialmente metálica.
Ha demostrado ser especialmente adecuado para
sustratos metálicos un procedimiento que tras el paso a) incluye
los siguientes pasos:
- b)
- aplicación de, al menos, una primera capa de base sobre el sustrato y/o el esmerilado y/o el pulido de la superficie de sustrato,
- c)i)
- aplicación de una capa metálica que comprende, al menos, un primer metal, un primer metal noble y/o una primera aleación de metal, sobre la primera capa de base y/o sobre la superficie del sustrato pulido y/o esmerilado, mediante un revestimiento por deposición física en fase vapor(o PVD, por sus siglas en ingles: Physical Vapor Deposition), metalización al vacío mediante un vaporizador de haz de electrones, metalización al vacío mediante un vaporizador de resistencia, vaporización por inducción, vaporización ARC y/o pulverización catódica (revestimiento por método Sputter), y
- c)ii)
- tratamiento de la capa metálica con un sistema líquido, especialmente acuoso, que contiene al menos un óxido, óxido doble, hidrato de óxido, oxihalogenuro, un ácido y/o una sal del segundo metal, configurando una capa metálica de protección o compuesta.
A su vez se puede prever que se aplique, al
menos, una segunda capa de base sobre la primera capa de base.
En este caso frecuentemente es ventajoso si,
tras la aplicación, la primera y/o la segunda capa de base al menos
sean endurecidas y/o secadas en un paso posterior de tratamiento con
calor.
De modo alternativo a la aplicación de una
primera, y eventualmente, una segunda capa de base o adicionalmente
a la aplicación de una capa de base, puede estar previsto un
nivelado mecánico preconectado de la superficie del estrato de
metal, por ejemplo, mediante esmerilado y/o pulido o rectificado por
vibración. Las superficies metálicas esmeriladas o pulidas
frecuentemente cuentan con una calidad de superficie tal que
aplicando una capa metálica de protección o compuesta acorde al
paso c) del procedimiento acorde a la invención se obtiene un
sustrato protegido contra la corrosión.
La primera y/o segunda capa de base puede o
pueden ser aplicadas, por ejemplo, a través de un procedimiento de
laca líquida y/o un procedimiento de revestimiento en polvo. Son
adecuados, por ejemplo, los compuestos de resina de poliéster en
polvo, así como polvo de epoxi/poliéster. Resinas epoxi adecuadas
como material para a la capa de base se conocen en el mercado con
el nombre de marca "Valophene". Como primera y segunda capa de
base también se pueden utilizar aquellas basadas en resina de
uretano, como se describe en la memoria US 4 431 711. De modo
alternativo, también se puede recurrir a materiales de poliéster o
poliacrilato, como se destaca en la memoria WO 2004/014646 A1. Es
especialmente preferido para la aplicación de la base, la
utilización del procedimiento de laca líquida. Se prefieren
especialmente los procedimientos de aplicación de una base en los
que el endurecimiento de la capa de base no se lleva a cabo
térmicamente sino mediante radiación UV. En el caso del
endurecimiento mediante radiación UV en general no se requiere un
calentamiento adicional, y tampoco se provoca, en general, un
calentamiento adicional. Los sistemas de revestimiento adecuados de
laca en polvo, laca líquida y de endurecimiento por rayos UV, así
como su aplicación, son lo suficientemente conocidos por el
especialista. Según el acabado de superficie (por ejemplo, porosa o
áspera) se pueden aplicar una o múltiples capas de base para
nivelar la superficie. Especialmente con la primera capa de base,
como la que en el presente caso se puede aplicar sobre superficies
de sustrato de metal, se logra en general una nivelación ventajosa
de la superficie. La capa de base generalmente es, por ello, una
denominada capa de nivelación. Con una capa de base en general se
accede a todas las áreas angulares, de modo que también en estas
áreas se pueden nivelar las rugosidades de superficie.
Acorde a la invención también puede estar
prevista la aplicación de una capa de conversión convencional sobre
el sustrato, por ejemplo, como se describe en las memorias US 2 825
697 o US 2 928 763. Acorde a otro modo de ejecución, de modo
alternativo o adicional, la superficie revestible del sustrato puede
ser tratada con un sistema acuoso que contiene al menos un ácido,
un óxido, óxido doble, hidrato de óxido, sulfuro, halogenuro,
nitruro, carburo, carbonitruro, boruro, siliciuro, oxihalogenuro y/o
sal de un segundo metal noble y/o una segunda aleación de metal,
como se describió anteriormente (paso a').
Si el sustrato es un sustrato metálico,
frecuentemente demostró ser ventajoso limpiar adecuadamente la
superficie del sustrato, especialmente cuando este sustrato de
metal se toma directamente del proceso de fabricación. Por ejemplo,
en un primer paso previo se puede desengrasar la superficie del
sustrato de metal con reactivos alcalinos o ácidos. Tales agentes
desengrasantes se ofrecen en el mercado, entre otros, por la empresa
Henkel KGaA con la marca comercial Riduline®. Para que en la
superficie no queden reactivos desengrasantes que a su vez pudieran
limitar los siguientes pasos de tratamiento, en general, luego se
lleva a cabo un paso de lavado. Los pasos desengrasantes
comerciales también se conocen con los términos de desengrasado de
descrudado o de mordiente. De modo alternativo, una superficie
metálica puede ser desengrasada de modo anódico en un baño
desengrasante electrolítico.
Además, en algunos casos demostró ser adecuado
someter la superficie del sustrato metálico, especialmente, la
superficie desengrasada del sustrato metálico, a al menos un paso de
decapado. Para el decapado de la superficie del sustrato de metal
se utiliza, por ejemplo, un baño ácido de enjuague. Una solución de
decapado adecuada es, por ejemplo, un ácido clorhídrico diluido
(1:10 vol/vol). En el resultado se obtiene, en general, una
superficie metálica esencialmente libre de óxido.
Del mismo modo que en el caso del paso
desengrasante, en general también se acaba el paso de decapado con
un paso de lavado. En este caso demostró ser muy efectivo, al menos
hacia el final del paso de enjuague, preferentemente durante todo
el paso de enjuague, utilizar agua VE (agua completamente
desalinizada).
En un modo de ejecución preferido se aplica
sobre una superficie del sustrato de metal desengrasada y/o decapada
la capa metálica de protección o compuesta acorde al paso c) o la
capa metálica acorde al paso c) i) del procedimiento acorde a la
invención. Acorde a otro modo de ejecución, también se puede
aplicar la primera y eventualmente la segunda capa de base en la
superficie del sustrato de metal desengrasada y/o decapada.
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Si la superficie del sustrato de metal es pulida
y/o esmerilada o rectificada por vibración, frecuentemente puede
prescindirse del paso desengrasante o de decapado. Usualmente, en
este tipo de mecanizado de superficies se retira suficiente de esta
superficie, por lo cual también se retiran las suciedades adheridas
a la superficie u otros elementos que se encuentran sobre ella. Si
la superficie es pulida o esmerilada, frecuentemente se puede
prescindir también de la aplicación de una primera y eventualmente
una segunda capa de base. Con el pulido o esmerilado en la mayoría
de los casos ya se obtiene una superficie plana o lisa de tal modo
que ya no se requiere un nivelado mediante la aplicación de una
capa de base. A lo sumo, si el sustrato de metal presenta numerosos
ángulos y esquinas que no se pueden pulir o rectificar
suficientemente sin más, puede ser recomendable agregar un primer y
posiblemente también una segundo paso de aplicación de una base.
Los estratos de vidrio y cerámica en general ya
son tan lisos por sí mismo, que no requieren un paso de pulido o
una aplicación adicional de capas de base. Esto corresponde también,
en general, para los sustratos de plástico. Si se desea obtener
sustratos de plástico con una superficie especialmente lisa,
especialmente, con una elevada confiabilidad, en general se aplica
al menos una capa de base. Las capas de base adecuadas para los
sustratos de plástico son, por ejemplo, lacas transparentes o lacas
UV. Los sustratos de madera, en parte también esmeriladas y/o
pulidas, frecuentemente requieren, al menos, una capa de base entes
de que se pueda aplicar la capa de protección metálica o la capa
metálica.
Acorde a otro acondicionamiento opcional de la
invención, está previsto que antes del paso c) se aplique, al
menos, un agente adhesivo para la capa de protección metálica o la
capa metálica sobre la superficie del sustrato, la primera capa de
base y/o la segunda capa de base, o éste se genere sobre dicha
superficie. Un agente adhesivo adecuado puede ser aplicado o
generado, por ejemplo, por, al menos, un tratamiento previo de
plasma, preferentemente, mediante al menos un plasma de oxígeno y/o
un plasma de polímero, que comprende, especialmente,
hexametildisiloxano. También puede estar previsto que como agente
adhesivo sea aplicado, al menos, un agente adhesivo inorgánico o
metal-orgánico. A su vez se recurre preferentemente
a una sal de estaño (II) en solución ácida o, al menos, un silano
que contiene aminas en una solución alcalina.
Cuerpos moldeados de plástico que pueden ser
tratados con el procedimiento acorde a la invención, pueden estar
elaborados, por ejemplo, de ABS, SAN, ASA, PPE, ABS/PPE, ASA/PPE,
SAN/PPE, PS, PVC, PC, ABS/PC, PP, PE, EPDM, polyacrilatos,
poliamidas, POM o teflón. Si se requiere la aplicación de una capa
de base se aplican estos materiales de base preferentemente en un
procedimiento de laca líquida. En el caso de plásticos resistentes
al calor también se puede llevar a cabo el procedimiento de laca en
polvo.
Antes de aplicar una capa metálica de protección
o compuesta acorde al paso c) o la capa metálica acorde al paso c)
i), preferentemente se seca la superficie de sustrato para estar
libre de restos de agua.
Ventajosamente, tras el paso de procedimiento c)
se limpia la superficie obtenida con agua. Se prefiere, al menos
hacia el final de este paso de enjuague, preferentemente durante
todo el paso de enjuague, la utilización de agua completamente
desalinizada (conocida también como agua VE).
El espesor de la capa metálica de protección o
compuesta por ser aplicada sobre el sustrato, acorde al paso de
procedimiento c), o de la capa metálica por ser aplicada acorde al
paso c)i), se encuentra en el área de los 20 nm hasta,
aproximadamente, 1 \mum y especialmente en el área de 50 nm a 1
\mum. Se logran resultados muy satisfactorios, por ejemplo, con
espesores de capa en el área de 50 nm a 120 nm. Los resultados
acordes a la invención en general ya se presentan con un espesor de
capa de, en promedio, menos de 100 nm.
Acorde a la presente invención, el primer metal
y la primera aleación de metal para la capa metálica de protección
o compuesta acorde al paso c), o la capa metálica acorde al paso c)
i) comprende especialmente aluminio, latón, bronce, magnesio,
titanio, zinc o acero fino. Una capa metálica de protección o
compuesta o de metálica comprende aluminio o una aleación de
aluminio.
Se prefiere, sobre todo, que la pureza del
primer metal, preferentemente, del aluminio, sea de, al menos, 80%
en peso, especialmente, de más de 90% en peso, y en el mejor caso,
de 99% en peso.
Para la aplicación de la capa metálica acorde al
paso c) o al paso c)i), se recurre a un proceso de
revestimiento por deposición física en fase vapor (o PVD, por sus
siglas en ingles: Physical Vapor Deposition), metalización al vacío
mediante un vaporizador de haz de electrones, metalización al vacío
mediante un vaporizador de resistencia, vaporización por inducción,
vaporización ARC y/o pulverización catódica (revestimiento por
método Sputter), siempre en un alto vacío. Estos procedimientos son
conocidos por el especialista. La capa de protección metálica o la
capa metálica pueden ser aplicadas, por ejemplo, sobre el sustrato o
sobre su superficie revestible, sobre la primera capa de base, la
segunda capa de base, o sobre el agente adhesivo. Preferentemente se
implementa el proceso de revestimiento por deposición física en
fase vapor (PVD). En él se utilizan vaporizadores de hélices o de
recipientes de metal, calefaccionados por resistencia, asimismo, se
prefieren las hélices de wolframio de las formas más variadas. En
el caso del procedimiento PVD, en general, un evaporador es provisto
de hélices que pueden ser sujetas de manera aislada entre sí sobre
barras del evaporador. En cada hélice se da, preferentemente, una
cantidad determinada con precisión del primer metal, del metal noble
o de la primera aleación de metal. Tras cerrar y evacuar el equipo
de PVD se puede iniciar la evaporación, conectando la alimentación
eléctrica, por lo cual las barras del evaporador se calientan al
rojo. El metal sólido comienza a derretirse e impregna
completamente retorcida. Mediante un suministro de energía
adicional, el metal líquido es llevado a una fase gaseosa, de modo
que pueda decantar sobre el sustrato por ser revestido.
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La evaporación de recipientes de metal se
desarrolla de manera similar. A su vez, el equipamiento del
evaporador es, en principio, idéntico, sin embargo, en general son
empleados recipientes de chapas de metal con un elevado punto de
fusión, como recipientes de wolframio, tantalio o molibdeno.
Otro procedimiento preferido para la decantación
de la capa metálica sobre el sustrato es la pulverización catódica
(procedimiento sputter). En ese caso se dispone un cátodo, unido con
el polo negativo a una alimentación eléctrica, en un recipiente
evacuado. El material de revestimiento que es pulverizado se monta
directamente antes del cátodo, y los sustratos por ser revestidos
se disponen frente al material de revestimiento por ser
pulverizado. Además, como gas de proceso se puede conducir argón a
través del recipiente que finalmente presenta un ánodo unido con el
polo positivo a la alimentación eléctrica. Después de que el
recipiente haya sido evacuado previamente se une el cátodo y el
ánodo con la alimentación. Dejando entrar argón de manera adecuada y
controlada se disminuye notablemente el largo del trayecto medio
libre de los portadores de carga. En el campo eléctrico entre el
cátodo y el ánodo se ionizan los átomos de argón. Las partículas con
carga positiva se aceleran con energía elevada hasta obtener
cátodos con carga negativa. Al chocar, y a través de la colisión de
partículas en el material de revestimiento, éste pasa a la fase
vapor, es acelerado con energía elevada en el espacio libre y se
condensa luego sobre los sustratos por ser revestidos.
Otros procedimientos de metalización al vacío,
acordes a la invención, se llevan a cabo implementando una
evaporación de haz de electrodos, una evaporación por resistencia,
una evaporación por inducción y/o una evaporación mediante un arco
térmico no estacionario (evaporación por arco).
Por lo demás, los procedimientos para la
aplicación de una capa metálica sobre un sustrato metálico o no
metálico son conocidos por el especialista y se consideran
incluidos en la presente, aunque no sean nombrados
explícitamente.
También puede estar previsto en el procedimiento
acorde a la invención, que tras el paso c) o c) ii) primero se
lleve a cabo, al menos, un proceso de tratamiento con calor.
Antes del tratamiento de la capa metálica acorde
al paso c)i) con un sistema líquido, especialmente acuoso,
que contiene al menos un ácido, un óxido, óxido doble, hidrato de
óxido, sulfuro, halogenuro, nitruro, carburo, carbonitruro, boruro,
siliciuro, oxihalogenuro y/o sal de un segundo metal, un segundo
metal noble y/o una segunda aleación de metal, la capa metálica es
impregnada o enjuagada con agua completamente desmineralizada.
Preferentemente, el agua utilizada posee una conductancia menor a
100 mS/cm., especialmente, menor a 50 mS/cm., y sobre todo, menor a
35 mS/cm.
El sistema acuoso puede presentarse en forma de
una solución, una suspensión o una emulsión. Se prefiere aplicar el
sistema acuoso como solución, es decir, los compuestos, las sales
y/o los ácidos mencionados se encuentran esencialmente disueltos,
al menos, antes de la aplicación.
En los sustratos acordes a la invención el
óxido, óxido doble, hidrato de óxido y/o oxihalogenuro del segundo
metal, basado preferentemente en circonio se halla presente en la
capa metálica de protección o compuesta en cantidades de 0,2 a 10%
en peso, preferentemente, en el área de 1 a 7% en peso y
especialmente preferido, en el área de 1,5 a 5%, en relación al
peso total de dicha capa metálica de protección o compuesta.
En la capa metálica de protección o compuesta se
encuentra, al menos, un óxido, óxido doble, hidrato de óxido y/o
oxihalogenuro del segundo metal, especialmente, fluoruro de
circonio, oxifluoruros de circonio y/o dióxido de circonio. Se
prefiere especialmente el dióxido de circonio. Como óxidos dobles se
utilizan, por ejemplo, óxidos de aluminio o de circonio. Además,
acorde a otro modo de ejecución, se prefiere que en la capa
compuesta el segundo metal se encuentre unido oxídicamente en la
base de circonio, titanio y/o hafnio.
Sin atarse a ninguna teoría hoy se supone que la
unión del segundo metal, metal noble o de la segunda aleación de
metal que se encuentran en el sistema acuoso, por ejemplo, como
ácido o sal, se encuentran en la capa de protección metálica en un
óxido, óxido doble, hidrato de óxido u oxihalogenuro.
Los ácidos adecuados basados en un elemento del
cuarto grupo, comprenden, por ejemplo, ácido de circonio hidroflúor
(H_{2}ZrF_{6}), ácido de flúortitanio (H_{2}TiF_{6}) y ácido
de flúorhafnio (H_{2}HfF_{6}). Naturalmente también pueden ser
utilizadas mezclas de diferentes ácidos. Estos ácidos de flúor
pueden utilizarse tanto en estado puro como así también conteniendo
impurezas, por ejemplo, ácidos de flúor. En los sistemas acuosos
los ácidos pueden hallarse, por ejemplo, en cantidades de hasta 5%,
especialmente de hasta 3,5%, en relación al peso total del sistema
acuoso.
El ácido de flúor también puede estar presente,
por ejemplo, en cantidades en el área de 0,1 a 3%.
Entre las sales adecuadas se aplica
preferentemente carbonato de circonio de amonio, que se
comercializa, por ejemplo, por la empresa Magnesium Electron Inc.
Con la denominación comercial Bacote 20 ((NH_{4})_{2}
[Zr(OH)_{2}
(CO_{3})_{2}]\cdotn H_{2}O). Además también pueden utilizarse circonatos de metales alcalinos y de flúor de amonio, por ejemplo Na_{2}ZrF_{6}, KZrF_{6}, (NH_{4})ZrF_{6}, como así también nitratos de circonio, oxinitratos de circonio, carbonatos de circonio, fluoruros de circonio o sulfatos de circonio. Los compuestos basados en el cuarto grupo pueden ser aplicados como tales o en una mezcla entre sí elegida libremente.
(CO_{3})_{2}]\cdotn H_{2}O). Además también pueden utilizarse circonatos de metales alcalinos y de flúor de amonio, por ejemplo Na_{2}ZrF_{6}, KZrF_{6}, (NH_{4})ZrF_{6}, como así también nitratos de circonio, oxinitratos de circonio, carbonatos de circonio, fluoruros de circonio o sulfatos de circonio. Los compuestos basados en el cuarto grupo pueden ser aplicados como tales o en una mezcla entre sí elegida libremente.
\newpage
Además de los compuestos mencionados o sus
mezclas, naturalmente también es posible agregarle otros compuestos
a los sistemas acuosos. Entre ellos mencionamos, entre otros, a
ácido nítrico, ácido de flúor, ácido fosfórico, sales de los ácidos
mencionados, bifluoruro de amonio y sulfato de amonio. Una sal de
titanio adecuada es, por ejemplo, el fluoruro de titanio de
amonio.
Preferentemente, el sistema acuoso contiene
iones de fluoruro en forma libre y/o compuesta. Como iones de flúor
compuestos adecuados mencionaremos sales y ácidos de borato de
flúor, así como bifluoruros de metales alcalinos o de amonio.
De manera muy general, son especialmente
adecuados los fluoruros compuestos de titanio, circonio, hafnio,
silicio y/o boro. Se prefiere recurrir a fluoruros compuestos como
circonio.
Los sistemas acuosos adecuados pueden contener,
preferentemente, además del ácido, un óxido, óxido doble, hidrato
de óxido, sulfuro, halogenuro, nitruro, carburo, carbonitruro,
boruro, siliciuro, oxihalogenuro y/o sal de un segundo metal, un
segundo metal noble y/o una segunda aleación de metal,
preferentemente basado en un elemento del cuarto grupo del sistema
periódico de elementos (IUPAC; denominado anteriormente como grupo
IVb o IV-B), especialmente circonio, titanio y/o
hafnio, al menos un compuesto polímero, que puede presentarse
disuelto en la composición acuosa, en forma de emulsión o en forma
de partículas no disueltas en dispersión.
Entre los compuestos polímeros mencionaremos,
entre otros, al ácido poliacrílico así como sus sales y ésteres.
Estos ácidos, ésteres y sales pueden hallarse presentes en la
solución acuosa en forma disuelta o en dispersión. La cantidad de
componentes de polímeros puede variarse en grandes áreas y se
encuentra, preferentemente, en el área de 0,1 a 0,5 g por
litro.
Como materiales polímeros pueden utilizarse,
además, ácidos maleicos de polimetilvinilo y anhídrido de ácido
maleico de polimetilvinilo. Ácidos poliacrílicos adecuados poseen,
de manera ideal, un peso molecular de hasta 500.000. Frecuentemente
también se prefiere recurrir a mezclas de posibles compuesto
polímeros. Mencionaremos, por ejemplo, mezclas que contienen ácidos
poliacrílicos, sus sales o ésteres con alcohol de polivinilo. Los
polímeros adecuados comprenden, además, hidroxietiléteres de
celulosa, anhídrido de ácido maleico etileno, poliviniloprirolidina
y polivinilometiléteres.
Los componentes polímeros especialmente
preferidos acorde a la presente invención comprenden un poliéster
reticulado transversalmente, que contiene una gran cantidad de
funcionalidades de ácido carbónico y una gran cantidad de grupos
hidroxilo que pueden haber reaccionado parcial o totalmente entre
sí. En el caso de este polímero poliéster reticulados
transversalmente puede tratarse de, por ejemplo, el producto de
reacción de un primer polímero que contiene funcionalidades de
ácido carbónico, con un segundo polímero que contiene grupos
hidroxilo. Se pueden utilizar, por ejemplo, ácidos poliacrílicos y
anhídrido de ácido maleico de polimetilvinilo como dichos primeros
polímeros, mientras que el alcohol de polivinilo es un adecuado
segundo polímero. Es interesante que tanto el producto de reacción
de los primeros y segundos polímeros mencionados, como así también
sus mezclas sean adecuados como componentes del sistema acuoso para
el tratamiento acorde al procedimiento acorde a la invención.
Además, tal solución acuosa puede contener preferentemente ácido de
flúor adicional. Como sales adecuadas del ácido poliacrílico
mencionado se pueden utilizar, por ejemplo, sales de sulfato de
amonio.
Además se puede utilizar como polímero adecuado
3-(N-C_{1-4}-alquilo-N-2-hidroxetilarninometilo)-4-hidroxiestirol,
especialmente si se utiliza ácido de circonio de flúor de hexano
como compuesto del cuarto grupo. Adicionalmente también puede
presentarse eventualmente el homopolímero del
4-hidroxiestirol, con un peso molecular medio en el
área de 3000 a 6000. Los detalles correspondientes pueden tomarse de
la memoria US 5 089 064.
Los sistemas acuosos pueden contener, además,
ácidos grasos, alcoholes grasos y/o especialmente aminas grasas o
sus mezclas. Las aminas grasas también pueden estar presentes en
forma de sus sales de amonio. De este modo, las aminas grasas
también comprenden, acorde a la presente invención, las sales de
amonio correspondientes. Además, preferentemente se recurre a
compuestos con cadenas saturadas de alquilos grasos. El largo de las
cadenas lineales de alquilos grasos se halla preferentemente en el
área de C_{8} a C_{24}. Las aminas grasas preferidas o los
compuestos de amonio correspondientes se basan en un radical aquilo
C_{12}, C_{14}, C_{16} o C_{18}. Los ácidos grasos
adecuados comprenden, por ejemplo, ácido caprínico.
Por otro lado, los sistemas acuosos adecuados
pueden estar mezclados con polioxialquilenoglicoléter,
especialmente, polioxietilenoglicoléteres,
polipropilenoglicoléteres y sus mezclas. Para ello se puede recurrir
a glicoléteres que se pueden adquirir usualmente en el mercado.
Los valores de pH para sistemas acuosos se
encuentran o se mantienen preferentemente en el área de 1,5 a 6,5,
preferentemente en el área de 1,5 a 5,0, y especialmente preferido,
de 2,0 a 4,5. Si se debe elevar el valor del pH del sistema acuoso,
para ello se adecuan, sobre todo, las proporciones de amoníaco o
hidróxido de amonio, por ejemplo, en forma de una solución de
amoníaco al 3%. Además se puede recurrir a las bases conocidas por
el especialista.
La conductancia del sistema acuoso implementado
se halla, preferentemente, en el área de 100 a 2000, especialmente
preferido, en el área de 150 a 1500 y preferido sobre todo, en el
área de 200 a 1000 PS/cm.
Los componentes opcionales descritos
anteriormente, del sistema acuoso se hallan, en un modo de ejecución
preferido, individuales o en una combinación elegida libremente,
también en la capa metálica y también son un componente de la capa
metálica de protección o compuesta.
Acorde a la presente invención, está previsto
que tras la aplicación de la capa metálica acorde al paso c) i)
antes del paso de tratamiento c)ii) y, preferentemente,
también tras el paso c), se someta el sustrato revestido de este
modo, especialmente, de inmediato, a un paso de enjuague con agua
completamente desalinizada. A ello le sucede preferentemente, al
menos, un paso de secado en cada caso, para secar la superficie. El
paso de secado puede llevarse a cabo, por ejemplo, a temperaturas
en el área de los 120 a 180ºC, por ejemplo, a aproximadamente
140ºC. El agua utilizada posee, preferentemente, una conductancia
menor a 60 mS/cm., especialmente, menor a 50 mS/cm., y sobre todo,
menor a 35 mS/cm. Especialmente el último paso respectivo antes del
siguiente paso de procedimiento o antes de un paso de secado cuenta
con las conductancias mencionadas anteriormente.
Preferentemente, el valor del pH y/o la
conductancia del sistema acuoso son mantenidos esencialmente
constantes durante todo el tratamiento de la capa metálica,
esencialmente, dentro de los márgenes mencionados.
Preferentemente, la capa metálica es tratada
bajo presión elevada con el sistema acuoso, por ejemplo, en forma
de chorros de agua de alta presión. Para ello demostró ser útil
orientar una gran cantidad de finos chorros de agua individuales
hacia el sustrato. Las presiones adecuadas para el tratamiento con
el sistema acuoso se encuentran, por ejemplo, por encima de los 0,2
bar, preferentemente en el área de 0,5 a 50 bar y especialmente
preferido, en el área de 0,2 a 15, preferido, sobre todo, de 0,9 a
1,5 bar. Estas presiones son medidas en la superficie de la capa
metálica. Con la variante descrita anteriormente se agrega, al
menos, un óxido, óxido doble, hidrato de óxido y/o oxihalogenuro
del segundo metal en la capa metálica.
De manera adecuada, la temperatura del sistema
acuoso se encuentra, en el proceso de tratamiento del sustrato, en
el área de los 15 a 50ºC, preferentemente, en el área de los 20 a
40ºC. En general ya es suficiente una duración de tratamiento de 20
a 120 segundos, para obtener el sustrato acorde a la invención.
Preferentemente, el sustrato provisto de una
capa metálica, especialmente, de una capa de aluminio, acorde al
paso c) i), se trata directamente tras la aplicación sobre la
superficie de sustrato con el sistema acuoso descrito, como se ha
detallado anteriormente. Este procedimiento se logra, por ejemplo,
en una línea de fabricación en la cual el sustrato es sometido a
sucesivos pasos de fabricación.
En un modo de ejecución preferido, la cantidad
de iones de hierro en el sistema acuoso no supera los 10 ppm.
Con la invención también se propone que tras el
paso c) o c)ii) se aplique, al menos, una capa de laca de
protección o una laca incolora. La laca de protección puede, por
ejemplo, ser una laca transparente o un polvo transparente y se
aplica, preferentemente, con un procedimiento de laca líquida o un
procedimiento de revestimiento en polvo. La invención prevé,
además, que la laca de protección pueda contener, al menos, un
colorante o un pigmento.
Para teñir el sustrato también se puede acudir,
además, a lacas incoloras conocidas por el especialista. De este
modo se pueden componer, sin más, por ejemplo, tonos de latón,
titanio y dorados, así como tonos individuales como rojo, azul,
verde, amarillo, etc. Y todos los colores eloxal.
La presente invención comprende, además,
sustratos revestidos acorde a las características de la
reivindicación 16, que se pueden obtener según el procedimiento
acorde a la invención.
Los sustratos acordes a la invención pueden ser
utilizados, por ejemplo, como espejo, material espejado o como
accesorios para el sector de la construcción de automóviles. La
aplicación preferida es como llantas de metal ligero o ruedas de
metal ligero para el área de la construcción de automóviles. Con el
procedimiento acorde a la invención también se puede proveer,
naturalmente, a piezas de carrocería, ya sean de plástico o metal,
de una capa metálica de protección o compuesta. Naturalmente, los
sustratos acordes a la invención no se limitan a estas
aplicaciones.
Acorde a ello, la presente invención comprende
sustratos metálicos y no metálicos revestidos que comprenden, en
este orden, un sustrato, por ejemplo, de plástico, aluminio o una
aleación de aluminio, y una capa metálica de protección o
compuesta, como descrito anteriormente, especialmente en base a
aluminio. Eventualmente, en este modo de ejecución, la superficie
de sustrato por ser provista de una capa metálica de protección o
compuesta está presente en forma esmerilada o pulida. En otro modo
de ejecución preferido, la estructura revestida acorde a la
invención comprende, en este orden, un sustrato, preferentemente con
una superficie de sustrato esmerilada y/o pulida, una capa de
conversión eventualmente libre de cromo y una capa metálica de
protección o compuesta como descrito anteriormente. Acorde a otro
acondicionamiento ventajoso, el sustrato revestido acorde a la
invención cuenta con, en este orden, un sustrato, eventualmente con
una superficie pulida y/o rectificada, una primera y eventualmente
una segunda capa de base y una capa metálica de protección o
compuesta, como descrito anteriormente. Además, un sustrato
revestido de modo alternativo, acorde a la invención, comprende, en
este orden, un sustrato, eventualmente, con una superficie de
sustrato esmerilada y/o pulida, una capa de conversión
preferentemente libre de cromo y una primera capa de base y
eventualmente una segunda capa de base y capa metálica de
protección o compuesta como descrito anteriormente. Todos los modos
de ejecución mencionados anteriormente pueden ser recubiertos
adicionalmente con una capa de laca de protección preferentemente
transparente y/o con una capa de laca incolora.
La presente invención se basa en el
reconocimiento sorprendente de que, a través del procedimiento
acorde a la invención se pone a disposición un sustrato con una
capa de protección metálica que presenta una excelente resistencia
a la corrosión, así como un aspecto cromado muy agradable. Bajo
aspecto cromado debemos entender aquí un aspecto que habitualmente
sólo se observa en cromados de sustratos por galvanizado. Un
aspecto tal no se puede lograr con el procedimiento conocido en el
estado de la técnica. Con el procedimiento de la presente invención
se puede obtener un Sustrato protegido contra la corrosión revestido
de manera adherente y de alto brillo, también con geometría
compleja, por ejemplo, una llanta de metal ligero o un emblema de
plástico de un vehículo, como la estrella de Mercedes, que
visualmente es idéntico a los sustratos cromados por galvanizado y,
al mismo tiempo, satisface todas las exigencias de prueba de la
industria automovilística.
Los sustratos acordes a la invención presentan
una sobresaliente resistencia a la corrosión, a saber, incluso
cuando las superficies han sufrido daños mecánicos, por ejemplo, por
un golpete una piedra o por rasguños. Tampoco se esperaba,
especialmente, que se pudieran obtener sustratos de metal,
especialmente, sustratos de aluminio que conforman piezas
brillantes como habitualmente sólo se observa en el caso de piezas
cromadas de calidad elevada. Los efectos ventajosos en lo que
respecta a la resistencia a la corrosión y el brillo naturalmente
también se obtienen cuando se prescinde de la aplicación de la capa
de base sobre el sustrato o la aplicación de una capa de laca de
cubrición.
Respecto de los procedimientos convencionales,
el procedimiento acorde a la invención se caracteriza por la
aplicación de componentes inofensivos para el medio ambiente y puede
ser utilizado para la fabricación de las más diversas piezas
brillantes. Mencionaremos, a modo de ejemplo, llantas, como por
ejemplo, llantas para automóviles, motocicleta y bicicletas,
elementos decorativos de todo tipo, por ejemplo, listones
decorativos, piezas de carrocería externas e internas, como
cubiertas de espejos retrovisores, paneles frontales, cubiertas de
capó de motor y consolas, elementos de instalaciones sanitarias como
grifería, y superficies de reflectores, por ejemplo, en faros,
especialmente, en el caso de faros de automóviles. Además pueden
fabricarse según el procedimiento acorde a la invención, todo tipo
de empuñaduras, por ejemplo, empuñaduras de puertas, así como todo
tipo de marcos, por ejemplo, marcos de ventanas, y también elementos
de embalaje, y carcasas, por ejemplo, de la industria de los
artículos de cosmética, por ejemplo, carcasas para lápices labiales.
Además pueden revestirse según el procedimiento acorde a la
invención, por ejemplo, los componentes más diversos de motocicletas
y bicicletas u otro tipo de medio de desplazamiento, elementos de
construcción como los utilizados en la industria de la mueblería,
tubos, portatoallas, radiadores, componentes de ascensores, piezas
interiores y exteriores de aviones, todo tipo de reflectores,
elementos de joyería, carcasas de teléfonos móviles o componentes
como los que se utilizan en la construcción de viviendas. Los
sustratos revestidos acorde a la invención también son
especialmente adecuados para la aplicación en la construcción de
buques y pueden ser utilizados tanto para piezas de construcción
interiores como para piezas de construcción exteriores. En este
caso, la calidad de los productos revestidos acorde a la invención
se observa en la prolongada resistencia a la corrosión y con ello,
un brillo cromado de elevada calidad que tampoco se reduce por el
agua de mar, por ejemplo, por la espuma de
mar.
mar.
Es especialmente ventajoso, además, que no se
presenten más los problemas causados por diferentes coeficientes de
dilatación, como se observa regularmente en los sustratos cromados
por galvanizado. Los sustratos revestidos según el procedimiento
acorde a la invención ya no tienden a la formación de fisuras o al
desconchamiento. De este modo es posible lograr, por ejemplo,
sustratos de plástico de alto brillo que pueden utilizarse para las
más diversas aplicaciones, por ejemplo, para la construcción de
automóviles o para electrodomésticos.
Los sustratos revestidos según el procedimiento
acorde a la invención cumplen en todos los puntos con los valores
nominales en la prueba de resistencia química según VDA- Hoja de
prueba 621-412 (Prueba A). Además, estos sustratos
acordes a la invención tampoco muestran modificaciones en la
superficie tras 240 horas en el en el ensayo de niebla salina
acorde a la Norma DIN 50021-CASS (cloruro de
cobre/ácido acético), incluso tampoco en el caso en que la
superficie metálica fue previamente rasguñada. A diferencia de ello,
con el sistema multicapa de la memoria US 6 896 970 B2, en la cual
se encuentra una capa de conversión sobre una estructura de capas
de una capa de polímero y una capa metálica, ya tras 168 horas ya se
ha comprobado una modificación en la superficie durante el ensayo
CASS. Tampoco se observan formaciones de burbujas y corrosión del
metal de base en los sustratos acordes a la invención. Por otro
lado, los sustratos revestidos según la invención presentan, en la
prueba de golpe de piedra según PV 1213, valores característicos
regulares en el área de 0 a 0,5. Asimismo, la prueba de alta
condensación - clima constante según la Norma DIN 50017 no arroja
modificaciones de la superficie tras 240 horas. Por último, estos
sustratos revestidos tampoco presentan modificaciones tras un
periodo de exposición a la intemperie de varios meses en la prueba
de exposición a la intemperie (Test de Florida). El mantenimiento
del brillo acorde a la Norma DIN 67530 es siempre de casi el 100%.
El valor característico del corte reticular es regularmente Gt
0.
El procedimiento acorde a la invención presenta
especialmente las ventajas de que no es necesario pulir al brillo
los sustratos por ser revestidos, por ejemplo, las llantas de metal
ligero, lo cual, en el caso de geometrías complejas sólo es posible
con un esfuerzo elevado si acaso no es totalmente imposible. La
preparación del sustrato es, de ese modo, notablemente menos
compleja. Se debe destacar también la característica no contaminante
del procedimiento acorde a la invención, dado que,
fundamentalmente, se evitan por completo las emisiones de los
solventes. El procedimiento acorde a la invención provee un sustrato
revestido con una protección duradera contra la corrosión, también
en el caso de lesiones o daños del sistema de capas hasta el
sustrato. De ese modo se incrementa notablemente la vida útil del
sustrato revestido acorde a la invención. Especialmente durante la
aplicación de los sustratos acordes a la invención en el sector de
la automovilística, como llantas de metal ligero o reflectores para
faros esta resistencia arroja un resultado positivo. Además tales
sustratos presentan un aspecto sobresaliente y de ese modo, brindan
una ventaja adicional en el diseño del producto, por ejemplo, en el
caso de la utilización del sustrato como rueda o llantas. En total
se mejora el aspecto total del automóvil y con ello, una limitación
visual de las ejecuciones estándar.
Otras características y ventajas de la invención
se desprenden de la siguiente descripción, explicadas
individualmente en el ejemplo de ejecución de la invención a partir
de dibujos esquemáticos. Se muestran:
Figura 1a una vista transversal parcial
esquemática de la realización del procedimiento acorde a la
invención,
Figura 1b el sustrato de la figura 1a tras la
aplicación de una capa de base;
Figura 1c el sustrato de la figura 1b tras al
aplicación de una capa metálica;
Figura 1d el sustrato acorde a la figura 1c, que
comprende una capa metálica de protección o compuesta;
Figura 1e el sustrato acorde a la figura 1d con
una capa de protección transparente;
Figura 2 una representación semicuantitativa de
la distribución lateral de los elementos Al, Zr, O en la capa de
protección metálica, a través de una evaluación de un mapa EDX de
elementos;
Figura 3 una toma microscópica óptica de un
corte de micrótomo del sustrato acorde a la invención;
Figura 4 intensidades normadas de elementos
seleccionados a lo largo de un linescan, como esbozado en la figura
3, obtenido mediante TOF-SIMS;
Figura 5 un espectro XPS en el área de 175 a 190
eV;
Figura 6a una vista transversal parcial
esquemática de un segundo sustrato en forma de un reflector para una
pieza de plástico utilizada como faro;
Figura 6b el sustrato de la figura 6a tras la
aplicación de una capa metálica; y
Figura 6c el sustrato de la figura 6b tras el
tratamiento de la capa metálica con el sistema acuoso.
A continuación se explica el desarrollo de un
modo de ejecución del procedimiento acorde a la invención a partir
del revestimiento de una llanta de metal. En la figura 1a está
representada una vista transversal parcial esquemática de un primer
sustrato 1 en forma de una zona de una llanta de metal ligero de
aluminio 2. Las irregularidades 3 de la superficie de metal están
remarcadas e indicadas esquemáticamente para una mejor ilustración.
En primer lugar la superficie del sustrato 1 puede ser desengrasada
en dos pasos de mordiente. Esto sirve para retirar los residuos de
los elementos de separación del proceso de elaboración del sustrato
que pudieran hallarse en la superficie del sustrato 1. Estos pasos
se lleva a cabo especialmente de modo que la llantas de metal
ligero 2 primero es sumergida en un baño de mordiente,
preferentemente alcalino. En un segundo paso de mordiente la llanta
de metal ligero 2 es sumergida en un baño de mordiente de
aproximadamente 60ºC, preferentemente alcalino. Luego se retiran
mediante enjuague los restos de mordiente de la llanta de metal
ligero 2. Entonces la superficie de la llanta de metal ligero 2 o
del sustrato 1 puede someterse a un paso de decapado con, por
ejemplo, un medio de un pH ácido para retirar una capa de oxidación
presente. Tras el enjuague con agua y posteriormente,
preferentemente con agua completamente desalinizada, se puede
aplicar una primera capa de base 5 sobre el sustrato 1 (véase
también figura 1b). Preferentemente, la aplicación de la capa de
base se realiza en un procedimiento de revestimiento de laca
líquida. Tras la aplicación de la base se realiza preferentemente
un paso de tratamiento con calor o de templado, para alcanzar un
endurecimiento o secado de la capa de base 5. Como se desprende
especialmente de la figura 1b, a través de la capa de base 5 se
obtiene una superficie 7 notablemente más nivelada en comparación
con la superficie 3 del sustrato.
De manera opcional y a los fines de nivelar aún
más la superficie se puede aplicar otra capa de base, no
representada en este ejemplo de ejecución, sobre la capa de base 5.
Esta sirve, especialmente, para generar una superficie lisa óptima,
una dureza de la superficie óptima, así como para lograr una tensión
de superficie optimizada. Una llanta de metal ligero 2 preparada de
ese modo puede ser conducida a los pasos de procedimiento acordes a
la invención. Naturalmente también puede ser sometido al
procedimiento acorde a la invención todo sustrato metálico sin
tratamiento previo, especialmente en un estado pulido o
esmerilado.
Como podemos observar en la figura 1c, sobre el
sustrato 1 o sobre la capa de base 5 se aplica para ello una capa
metálica 9 de, por ejemplo, aluminio, preferentemente, en un
procedimiento de pulverización catódica. El espesor promedio de la
capa metálica puede ascender a aproximadamente 50 a 120 nm.
En un paso siguiente se puede llevar a cabo,
opcionalmente, un tratamiento con calor o de templado de la capa de
aluminio 9, que preferentemente se lleva a cabo a una temperatura de
aproximadamente 140ºC.
Opcionalmente puede estar previsto que se
genere un agente adhesivo entre la capa de base 5 y la capa de
aluminio 9, especialmente, llevando a cabo un tratamiento previo de
plasma en la cámara de vacío, que sirve para la pulverización de
los cátodos. Gracias a este tratamiento previo de plasma en una
atmósfera de gas noble (que preferentemente comprende argón) puede
aplicarse una denominada "base coat" o capa base. Este tipo de
generación de un agente adhesivo (no representado) en la superficie
de la primera capa de base 5 además ofrece ventajas económicas,
dado que en un proceso posterior de pulverización catódica, en
general la presión en la cámara de vacío no debe ser mantenida
necesariamente tan baja, por lo cual el tiempo de extracción de la
cámara de vacío se puede reducir en aproximadamente un 75%, lo cual,
a su vez, incrementa las cantidades de paso. Para ello, durante la
generación del plasma se introduce preferentemente un polímero, como
un hexametildisiloxano en la cámara de plasma.
A la aplicación de la capa de aluminio 9 le
sigue, en el presente modo de ejecución, especialmente, directamente
a continuación, el tratamiento con un sistema acuoso que contiene
ácido de circonio (H_{2}ZrF_{6}) y/o sales de circonio como
carbonato de circonio, por ejemplo, carbonato de circonio de amonio,
y/o oxinitrato de circonio y, eventualmente, dióxido de circonio
y/o ácido de flúor. El sistema acuoso cuenta en el presente caso
con un valor de pH de aproximadamente 2,5 y una conductancia menor a
100 mS/cm. La regulación del valor de pH puede realizarse con una
solución de amoníaco diluida.
Se prefiere recurrir a agua completamente
desalinizada para la obtención del sistema acuoso. Ventajosamente,
el sustrato provisto de una capa de aluminio es tratado con toberas
adecuadas con el sistema acuoso, a través de una gran cantidad de
chorros de alta presión, preferentemente con una presión mayor a 0,5
bar. A través de, o durante, este proceso de tratamiento se
ingresan los compuestos descritos anteriormente del circonio en la
capa de aluminio, esencialmente, en todo su espesor. En esta capa el
circonio se encuentra preferentemente unido oxídicamente, por
ejemplo, como dióxido de circonio. Posteriormente se lleva a cabo un
enjuague de la superficie, preferentemente, con agua completamente
desalinizada. El sustrato obtenido se somete entonces,
preferentemente, a un paso de secado. Como se desprende de la figura
1d, aplicando el procedimiento acorde a la invención, sobre el
sustrato 1 se obtiene una capa metálica de protección o compuesta 11
formada por un primer metal, en el cual se encuentran alojados, por
ejemplo, ácidos, sales y/o especialmente óxidos de un segundo metal
o un segundo metal unido oxídicamente, preferentemente de titanio,
hafnio y especialmente de circonio, preferentemente, distribuido de
manera esencialmente regular en todo el espesor de la capa
metálica.
Para actuar contra un daño de la capa de
protección metálica 11 a causa de influencias mecánicas, en el final
se aplica preferentemente una capa de laca de cubrición
transparente 13. Se puede tratar, en ese caso, especialmente, de
una laca en polvo que comprende acrilo, poliéster o un polvo de
mezcla, o se pueden aplicar también lacas líquidas (véase también
figura 1e).
La figura 2 muestra una representación
semicuantitativa de la distribución lateral de los elementos Zr, Al
y O a través de la evaluación de un mapa EDX de elementos (EDX =
energiedispersive Röntgenmikroanalyse, o microanálisis de rayos X
de dispersión de energía). Este resultado se obtuvo mediante un
microanálisis de rayos X de dispersión de energía, acoplado a la
técnica ESEM (Environmental Scanning Electron Microscopy;
microscopía de electrones de escaneo ambiental) (tensión de
excitación 10 keV). La imagen se realizó con electrones secundarios
(contraste de topografía SE) o con electrones de retrodifusión
(contraste de material BSE). Par la toma EDX se efectuó un corte
diagonal de micrótomo, con un ángulo de poca inclinación, de un
sustrato revestido acorde a la invención (por ejemplo como se
representa en la figura 1e)), que contiene una capa de base, la
capa metálica de protección o compuesta y la capa de protección
(factor de estiraje, aproximadamente 400). Entre la capa de laca de
cubrición 13 y la capa de base 5 se puede reconocer claramente la
capa metálica de protección o compuesta 11. Además del aluminio
como componente principal, en la capa compuesta se encuentra
circonio (en forma de circonio unido oxídicamente, como se muestra a
continuación) distribuido de manera esencialmente regular sobre
todo el espesor de la capa de aluminio 9.
Este resultado se confirma a partir de un examen
mediante linescan sobre la superficie de un corte del tronco de
micrótomo, como se representa en la figura 3. El linescan 16, a lo
largo del cual se llevaron a cabo mediciones
TOF-SIMS, en puntos de medición sucesivos discretos,
está representado de manera esquemática en la figura 3.
La figura 4 muestra las intensidades obtenidas
mediante los exámenes TOF-SIMS de las líneas de
señales de elementos o compuestos seleccionados a lo largo del
linescan 16 acorde a la figura 3. Se normalizaron las señales de
hidrógeno seleccionadas en la suma de las intensidades. Se examinó
mediante espectometría de masas, en total, en una extensión de
linescan de aproximadamente 600 \mum, la intensidad de señales
características en 20 puntos de medición. El linescan se extendió,
en este caso, a lo largo de todo el ancho de la capa de protección
metálica compuesta y cubrió, adicionalmente, los segmentos de la
capa de laca de protección 13 y de la capa de base 5 que se unían a
la capa de protección. En el caso de TOFSIMS se trata de un
procedimiento de la espectroscopia de masas de iones secundarios de
tiempo de vuelo para la prueba de alta sensibilidad de elementos y
de compuestos inorgánicos así como orgánicos en las superficies de
materiales. De este modo, son posibles los análisis de solución
local en el área de \mum y nm. Como se desprende claramente de la
figura 4, para la capa de protección metálica compuesta 11 se
encuentran, además de señales de aluminio, señales de circonio
unívocas de intensidad elevada, a saber, distribuidas en todo el
espesor de la capa de protección metálica. Las señales para
melamina y PDMS detectadas en la capa de protección metálica, más
allá de ello, se deben atribuir a la capa de laca protección y
tienen su origen en la elaboración del corte de micrótomo
utilizado. Para disponer de una superficie o longitud de evaluación
suficiente se debió cortar de manera inclinada la muestra
analizada. De este modo se logró extender la longitud de evaluación
de la capa de protección metálica compuesta 11 de un espesor de tan
sólo aproximadamente 100 nm, a aproximadamente 400 \mum. En este
proceso de corte nunca se puede impedir regularmente y de manera
completa que también se agregue o se extienda material de otras
capas en las capas adyacentes.
La figura 5 representa un espectro XPS, tomado
en el área de la capa de protección metálica compuesta 11 de un
sustrato 1 acorde a la figura 1e), en la cual ha sido retirada
previamente la capa de protección. En el caso de cuerpos sólidos,
la espectroscopia de fotoelectrones excitados por rayos X
(X-Ray Excited Photoelectron Spectroscopy, XPS)
permite, junto a la identificación cuantitativa de los elementos que
se encuentran en cercanía directa a la superficie, también la
determinación de los estados de enlaces. El espectro XPS tomado para
la capa de protección metálica compuesta muestra, en el en el área
de 180 a 186 eV, una señal de doblete característica para la
especie de dióxido de circonio. Acorde a ello, el circonio unido
oxídicamente en la capa de protección metálica del sustrato
examinado en este caso se presenta, sobre todo, en forma de dióxido
de circonio. También el análisis de perfil de profundidad XPS de la
capa compuesta 11 confirmó que el circonio (como se pudo demostrar
anteriormente, unido oxídicamente) está distribuido, esencialmente,
a lo largo de todo el ancho de esta capa.
La llanta de metal ligero obtenida según el
procedimiento acorde a la invención cumple tanto los requisitos
establecidos por la industria automovilística en lo que respecta a
la resistencia del revestimiento, como así también a los requisitos
establecidos por el órgano legislador para la autorización del
sistema de revestimiento para un tratamiento de llantas de
automóviles. Una llantas de metal ligero tratada según el
procedimiento acorde a la invención descrito ha superado sin
ninguna dificultad, especialmente, la prueba de corte reticular
acorde a la Norma DIN EN ISO 2409, un ensayo de niebla salina (test
CASS) acorde a la Norma DIN EN ISO 50021 (sin modificación de la
superficie tras 240 horas) así como una prueba de golpe de piedra
según VDA 421412. Por lo demás, el revestimiento descrito
anteriormente de la llanta de metal ligero produce un revestimiento
de una calidad visual elevada, de tal modo que, con un esfuerzo
comparativamente reducido, se pueden obtener superficies muy
resistentes con un aspecto cromado.
En la figura 6 a) está representado un sustrato
en forma de una pieza plástica moldeada por inyección 51 que, por
ejemplo, puede servir como reflector para un faro. A través del
procedimiento acorde a la invención, se puede generar directamente
sobre la superficie de la pieza plástica moldeada por inyección 51
una superficie espejada que también presente muy buenas propiedades
de corrosión, especialmente, cualidades de estabilidad a largo
plazo, también en entornos húmedos y sin la aplicación de una capa
de laca de protección adicional. Antes de la realización del
procedimiento acorde a la invención, la pieza plástica moldeada por
inyección 51 puede ser opcionalmente limpiada, para retirar
elementos de separación o restos de polvo eventualmente presentes,
por ejemplo, a través de un enjuague con agua. También puede estar
previsto que en la superficie de la pieza plástica moldeada por
inyección 51 primeramente se aplique una capa de base, asimismo se
utilizan preferentemente lacas líquidas o bases de lacas
líquidas.
Acorde a la figura 6 b) en un proceso de
pulverización catódica se aplica, según el procedimiento acorde a
la invención, una capa de aluminio 53 sobre el sustrato plástico. El
espesor de esta capa puede ser de, por ejemplo, 55 a 120 nm. Del
mismo modo se obtiene una superficie de una calidad visual elevada
sobre la pieza plástica moldeada por inyección 51 que presenta muy
buenas propiedades de reflexión, de modo que el reflector posea
propiedades visuales muy buenas. Según el plástico utilizado para la
pieza plástica moldeada por inyección 51, tras la aplicación de la
capa de aluminio 53 se puede llevar a cabo un paso de tratamiento
con calor. En un paso de procedimiento preferentemente
inmediatamente posterior, el sustrato, como ya fue descrito
anteriormente para la capa metálica 2, es tratado con un sistema
acuoso que contiene, por ejemplo, un ácido y/o una sal de un
segundo metal, por ejemplo, ácido de circonio (H_{2}ZrF_{6}) y/o
carbonato de circonio de amonio y, eventualmente, dióxido de
circonio y/o ácido de flúor. También en el caso de sustratos de
plástico se puede aplicar el sistema acuoso sobre la capa metálica,
mediante presión a través de toberas, por ejemplo, con presiones
mayores a 0,5 bar, de modo que se lleve a cabo nuevamente una
aplicación de los compuestos mencionados del segundo metal en la
capa de aluminio (véase también la figura 6c). De este modo el
procedimiento acorde a la invención obtiene un reflector 50 que es
tanto resistente y resistente a la corrosión, y presenta asimismo
muy buenas calidades visuales. A diferencia de los reflectores de
plástico conocidos en el estado de la técnica, ya no se requiere de
una capa de laca de cubrición adicional sobre la capa de protección
metálica.
Las características de la invención presentadas
en la presente descripción, en los dibujos, así como en las
reivindicaciones pueden ser esenciales para llevar a cabo la
invención en sus diferentes modos de ejecución, tanto
individualmente como así también en cada combinación elegida
libremente.
- 1
- Sustrato
- 2
- Llanta de metal ligero
- 3
- Irregularidades en la superficie
- 5
- Capa de base
- 7
- Superficie
- 9
- Capa de aluminio
- 11
- Capa metálica de protección o compuesta
- 13
- Capa de laca de cubrición
- 16
- Linescan
- 50
- Reflector
- 51
- Pieza plástica moldeada por inyección
- 53
- Capa de aluminio
- 55
- Capa metálica de protección o compuesta
Claims (27)
1. Procedimiento para la obtención de un
sustrato al menos parcialmente protegido contra la corrosión, y
especialmente, brillante metálico o no metálico, que comprende, en
este orden,
- a)
- la puesta a disposición de un sustrato con, al menos, una superficie al menos parcialmente revestible,
- c)
- la aplicación de, al menos, una capa de protección metálica compuesta con un espesor en el área de 20 nm hasta 1 \mum, que contiene en primer lugar aluminio metálico, plomo, vanadio, manganeso, magnesio, hierro, cobalto, níquel, cobre, titanio, o zinc o, como primera aleación de metal, latón, bronce, acero fino o una aleación de magnesio, titanio o aluminio y distribuido el ella, se presentan al menos un óxido, un óxido doble, un hidrato de óxido u oxihalogenuro de un segundo metal, seleccionado del grupo que está compuesto por circonio, titanio y hafnio, asimismo, el paso de procedimiento c) comprende los siguientes pasos parciales:
- i)
- aplicación de una capa metálica del primer metal o de la primera aleación de metal sobre la superficie revestible del sustrato, mediante un revestimiento por deposición física en fase vapor(o PVD, por sus siglas en ingles: Physical Vapor Deposition), metalización al vacío mediante un vaporizador de haz de electrones, metalización al vacío mediante un vaporizador de resistencia, vaporización por inducción, vaporización ARC y/o pulverización catódica (revestimiento por método Sputter), siempre en un alto vacío, y
- ii)
- la incorporación de al menos un óxido, óxido doble, hidrato de óxido o oxihalogenuro del segundo metal en la capa metálica, a través del tratamiento de la capa metálica con un sistema acuoso que contiene, al menos, un ácido, un óxido, óxido doble, hidrato de óxido, oxihalogenuro y/o sal del segundo metal, asimismo, la capa metálica es tratada bajo presión con el sistema acuoso, asimismo, tras la aplicación de una capa metálica acorde al paso c) i) y antes del paso de tratamiento c) ii) el sustrato se somete a un paso de lavado con agua completamente desalinizada.
2. Procedimiento acorde a la reivindicación 1,
caracterizado porque el sistema acuoso presenta un valor de
pH en el área de 1,5 a 6,5.
3. Procedimiento acorde a la reivindicación 1 o
2, caracterizado porque el sustrato metálico comprende
metales, aleaciones de metal o metales nobles, especialmente
magnesio, titanio o aluminio o una aleación de magnesio, titanio o
aluminio, y porque el sustrato no metálico comprende vidrio,
cerámica, material carbono plástico, madera o aglomerado.
4. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores que entre los pasos a) y c) comprende,
además, el paso:
- b)
- aplicación de, al menos, una primera y eventualmente una segunda capa de base sobre el sustrato de metal o plástico y/o esmerilado y/o pulido de la superficie de sustrato.
5. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer
metal comprende magnesio, titanio o aluminio o una aleación de
magnesio, titanio o aluminio.
6. Procedimiento acorde a la reivindicación 5,
caracterizado porque el primer metal es aluminio o porque la
primera aleación de metal es una aleación de aluminio.
7. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pureza
del primer metal es de al menos 80% en peso, especialmente, de más
de 90% en peso.
8. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espesor
de la capa de protección obtenida acorde al paso de procedimiento
se encuentra en el área de 20 nm a 120 nm, preferentemente, en el
área de 50 nm a 120 nm y, especialmente, menor a 100 nm.
9. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tras el
paso c) el sustrato es sometido a un paso de lavado con agua
completamente desalinizada.
10. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los óxidos
representan óxidos de circonio, óxidos de titanio u óxidos de
hafnio, los oxifluoruros, oxifluoruros de circonio, oxifluoruros de
titanio u oxifluoruros de hafnio, los ácidos, ácidos de oxifluoruro
de circonio, ácidos de oxifluoruro de titanio o ácidos de
oxifluoruro de hafnio, y las sales, circonato de flúor, titanato de
flúor o hafniato de flúor.
11. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa
metálica se trata bajo presión con el sistema acuoso, en forma de
chorros de líquido.
12. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque la capa
metálica es tratada con el sistema acuoso, con una presión en el
área de los 0,2, a 15 bar, medido en la superficie de la capa
metá-
lica.
lica.
13. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque al paso de
procedimiento c) se le agrega un paso de secado para secar la
superficie.
14. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el agua
utilizada para el lavado posee una conductancia menor a 60 mS/cm.,
especialmente, menor a 50 mS/cm.
15. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tras el
paso c) se aplica, al menos, una capa de capa de laca de cubrición
y/o una laca incolora.
16. Un sustrato al menos parcialmente protegido
contra la corrosión, y especialmente, brillante metálico o no
metálico, y sobre él, una capa de protección metálica compuesta con
un espesor en el área de 20 nm hasta 1 \mum, que contiene, en
primer lugar, aluminio metálico, plomo, vanadio, manganeso,
magnesio, hierro, cobalto, níquel, cobre, titanio, o zinc o como
primera aleación de metal, latón, bronce, acero fino o una aleación
de magnesio, titanio o aluminio y distribuido el ella, se presentan
al menos un óxido, un óxido doble, un hidrato de óxido u
oxihalogenuro de un segundo metal, seleccionado del grupo que está
compuesto por circonio, titanio y hafnio.
17. Sustrato protegido contra la corrosión
acorde a la reivindicación 16, caracterizado porque la
superficie del sustrato que soporta la capa de protección metálica
es una superficie al menos parcialmente pulida, esmerilada,
desengrasada y/o decapada.
18. Sustrato protegido contra la corrosión
acorde a la reivindicación 16 o 17, caracterizado porque la
proporción de óxido, óxido doble, hidrato de óxido o oxihalogenuro
del segundo metal, o de la segunda aleación de metal en la capa de
protección metálica, se encuentra en el en el área de 0,2 a 10% en
peso, en relación al peso total.
19. Procedimiento acorde a una de las
reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque el espesor de
la capa de protección metálica compuesta se encuentra en el área de
20 nm a 120 nm, preferentemente, en el área de 50 nm a 120 nm y
especialmente, menor a 100 nm.
20. Sustrato protegido contra la corrosión,
acorde a una de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizado
porque en la capa de protección metálica compuesta se encuentra
titanio, circonio y/o hafnio unidos oxídicamente.
21. Sustrato protegido contra la corrosión
acorde a una de las reivindicaciones 16 a 20, caracterizado
porque en la capa de protección metálica compuesta están presentes,
óxido, óxido doble, hidrato de óxido o oxihalogenuro de un segundo
metal, seleccionado del grupo compuesto por circonio, titanio y
hafnio y distribuidos, esencialmente, en todo el espesor de la capa
de protección metálica compuesta, en el primer metal o en la primera
aleación de
metal.
metal.
22. Sustrato protegido contra la corrosión
acorde a una de las reivindicaciones 16 a 21, caracterizado
porque en la capa de protección metálica compuesta están presentes
óxido, óxido doble, hidrato de óxido o oxihalogenuro de un segundo
metal, seleccionado del grupo compuesto por circonio, titanio y
hafnio, y distribuidos, esencialmente, de manera regular.
23. Sustrato protegido contra la corrosión,
acorde a una de las reivindicaciones 16 a 22, caracterizado
porque el sustrato es un sustrato de aluminio y porque la capa de
protección metálica compuesta es una capa de aluminio en la cual se
encuentran distribuidos titanio, circonio y/o hafnio, unidos
oxídicamente.
24. Sustrato protegido contra la corrosión,
acorde a la reivindicación 23, caracterizado porque el
sustrato es un sustrato de aluminio y porque la capa de protección
metálica comprende una capa de aluminio en la cual se encuentra
óxido de circonio, preferentemente, distribuido regularmente.
25. Sustrato protegido contra la corrosión
acorde a una de las reivindicaciones 16 a 24, caracterizado
porque sobre la capa de protección metálica se encuentra
directamente una capa de laca de cubrición y/o una laca
incolora.
26. Sustrato protegido contra la corrosión
acorde a una de las reivindicaciones 16 a 25, que comprende, además,
al menos una capa de base entre el sustrato y la capa de protección
metálica compuesta.
27. Aplicación de un sustrato revestido acorde a
una de las reivindicaciones 16 a 26, como espejo, material espejado
o reflector, especialmente para faros o luces, por ejemplo, para
lámparas, o como componente de estos elementos; accesorio para el
sector de la construcción de automóviles, motocicletas o bicicletas
o como componente de ellos; llantas, especialmente, llantas de
metal ligero, o ruedas, especialmente, ruedas de metal ligero, o
como componente de ellos, para el sector de la construcción de
automóviles, motocicletas o bicicletas; componente de instalaciones
sanitarias, especialmente, grifería, o como componente de ello;
piezas interiores o exteriores de carrocería o como componente de
ello; como empuñadura o componentes de empuñaduras, especialmente,
como empuñadura de puertas, o como componente de ello; perfiles o
marcos, especialmente, marcos de ventanas, o como componente de
ello; carcasa o embalaje o componente de ello; pieza de construcción
interior o exterior de buques, o componente de ello; elemento de
joyería o componente de ello; elemento de construcción de muebles o
componente de ello; pieza de construcción interior o exterior de
aviones o componente de ello; pieza de construcción interior o
exterior de edificaciones o componente de ello; radiadores o tubos
calentadores o componente de ello; pieza de construcción de
ascensores o componente de ello; pieza de construcción de
componentes o equipos electrónicos o componente de ello; o como
pieza de construcción de de componentes o equipos de comunicación,
especialmente, teléfonos móviles, o componente de ello.
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