ES2338627B1 - Tratamiento de piezas con zonas de acabado metalizado de aspecto diferenciado. - Google Patents

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Abstract

Tratamiento de piezas con zonas de acabado metalizado de aspecto diferenciado.
Procedimiento de tratamiento de piezas para crear una superficie con zonas con aspectos brillantes y mates, en el que sobre la superficie previamente recubierta con una primera capa de cobre y una segunda capa de metal se realiza un ataque selectivo de la segunda capa, donde el ataque selectivo de la segunda capa se realiza en función de la zona o zonas a satinar respecto al resto de la pieza. El procedimiento permite un acabado con zonas de distinto brillo (desde brillo espejo hasta el mate) cuyas diferencias en espesor son inapreciables por el ojo humano sin ayudas ópticas.

Description

Tratamiento de piezas con zonas de acabado metalizado de aspecto diferenciado.
Campo de la invención
La presente invención se refiere al campo de los recubrimientos. Más concretamente, se refiere a un procedimiento de tratamiento de piezas que permite combinar distintos acabados brillantes y mates en una misma pieza.
Antecedentes de la invención
Actualmente los recubrimientos de cromo por baños electrolíticos se utilizan como capa embellecedora y protectora de la corrosión. En general estos recubrimientos se realizan con baños electrolíticos.
En estos baños convencionales, los plásticos no son conductores, por lo que requieren ser sometidos a procesos complejos de pretratamiento para poder recibir los recubrimientos.
En la actualidad se están desarrollando nuevos métodos de cromado mediante deposición en fase de vapor (physical vapour deposition, PVD) que permiten el uso de productos menos tóxicos. La tecnología PVD parte directamente del material sólido que se pretende depositar para luego convertirlo en vapor mediante su calentamiento o bombardeo con iones energéticos. El vapor formado se condensa sobre la superficie del substrato formando una capa delgada. El proceso se realiza en vacío o en atmósfera controlada para evitar la interacción del vapor metálico con el aire. Un proceso de recubrimiento mediante este método se describe en la solicitud de patente ES 2239 907 A1.
Para crear un cromado, ya sea en superficies plásticas o metálicas, se empieza depositando cobre sobre la superficie del producto. Esta capa es de unas 20 a 25 mieras de espesor. Se continúa con una deposición de níquel de aproximadamente 15 mieras y finalmente se aplica el cromo con un espesor típico de unas 0.5 mieras. En el caso de que se quiera conferir un aspecto mate, se matiza la última capa de níquel previo a la aplicación del cromo. Sin embargo, si se desea que la pieza presente zonas mate y zonas brillantes, la zona o zonas con aspecto distinto al de la mayor parte de la pieza deberían ser insertadas de forma independiente, dando lugar a una complejidad adicional. En la actualidad se pueden conseguir zonas mates con la aplicación de capas orgánicas de forma parcial sobre la superficie brillante cromada. Esta solución presenta problemas de definición en la frontera de los diferentes acabados y de resistencia frente a las exigencias para exteriores requeridas en aplicaciones de automoción como adherencia, resistencia al rayado etc.
Objeto de la invención
La invención tiene por objeto paliar los problemas técnicos citados en el apartado anterior. Para ello, propone un procedimiento de tratamiento de piezas para dar a la superficie distintos acabados satinados y brillantes. El procedimiento comprende, sobre la superficie previamente recubierta con una primera capa de cobre y una segunda capa de metal, la realización de un ataque selectivo de la segunda capa, donde este ataque selectivo se realiza en función de la zona o zonas a matizar respecto al resto de la pieza.
El ataque selectivo se puede realizar mediante un láser que recorre la superficie matizando la o las zonas deseadas. El láser es, de preferencia, un láser Yag de 1064 nm de longitud de onda y 100 w de potencia. Alternativamente, el ataque selectivo se puede realizar por raspado o químicamente, en cuyo caso se protegen las zonas que deben quedar brillantes. En el caso del ataque químico se aplica un recubrimiento que enmascare sobre la o las superficies que deben quedar brillantes, disolviéndose las máscaras con un disolvente después del ataque selectivo a las zonas descubiertas.
La segunda capa de metal puede ser de níquel o de níquel y cromo sobre este último. En el primer caso se ataca la capa de níquel mientras que en el segundo se ataca la capa de cromo. Después del ataque selectivo se aplica otra capa de metal no corrosible (otra vez cromo, acero o metales como Zr, Au, Pt, Rt, In, etc.) Estos metales se pueden aplicar a la pieza por PVD o cualquier otra técnica apropiada. El cromo se puede aplicar también por electrolisis, tanto antes de ser atacado como en el paso final.
Descripción detallada de la invención
El procedimiento de la invención se aplica tanto a piezas de material plástico como de metal, por ejemplo aquellas tratadas con una capa de cobre y níquel como preparación al proceso de cromado. En una primera realización, el ataque superficial parcial se realiza sobre la capa de níquel permitiendo obtener zonas contiguas de diferente textura/brillo. Después se procede al cromado de la pieza, por ejemplo con cromo galvánico.
En otra realización, la pieza presenta las capas de cobre, níquel y cromo, atacándose la capa de cromo superficialmente.
El ataque selectivo se puede realizar en ambos casos por métodos químicos (con ácidos) o físicos, por ejemplo con un láser o por raspado de las zonas no protegidas, creando texturas o brillo distinto (satinado) a las anteriormente protegidas.
Si el ataque es químico o por raspado, se protegen las zonas que no se deben tratar y que quedaran brillantes con unas protecciones o máscaras eliminándose después las protecciones.
Por último se puede aplicar una capa de metal no corrosible utilizando tecnología de PVD (Sputtering, arco, etc.), garantizándose como anteriormente la conservación de los diferentes niveles de brillo o textura obtenidos. Los metales empleados en este último paso son cromo, titanio, circonio, indio, rutenio o metales nobles como el oro o el platino. Los diferentes metales dan a la pieza un acabado con distintos colores, respetándose el aspecto satinado de las zonas previamente tratadas mediante el ataque selectivo y quedando la pieza protegida de agresiones externas. El acabado final de las zonas no brillantes puede presentar distintas formas geométricas o de malla, siendo preferible el uso del láser para este ejemplo particular. Para acabados rayados es preferible el ataque por raspado.
El cromo aplicado tanto en el paso intermedio como en el último paso puede ser cromo galvánico o cromo aplicado por PVD.
Mediante este procedimiento se consigue que en una misma pieza figuren zonas con distintos acabados sin necesidad de introducir postizos en distintas zonas de la pieza principal o la utilización de capas orgánicas parcialmente aplicadas sobre el metal y facilitando que la superficie de la pieza sea homogénea y resistente a los requerimientos para exteriores e interiores, por ejemplo los de la industria de la automoción. El acabado presenta por lo tanto zonas de distinto brillo dependiendo del tiempo de ataque y el método utilizado (desde brillo espejo hasta el mate pasando por satinado y todas las tonalidades intermedias) cuyas diferencias en espesor son inapreciables por el ojo humano sin ayudas ópticas.
Por ataque selectivo se entiende que las zonas a tratar son seleccionadas previamente y alteradas de manera que se modifique parcialmente la textura y brillo de la capa de níquel o cromo depositada previamente. Esto da a la superficie seleccionada un aspecto distinto al brillante de base.
El ataque selectivo con láser se realiza por ejemplo con un láser Yag de 1064 nm de longitud de onda y 100 w de potencia.
Sería posible implementar la aplicación con otros tipos de láser de similares prestaciones.
Controlando la potencia y el tiempo de actuación del láser se pueden conseguir acabados diversos, lo que da a la pieza distintos matices, desde un tono más especular (zona brillante) hasta un acabado más o menos mate o con una textura específica.
Alternativamente, el ataque se puede realizar con ácido previo enmascaramiento de las superficies que deben quedar brillantes. Posteriormente se retiran las máscaras con un disolvente. El enmascaramiento en el caso de ataque químico se realiza con pinturas especiales resistentes a los productos químicos utilizados durante la fase de ataque superficial.
Si el ataque se realiza con raspado, las protecciones se aplican por pintado, por máscaras mecánicas o mediante tampografía.

Claims (16)

1. Procedimiento de tratamiento de piezas para crear una superficie con zonas con aspectos brillantes y mates caracterizado porque sobre la superficie previamente recubierta con una primera capa de cobre y una segunda capa de metal se realiza un ataque selectivo de la segunda capa, donde el ataque selectivo de la segunda capa se realiza en función de la zona o zonas a matizar respecto al resto de la pieza.
2. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque el ataque selectivo se realiza mediante un láser que recorre la superficie matizando la o las zonas deseadas.
3. Procedimiento de cromado según la reivindicación 2 caracterizado porque el láser es un láser Yag de 1064 nm de longitud de onda y 100 w de potencia.
4. Procedimiento de cromado según la reivindicación 1 caracterizado porque el ataque selectivo se realiza químicamente.
5. Procedimiento de cromado según la reivindicación 4 caracterizado porque antes del ataque aplica un recubrimiento que enmascara la o las superficies que deben quedar brillantes, realizándose el ataque en las zonas no protegidas y disolviéndose las máscaras posteriormente con un disolvente.
6. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque el ataque selectivo se realiza físicamente mediante raspado de las zonas a matizar, protegiéndose las zonas que deben quedar brillantes.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la segunda capa es de níquel.
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-6 caracterizado porque la segunda capa está formada a su vez por una capa de níquel inferior y otra de cromo superior, produciéndose el ataque selectivo sobre la capa de cromo.
9. Procedimiento según la reivindicación 8 donde el ataque selectivo de la capa de cromo se realiza hasta alcanzar la capa de níquel inferior.
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9 caracterizado porque el cromo se deposita mediante electrolisis.
11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9 caracterizado porque el cromo se deposita mediante PVD.
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8-11 caracterizado porque después de realizarse el ataque selectivo se aplica otra capa de metal no corrosible sobre la superficie mediante
PVD.
13. Procedimiento según la reivindicación 12 caracterizado porque el metal es uno o una combinación de Zr, Cr, Au, Pt, Rt, In o acero.
14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8-11 caracterizado porque después de realizarse el ataque selectivo se aplica otra capa de cromo sobre la superficie mediante electrolisis.
15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la pieza es de material plástico.
16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-14 caracterizado porque la pieza es de metal.
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