ES2343298A1 - "medio, procedimiento y dispositivo para el tratamiento superficial de superficies de piezas de oro o sus aleaciones". - Google Patents
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Abstract
Medio, procedimiento y dispositivo para el tratamiento superficial de superficies de piezas de oro o sus aleaciones. Medio electrolítico para el tratamiento superficial electroquímico de artículos de oro y de aleaciones de oro que constituyen el ánodo en un procedimiento de alisado por aplicación de corriente eléctrica. El medio comprende ácido tiociánico HSCN o una sal del mismo y preferentemente una sustancia que eleva la viscosidad hasta un nivel apropiado. Dicho medio se dispone embebiendo los espacios intersticiales de un lecho de partículas químicamente inertes y en un dispositivo que asegura la sujeción y conexión eléctrica de los artículos de oro y/o de aleaciones de oro, a la vez que los pone en movimiento dentro del lecho de partículas.
Description
Medio, procedimiento y dispositivo para el
tratamiento superficial de superficies de piezas de oro o sus
aleaciones.
La presente invención hace referencia a un medio
para el tratamiento superficial (por ejemplo pulido y/o alisado) de
piezas de oro o de aleaciones de oro, así como a un procedimiento y
a un dispositivo que utiliza dicho medio.
Son conocidos procedimientos para el pulido de
determinados metales preciosos (en particular plata) que combinan
una acción electroquímica con la acción mecánica de partículas en
suspensión en un medio en movimiento relativo respecto a la pieza.
Sin embargo, dichos procedimientos no son aplicables al oro y a sus
aleaciones por una doble razón. En primer lugar, la composición
química del medio no resulta ser compatible con el oro. En segundo
lugar, debido a su naturaleza, los movimientos asociados de vaivén,
no son adecuados para el correcto y completo tratamiento de las
piezas de oro o de sus aleaciones en toda su superficie, ya que el
medio necesario para el tratamiento del oro, objeto de esta patente,
tiene una relativa alta viscosidad, por lo que son necesarios menos
movimientos.
El medio electrolítico objeto de la invención se
caracteriza por contener ion tiocianato (SCN^{-}) en preferente
conjunción con sustancias modificadoras de la viscosidad.
Los artículos a pulir sumergidos en un medio de
partículas químicamente inertes embebido del medio electrolítico al
paso de la corriente eléctrica y conectados al polo positivo,
desarrollan una capa anódica con resistividad eléctrica superior a
la del electrolito en su conjunto.
Dicha capa anódica puede llegar a tener un
grosor del orden de décimas de milímetro y una alta susceptibilidad
mecánica.
Los artículos a alisar, también según el proceso
y el dispositivo objetos de la invención, son obligados a realizar
un movimiento orbital a la vez que de avance y retroceso a fin de
producir fricción con las partículas químicamente inertes y de forma
altamente homogénea.
Dicha fricción altera la capa anódica que rodea
los artículos a alisar de forma que, en régimen estacionario, las
zonas más expuestas del relieve a alisar quedan menos aisladas
eléctricamente que las zonas escondidas. Consecuentemente la acción
electroerosiva predomina en las zonas más expuestas produciendo un
alisado altamente eficiente.
La relación entre la forma y tamaño de las
partículas químicamente inertes y del relieve a alisar posibilita
que el proceso actúe evitando erosionar partes en bajorrelieve que
no interese modificar.
La alta eficiencia del proceso, es decir, la
poca cantidad de metal extraído de más sobre el teóricamente
necesario, se comprende claramente al tener en cuenta la poca
energía necesaria para alterar físicamente la capa anódica y que,
por el contrario, la relativa alta rigidez y dureza del metal
subyacente hace que la energía necesaria para alterarlo físicamente
sea muchos órdenes de magnitud superior.
En la práctica esto hace que las partículas
químicamente inertes atraviesen con facilidad la capa anódica hasta
llegar a contactar con la superficie metálica.
Por ello, la magnitud de la alteración física
producida por cada partícula es, en gran medida, independiente de la
presión ejercida por dicha partícula sobre la capa anódica y el
metal subyacente.
Es importante recalcar que, en este proceso y de
forma expresa, la presión ejercida por el entorno de partículas
embebidas en electrolito contra la superficie de los artículos a
nivelar es suficiente para asegurar que la mayoría de partículas
inmediatamente adyacentes a la superficie de los artículos
desarrollen aisladamente presión suficiente para atravesar
completamente la capa anódica.
También es importante tener en cuenta que, de
forma simultánea y expresa, en este proceso la concentración de
partículas químicamente inertes en el medio donde se realiza el
alisado es casi la máxima posible. Es decir, que la cantidad de
electrolito contenido en el lecho de partículas es poco más que la
necesaria para llenar los espacios intersticiales de las partículas
que contactan entre sí.
El tipo de movimiento de los artículos a alisar
en el seno del lecho y la velocidad a la que se efectúa están
especialmente adecuados, en el dispositivo objeto de la Patente,
para optimizar los fenómenos descritos y, de esta manera, conseguir
un alisado altamente homogéneo y un redondeo mínimo de los ángulos,
bordes y otras partes protuberantes que formen parte del diseño del
articulo y que interese no alterar.
El electrolito objeto de esta patente, permite,
a diferencia de otros electrolitos anteriormente desarrollados,
trabajar moviendo las piezas continuamente en el seno de un lecho de
partículas altamente concentrado (en partículas).
Esto redunda en ventajas de compacidad en
relación a otros dispositivos anteriores desarrollados para el
pulido de otros metales en los que se necesitaba forzosamente
trabajar alternando el movimiento de los artículos dentro y fuera
del lecho de partículas.
En particular, la presente invención se
caracteriza porque comprende ácido tiociánico o una de sus sales,
preferentemente la sal amónica del ácido tiociánico (NH_{4}SCN).
Preferentemente, el medio comprenderá entre un 5% y un 30% en peso
de la sal del ácido tiociánico. Para un mejor procedimiento, el
medio podrá comprender además polietilenglicol
(HO(C_{2}H_{4}O)_{n}H) en un porcentaje de entre
el 20% y el 50% en peso.
El procedimiento objeto de la presente invención
es un procedimiento de tratamiento superficial de piezas de oro y/o
de aleaciones de oro por aplicación de corriente eléctrica entre un
ánodo y un cátodo, siendo el ánodo la pieza de oro y/o de aleación
de oro a tratar, y se caracteriza por disponer el medio de la
presente invención en un recipiente embebiendo los espacios
intersticiales de un lecho de partículas químicamente inertes y de
un tamaño superior a 200 micras. Las piezas a tratar permanecen
durante el proceso dentro de dicho lecho.
Preferentemente, se dotará a las piezas a tratar
de un movimiento orbital.
Más preferentemente, el dispositivo objeto de la
presente invención consiste en el dispositivo para el tratamiento
superficial de piezas de oro o de aleaciones de oro por aplicación
de corriente eléctrica entre un ánodo y un cátodo, siendo el ánodo
la pieza a tratar caracterizado porque comprende:
- -
- un recipiente con un medio según la presente invención,
- -
- un lecho de partículas inertes y de tamaño superior a las 200 micras, en dicho medio,
- -
- medios de sujeción de las piezas a tratar de manera que estén permanentemente introducidas en el lecho de partículas. Preferentemente dispositivo, según la presente invención, caracterizado porque comprende medios para dotar de una movimiento orbital a las piezas a tratar. Más preferentemente dispositivo, según la presente invención, caracterizado porque comprende medios para dotar de un movimiento de avance y retroceso en el eje perpendicular al plano del movimiento orbital a las piezas a tratar.
En este caso, el dispositivo objeto de esta
Patente necesita solamente un recipiente para albergar un lecho de
partículas de 15 litros de capacidad y un contenido total de
electrolito, en el mismo medio y en todas las otras cavidades y
conductos del dispositivo, de 10 litros para tratar simultáneamente
un mínimo de 24 artículos típicos de joyería (sortijas, pendientes,
colgantes).
El recipiente contiene además el cátodo o
cátodos (11), (12).
A continuación, se adjuntan para la mejor
comprensión de la invención, unos dibujos representativos de un
ejemplo preferente de realización de la misma.
La figura 1 es una vista en alzado frontal de un
dispositivo según la presente invención.
La figura 2 es una vista en alzado superior de
una parte del dispositivo según la presente invención.
La figura 3 es una vista en planta superior de
un dispositivo según la presente invención
La figura 4 es una vista en planta superior del
dispositivo, en otra posición de un movimiento.
\vskip1.000000\baselineskip
El reducido volumen de electrolito proporciona,
además de las ventajas debidas a la capacidad (menor peso, menores
dimensiones y mayor facilidad de ubicación en los talleres) la
ventaja de contener una cantidad más limitada de metales preciosos
en suspensión y o solución, siendo ello importante para reducir el
costo económico del proceso.
El dispositivo objeto de la invención, en lo que
atañe al movimiento de las piezas, consta de uno do varios
bastidores (21), (22) a los que se sujetan o cuelgan los artículos
inmersos continuamente en el medio.
Dicho bastidor o bastidores están unidos
paralelamente y a cierta distancia de los ejes de dos poleas
dentadas (23), (24) que rotan de forma sincrónica y en un mismo
plano produciendo un movimiento orbital del bastidor o bastidores en
el plano perpendicular al de los ejes de las poleas. Por ello, las
poleas se unen al bastidor o bastidores, mediante ejes (29), (30)
excéntricos a las poleas (23), (24),
La rotación de las poleas se produce mediante un
grupo motor-reductor (26) unido a una de ellas
(polea conductora), unida a la segunda (polea conducida) mediante
una correa dentada (25) que asegura el sincronismo.
El conjunto de bastidores, poleas y grupo
motor-reductor va unido al chasis del dispositivo
mediante una placa de sujeción deslizante.
Un segundo grupo motor-reductor,
(27) unido al chasis de forma fija y mediante un sistema de
excéntrica y biela (28), produce un movimiento alternativo de avance
y retroceso del primer grupo motor-reductor (26) y
conjunto en el plano perpendicular del movimiento orbital producido
por este.
Una ventaja y singularidad muy importante de
este proceso es que permite elaborar artículos en los que es
necesario lograr abrillantar partes escondidas de los mismos, como
por ejemplo artículos que tienen piedras preciosas engastadas y en
los que es muy importante una alta reflectividad de la parte
posterior a la piedra para lograr sus máximo brillo.
Si bien el proceso es altamente selectivo en
cuanto al electroalisado de rugosidades superiores al micrón, o sea,
que solo hay electroalisado donde llegan a friccionar las partículas
químicamente inertes, esto no es óbice para que, simultáneamente se
realice sobre toda la superficie del articulo un electropulido, no
dependiente de la fricción con las partículas y suficiente para
lograr el brillo deseado.
La máquina del ejemplo se hace trabajar en las
siguientes condiciones medio:
Medio electrolítico para el electroalisado de
artículos de joyería de oro amarillo de 18 Kilates.
Tiocianato amónico NH_{4}SCH:
5-7%
Polietilenglicol (PA: 6.000):
20-50%
HO(C_{2}H_{4}O)_{n}H
Alcohol polivinilico: 7,5-9%
Agua csp 100% (100 gr. Solución)
Solución final con un pH neutro: 7.
\vskip1.000000\baselineskip
Asimismo, las condiciones de trabajo para pulido
de piezas de oro o de aleaciones de oro son:
Voltaje: 3 - 10V.
Temperatura: 20-40ºC.
Diámetro de las órbitas realizadas por el
dispositivo: 70 milímetros.
Órbitas/minuto: 60
Recorrido lineal alternativo realizado por el
dispositivo: 50 milímetros.
Periodos/minuto: 70.
Partículas químicamente inertes utilizadas:
partículas lenticulares de poliolefina de 3 mm. De diámetro X 1,5 de
grosor.
Tiempo de tratamiento: Artículos con acabado de
fundición: 40 min. a 10 V. +5 min. a 3 V.
Artículos con acabado esmerilado con papel de
lija nº 320: 20 min. a 10 V. + 5 min. a 3 V.
Si bien la invención se ha descrito con respecto
a ejemplos de realizaciones preferentes, éstos no se deben
considerar limitativos de la invención, que se definirá por la
interpretación más amplia de las siguientes reivindicaciones.
Claims (11)
1. Medio electrolítico para el tratamiento
superficial de piezas de oro o de aleaciones de oro,
caracterizado porque comprende ácido tiociánico (HSCN) o una
sal del mismo.
2. Medio electrolítico, según la reivindicación
1, caracterizado porque comprende la sal amónica del ácido
tiociánico: NH_{4} SCN.
3. Medio electrolítico, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el porcentaje en
peso de sal del ácido tiociánico está comprendido entre 5% y
30%.
4. Medio electrolítico, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además
contiene polietilenglicol en un porcentaje en peso comprendido entre
20% y 50%.
5. Uso del medio electrolítico, según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4 anteriores, en un procedimiento de
tratamiento superficial de piezas de oro o por aplicación de
corriente eléctrica.
6. Procedimiento de tratamiento superficial de
piezas de oro o de aleaciones de oro por aplicación de corriente
eléctrica entre un ánodo y un cátodo, siendo el ánodo la pieza de
oro o de aleación de oro a tratar, caracterizado por
disponerse un medio electrolítico, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en un recipiente embebiendo los espacios
intersticiales de un lecho de partículas químicamente inertes y de
tamaño superior a las 200 micras contenido en él.
7. Procedimiento, según la reivindicación 6,
caracterizado porque comprende una fase de dotar a las piezas
a tratar de un movimiento orbital.
8. Procedimiento, según la reivindicación 7,
caracterizado porque comprende una fase de dotar a las piezas
a tratar de un movimiento de avance y retroceso en el eje
perpendicular al plano del movimiento orbital.
9. Dispositivo para el tratamiento superficial
de piezas de oro o de aleaciones de oro por aplicación de corriente
eléctrica entre un ánodo y un cátodo, siendo el ánodo la pieza a
tratar- caracterizado porque comprende:
- -
- un recipiente con un medio según una de las reivindicaciones 1 a 5,
- -
- un lecho de partículas inertes y de tamaño superior a las 200 micras, en dicho medio,
- -
- medios de sujeción de las piezas a tratar de manera que estén permanentemente introducidas en el lecho de partículas.
10. Dispositivo, según la reivindicación 9,
caracterizado porque comprende medios para dotar de una
movimiento orbital a las piezas a tratar.
11. Dispositivo, según la reivindicación 10,
caracterizado porque comprende medios para dotar de un
movimiento de avance y retroceso en el eje perpendicular al plano
del movimiento orbital a las piezas a tratar.
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