ES2569034T3

ES2569034T3 - Un procedimiento de obtención de un acabado superficial dispersor de radiación sobre un objeto

Info

Publication number: ES2569034T3
Application number: ES11794451.2T
Authority: ES
Inventors: Ib Kongstad
Original assignee: Bang and Olufsen AS
Current assignee: Bang and Olufsen AS
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2016-05-06
Anticipated expiration: 2031-12-05
Also published as: EP2649224B1; EP2649224A2; WO2012076467A3; WO2012076467A2

Abstract

Un procedimiento de obtención de un acabado superficial dispersor de radiación sobre un objeto que comprende las etapas: a) proporcionar al objeto una capa de acabado que comprende aluminio o una aleación de aluminio, comprendiendo la capa de acabado inclusiones discretas añadidas de un segundo material que es diferente de aluminio y de la primera aleación, y b) posteriormente anodizar dicha capa de acabado para formar una capa de óxido anódico y para generar a partir de las inclusiones elementos dispersores de radiación discretos, en el que la diferencia entre un índice de refracción de los elementos dispersores de radiación discretos y un índice de refracción de la capa de óxido anódico está comprendida en el intervalo de 0,1-3,0, preferentemente en el intervalo de 1,0-3,0, en el que el tamaño de partícula de los elementos dispersores de radiación está comprendido en el intervalo 1 nm-10 μm, y en el que las inclusiones discretas añadidas se seleccionan de entre el grupo que consiste en partículas de metales y de óxidos metálicos.

Description

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DESCRIPCION

Un procedimiento de obtencion de un acabado superficial dispersor de radiacion sobre un objeto Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un procedimiento de obtencion de un acabado superficial dispersor de radiacion sobre un objeto, a un objeto que comprende un sustrato y una capa de oxido anodico que comprende elementos dispersores de radiacion, asf como a un uso de elementos dispersores de radiacion en una capa de oxido anodico para proporcionar una acabado superficial decorativo a un objeto.

Antecedentes de la invencion

En la tecnica, se conoce bien la anodizacion de superficies de aluminio para obtener una mayor resistencia a la corrosion y al desgaste, asf como efectos cosmeticos y alta durabilidad.

El resultado final de la superficie anodizada depende fuertemente de la microestructura del sustrato, que componentes estan incluidos en el sustrato y como estan distribuidos los componentes.

Con relacion a los aspectos decorativos de la superficie, es importante que el procesamiento final este bien definido y totalmente controlado dentro de lnriites espedficos.

A partir de la pintura blanca se conoce que el resultado visual final de la superficie (de color blanco) depende fuertemente de la microestructura de la fase continua y que componentes estan incluidos en el sustrato y como se mezclan los componentes.

Un ejemplo en el que puede obtenerse una superficie de calidad es un objeto de aluminio sobre el que se evapora Al puro en un procedimiento PVD que se lleva a cabo mediante pulido y anodizacion. Este procedimiento puede aplicarse sobre diferentes tipos de sustratos, tales como metal y tambien sobre vidrio y plasticos.

El documento GB 873 450 A se refiere a un procedimiento de produccion de una superficie decorativa de zonas que incorporan aluminio de diferente reflectividad lummica, que comprende la combinacion de dos piezas de aluminio de diferentes composiciones en una unica unidad que tiene una superficie de material compuesto sustancialmente lisa.

El documento GB 2 146 042 A divulga un procedimiento para el tratamiento de superficies de aluminio o aleaciones de aluminio que tienen una pelfcula oxidada anodicamente mediante inmersion en una primera solucion que contiene al menos una sal y, posteriormente, mediante electrolisis con una segunda solucion que contiene una o mas sustancias que reaccionan con el producto a partir de dicha sal en los microporos de la pelfcula oxidada anodicamente a ser convertidos en un compuesto blanco o blanco grisaceo.

El documento GB 2400113 A se refiere a un procedimiento de formacion de una base para una capa decorativa que comprende formar un material capaz de formar un oxido de metal de interferencia sobre un material capaz de formar un oxido anodico.

El documento US 2010/0021757 A1 se refiere a un revestimiento de superficie con apariencia brillante sobre una rueda de vehroulo de motor, en el que dicha rueda esta realizada en fundicion de aleacion de metal ligero o en acero, y un procedimiento de produccion de un revestimiento brillante resistente sobre superficies de aleacion de aluminio o de acero, cuyo procedimiento comprende las etapas de depositar en fase gaseosa aluminio o aleacion de Al para formar un primer revestimiento denso y brillante, y oxidar electroqmmicamente la superficie de la primera capa y formar una segunda capa nanoporosa a microporosa de oxido de aluminio.

El documento US 3 400 057 A se refiere a un procedimiento para impartir a la superficie de una aleacion de base de aluminio que contiene de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 9% de silicio por peso de un acabado anodizado que tiene un aspecto brillante mediante la incorporacion de partfculas de silicio.

El documento US 3 865 560 A se refiere a un procedimiento de fabricacion de laminas de material compuesto que incluyen una cara frontal de aluminio o de una aleacion de aluminio que tiene en la superficie heterogeneidades qmmicas locales de superficie capaces de causar una variacion de tinte en respuesta a la anodizacion.

El documento US 5.510.015 se refiere a un procedimiento de obtencion de una gama de colores del espectro visible usando electrolisis sobre aluminio anodizado, que comprende una primera fase de formar una pelfcula anodica que comprende una pelfcula de barrera, una segunda fase de modificar la pelfcula de barrera y una tercera fase para depositar partroulas metalicas sobre la pelfcula de barrera.

El documento US 2004/0247904 se refiere a un procedimiento de tratamiento superficial de un sustrato solido que incluye

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las etapas depositar una capa de aleacion de aluminio-titanio sobre el sustrato y posteriormente someter el sustrato a la oxidacion anodica.

El documento US 2005/0115839 A1 se refiere a un procedimiento de formacion de un segundo revestimiento protector sobre una superficie de un artfculo que tiene un primer revestimiento protectora que comprende un revestimiento de aluminio o aleacion de aluminio usando electrolitos acuosos que contienen fluoruros complejos u oxifluoruros tales como fluorocirconatos y fluorotitanatos.

El documento US 2010/0252241 A1 se refiere a un componente intercambiador de calor revestido ceramico y un procedimiento para fabricar el componente intercambiador de calor revestido ceramico mediante la creacion de revestimientos de oxido de metal poroso sobre una superficie de aluminio del componente intercambiador de calor por deposicion electroqmmica asistida por plasma de un oxido metalico sobre la superficie de aluminio.

El documento EP 290 841 A se refiere a un procedimiento de anodizacion de la superficie de objetos de aluminio en el que el aluminio se deposita sobre los objetos antes de la anodizacion mediante deposicion en fase vapor por procedimiento ffsico.

Objeto de la invencion

Un objeto de las realizaciones de la invencion es proporcionar un procedimiento para obtener un acabado superficial dispersor de radiacion sobre un objeto con el fin de mejorar adicionalmente los efectos decorativos para maximizar la calidad de la apariencia visual.

La invencion incluye el diseno de estructuras especiales en la capa mas superior de material basado en aluminio.

Las superficies de Al anodizadas normalmente exhiben colores grises u otros colores rojo, azul y otros, pero no blanco o colores pastel.

De esta manera, un aspecto importante de la invencion es el de divulgar un procedimiento para obtener una superficie anodizada blanca pura.

Las caractensticas primarias obtenidas por la invencion son:

a) Un acabado superficial blanco sobre Al o aleacion de Al

b) Caractensticas decorativas especiales sobre Al o aleacion de Al

c) Interferencia optica (efecto ala de mariposa).

Despues de la anodizacion, las estructuras muestran el fenomeno optico deseado (segun el diseno).

Otro objeto de las realizaciones de la invencion es el de proporcionar un objeto que tenga un acabado superficial dispersor de radiacion con el fin de mejorar adicionalmente los efectos decorativos para maximizar la calidad de la apariencia visual.

Otro objeto es proporcionar un uso de elementos dispersores de radiacion en una capa de oxido anodico para proporcionar un acabado superficial decorativo a un objeto.

Sumario de la invencion

Los presentes inventores han encontrado que los objetos anteriores pueden obtenerse mediante un procedimiento para obtener un acabado superficial dispersor de radiacion sobre un objeto mediante la inclusion de elementos dispersores de radiacion discretos.

Por lo tanto, en un primer aspecto, la presente invencion se refiere a un procedimiento de obtencion de un acabado superficial dispersor de radiacion sobre un objeto que comprende las etapas:

a) proporcionar al objeto una capa de acabado que comprende aluminio o una aleacion de aluminio, en el que la capa de acabado comprende inclusiones discretas anadidas de un segundo material que es diferente de aluminio y de la primera aleacion, y

b) posteriormente anodizar dicha capa de acabado para formar una capa de oxido anodico y para generar a partir de las inclusiones elementos dispersores de radiacion discretos,

en el que la diferencia entre un mdice de refraccion de los elementos dispersores de radiacion discretos y un mdice de refraccion de la capa de oxido anodico esta comprendida en el intervalo 0,1-3,0, preferentemente en el intervalo 1,0-3,0, en el que el tamano de partmula de los elementos dispersores de radiacion esta comprendido en el intervalo 1 nm-10 pm,

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y en el que las inclusiones discretas anadidas se seleccionan de entre el grupo que consiste en partfculas de metales y oxidos metalicos.

La invencion divulga un procedimiento de obtencion de efectos decorativos de una superficie anodizada para maximizar la calidad de la apariencia visual, tal como una superficie anodizada blanca.

Puede obtenerse un acabado superficial blanco contaminando intencionadamente, es decir, proporcionando inclusiones discretas en, la capa de alumina (oxido de aluminio AhOa) O cualquier oxido de una aleacion de aluminio de manera que los contaminantes en forma de elementos dispersores de radiacion causen dispersion de la luz.

De esta manera, las partfculas pueden causar dispersion de la luz blanca.

Los contaminantes/inclusiones discretas se anaden al aluminio metalico y posteriormente son "arrastrados" (o activados) en la capa de oxido por medio de anodizacion, en el que el aluminio se transforma en oxido de aluminio.

Los contaminantes pueden mantener su estructura original o pueden ser oxidados en el procedimiento de anodizacion. La anodizacion, tal como se aplica, puede ser un proceso de oxido estandar de 5-50 micrometros.

De esta manera, un aspecto de la invencion es un procedimiento y un proceso para obtener un acabado superficial blanco sobre objetos de Al u objetos de aleacion de Al mediante la aplicacion de un procedimiento de anodizacion, y en el que

los contaminantes se anaden aleatoriamente en la capa de acabado,

los contaminantes se activan en la capa de oxido mediante anodizacion, en el que

los contaminantes mantienen su estructura original, o

los contaminantes se oxidan, se disuelven o se vaporizan.

En un segundo aspecto, la presente invencion se refiere a un objeto que comprende las capas siguientes:

un sustrato; y

una capa de oxido anodico que comprende elementos dispersores de radiacion, en el que la diferencia entre un mdice de refraccion de los elementos dispersores de radiacion discretos y un mdice de refraccion de la capa de oxido anodico esta comprendida en el intervalo 0,1-3,0, preferentemente en el intervalo 1,0-3,0, en el que el tamano de partmula de los elementos dispersores de radiacion esta comprendido en el intervalo 1 nm-10 pm, y en el que las inclusiones discretas anadidas se seleccionan de entre el grupo que consiste en partmulas de metales y de oxidos metalicos.

Leyendas de las figuras

La Fig. 1 ilustra la estructura basica de un objeto segun la invencion,

La Fig. 2 ilustra un procedimiento segun la invencion que emplea un procedimiento PVD, y

La Fig. 3 ilustra un procedimiento segun la invencion que emplea un procedimiento PVD y que comprende ademas una etapa de tratamiento termico antes de la anodizacion.

Descripcion detallada de la invencion

Definiciones

En el presente contexto, la expresion "acabado superficial dispersor de radiacion" se usa para describir un acabado superficial en el que la radiacion entrante en la forma de radiacion infrarroja, radiacion lummica en el espectro visible o radiacion ultravioleta es dispersada desde los elementos dispersores de radiacion discretos incluidos en una capa superficial.

La expresion "aleacion de aluminio" se usa para describir una aleacion de aluminio y uno o mas metales adicionales, tales como titanio, zirconio o una mezcla de los mismos. Las aleaciones adecuadas comprenden aproximadamente el 80-99% de Al y aproximadamente el 1-20% de Ti o Zr, o una mezcla de los mismos.

La expresion "inclusiones discretas" describe elementos incluidos discretos, es decir, separados, tales como partmulas.

La expresion "tamano de partmula" de los elementos dispersores de radiacion describe el diametro medio del elemento en cuestion, visto perpendicularmente desde el exterior a la superficie del elemento.

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El termino "anodizacion" significa un procedimiento de pasivacion electrolftica mediante el cual una parte a ser tratada forma el electrodo de anodo de un circuito electrico. De esta manera, puede obtenerse una capa de aluminio anodizado haciendo pasar una corriente directa a traves de una solucion electrolftica sirviendo el objeto de aluminio como anodo.

El termino "PVD, Physical Vapour Deposition" o “deposicion en fase vapor por procedimiento ffsico, describe un procedimiento para depositar peftculas delgadas mediante la condensacion de una forma evaporada del material de peftcula deseado sobre un objeto.

La expresion "revestimiento laser" describe un procedimiento para depositar un material mediante el cual se funde una materia prima en polvo y se consolida mediante el uso de un haz laser con el fin de formar una capa sobre un objeto.

Realizaciones especficas de la invencion

En el procedimiento segun la invencion, la diferencia entre un mdice de refraccion de los elementos dispersores de radiacion discretos y un mdice de refraccion de la capa de oxido anodico esta comprendida en el intervalo 0,1-3,0, preferentemente en el intervalo 1,0-3,0. Al tener una diferencia en el mdice de refraccion entre el de los elementos dispersores de radiacion y el de la capa de oxido anodico, puede obtenerse un efecto de dispersion de radiacion.

En el procedimiento segun la invencion, el tamano de partmula de los elementos dispersores de radiacion esta comprendido en el intervalo 1 nm-10 pm. De esta manera, el tamano de partmula de los elementos dispersores de radiacion debe ser suficientemente grande para asegurar un efecto de dispersion de radiacion y, por otra parte, suficientemente pequeno para permitir la incorporacion en una capa de oxido anodico y dependera tambien del efecto de dispersion de radiacion deseado.

En una realization del procedimiento segun la invencion, las inclusiones discretas anadidas mantienen su estructura original durante la anodizacion de manera que las inclusiones discretas anadidas sean tambien elementos dispersores de radiacion discretos. De esta manera, las inclusiones discretas proporcionadas en la capa de acabado pueden no verse afectadas por el procedimiento de anodizacion, tal como en el caso de inclusiones con forma de partmulas de oxidos metalicos.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, las inclusiones discretas anadidas se convierten a una forma oxidada, disuelta o vaporizada en la capa de oxido anodico durante la anodizacion. En esta realizacion, las inclusiones discretas anadidas se convierten durante el procedimiento de anodizacion a una forma oxidada, disuelta o vaporizada, tal como en el caso de inclusiones discretas en forma de metales que se convierten en elementos dispersores de radiacion discretos en forma, por ejemplo, de los oxidos metalicos correspondientes.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, la capa de acabado que comprende aluminio o una aleacion de aluminio e inclusiones discretas anadidas se coloca como una capa sobre la superfine del objeto.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, la capa de acabado comprende dos o mas capas individuales, comprendiendo cada capa individual aluminio o una aleacion de aluminio e inclusiones discretas anadidas de un segundo material que es diferente de aluminio y de la aleacion de aluminio, en el que cada capa individual puede ser diferente de o la misma que cualquier otra capa individual. Con el uso de varias capas de aluminio o aleacion de aluminio, que pueden ser la misma o diferentes, y el uso de inclusiones discretas anadidas, que tambien pueden ser las mismas o diferentes en cada capa individual, se proporciona la posibilidad de un acabado superficial hecho a medida del objeto.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, la etapa a) comprende:

i) proporcionar aluminio o una aleacion de aluminio en un estado fundido;

ii) anadir inclusiones discretas, y

iii) enfriar para obtener una capa de acabado.

De esta manera, en una realizacion de la invencion, el aluminio o una aleacion de aluminio se funde y se anaden inclusiones discretas al mismo, despues de lo cual la combination de aluminio o una aleacion de aluminio e inclusiones discretas se proporciona como una capa de acabado sobre un objeto y se enfna. De manera alternativa, la combinacion de aluminio o una aleacion de aluminio e inclusiones discretas se proporciona en un molde para formar un objeto y se enfna.

Las sustancias que crean un efecto de dispersion de radiacion, tales como un efecto de dispersion de luz visible, se anaden al Al metalico en el procedimiento de fusion y posteriormente se desarrollan en la capa de oxido mediante anodizacion, en el que el aluminio o la aleacion de aluminio se transforma en alumina u oxido de aleacion de aluminio, respectivamente.

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De esta manera, una realizacion de la invention es un procedimiento para obtener un acabado superficial blanco sobre objetos de Al o aleacion de Al mediante la aplicacion de un procedimiento de anodization, y en el que las partfculas se anaden en el procedimiento de fusion de Al,

las partfculas se activan en la capa de oxido mediante anodizacion, en el que las partfculas mantienen su estructura original, o las partfculas se oxidan.

Un ejemplo en el que puede obtenerse una superficie de Al blanca de alta calidad es:

El Al puro o la aleacion de Al se carga con inclusiones discretas, tales como partfculas, en el procedimiento de fusion y a continuacion se pule y anodiza.

En una realizacion de la invencion, las inclusiones discretas se mezclan mtimamente de esta manera con el Al o la aleacion de Al en el procedimiento de fusion y se distribuye mas o menos uniformemente en el mismo.

La superficie anodizada puede obtener un efecto de dispersion de la luz blanca.

El Al o la aleacion de Al puede usarse para Al fundido, perfiles de Al y placas laminadas de Al. En otra realizacion de la invencion, el Al o la aleacion de Al cargada, por ejemplo con pigmentos, puede ser posicionada solo en la superficie exterior mediante procedimientos especiales. De esta manera, las barras para un procedimiento de laminado de placa que tienen un espesor de aproximadamente 200-800 mm, tal como de aproximadamente 400 mm y que tienen inclusiones discretas colocadas en una capa exterior de aproximadamente 5-25 mm, tal como aproximadamente 10 mm en ambos lados o solo en un lado pueden ser sometidas a fusion. De manera correspondiente, lo mismo es posible, por ejemplo, en tornillos de extrusion que podnan ser sometidos a fusion doble para conseguir una capa exterior de aproximadamente 525 mm, tal como una capa cilmdrica de aproximadamente 10 mm que despues de la extrusion todavfa puede formar la superficie exterior.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, la etapa a) comprende:

i) proporcionar aluminio o una aleacion de aluminio mediante un procedimiento PVD,

ii) proporcionar inclusiones discretas,

iii) repetir las etapas i) y ii) para obtener una capa de acabado y, opcionalmente, a continuation

iv) proporcionar una capa final de aluminio o de aleacion de aluminio mediante un procedimiento PVD.

De esta manera, en una realizacion de la invencion, el aluminio o una aleacion de aluminio es proporcionada mediante un procedimiento PVD en un procedimiento continuo o discontinuo, y las etapas i) y ii) se repiten hasta que se obtenga el espesor deseado de la capa de acabado. Opcionalmente, puede proporcionarse una capa final de aluminio o aleacion de aluminio sin inclusiones discretas con el fin de permitir una superficie lisa preparada para un procesamiento posterior, tal como fundicion, extrusion o lamination. La invencion incluye el diseno de estructuras especiales en la capa de PVD. Las sustancias que crean dispersion de la luz blanca se anaden junto con la vaporization del Al metalico PVD y posteriormente se desarrollan en la capa de oxido mediante anodizacion, en el que el Al se transforma en alumina.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, la etapa a) comprende:

i) proporcionar inclusiones discretas en un vehfculo y depositar las mismas sobre un objeto,

ii) proporcionar aluminio o una aleacion de aluminio sobre dicho objeto,

iii) fundir y consolidar el aluminio o una aleacion de aluminio mediante el uso de revestimiento laser.

En una realizacion de la invencion, las inclusiones discretas en un vehfculo, tal como un lfquido vaporizable, tal como un polfmero o una cera, se depositan sobre un objeto y el aluminio o una aleacion de aluminio se proporciona, por ejemplo, en forma de polvo y se funde y consolida mediante el uso de revestimiento laser para obtener una capa de acabado que comprende aluminio o una aleacion de aluminio, comprendiendo la capa de acabado inclusiones discretas adicionales.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, la etapa a) comprende:

i) proporcionar inclusiones discretas,

ii) proporcionar aluminio o una aleacion de aluminio,

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iii) mezclar dichas inclusiones discretas y dicho aluminio o una aleacion de aluminio,

iv) fundir y consolidar el aluminio o una aleacion de aluminio mediante el uso de revestimiento laser.

En una realization de la invention, la inclusion discreta y el aluminio o una aleacion de aluminio se mezclan antes de la etapa de la fusion y se consolida el aluminio o una aleacion de aluminio mediante el uso de revestimiento laser.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, las inclusiones discretas anadidas se seleccionan de entre el grupo que consiste en partmulas de titanio, estano, circonio, hierro, oxido de titanio, oxido de estano, oxido de circonio y oxido de hierro.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, las inclusiones discretas anadidas se proporcionan en un volumen comprendido en el intervalo 1-50% en volumen del aluminio/aleacion de aluminio, mas preferentemente en el intervalo de 5-50% en volumen del aluminio/aleacion de aluminio. De esta manera, dependiendo de la intensidad del efecto que se desea obtener, las inclusiones discretas se proporcionan en un intervalo de 1-50% en volumen del aluminio/aleacion de aluminio.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, las inclusiones discretas anadidas se seleccionan de entre el grupo que consiste en titanio, estano, circonio, hierro, oxido de titanio, oxido de estano, oxido de circonio y oxido de hierro, estando presentes dichas inclusiones en una cantidad comprendida en el intervalo 5-50% en peso del aluminio/aleacion de aluminio.

De esta manera, se obtiene un acabado superficial blanco deseado de un objeto.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, dicho procedimiento comprende una etapa d) de tratamiento termico antes de la anodization. A lo largo de dicho tratamiento termico a una temperatura comprendida en el intervalo 400-700°C, tal como aproximadamente 550°C y el posterior enfriamiento lento, las inclusiones discretas anadidas pueden consolidarse o nuclearse para proporcionar un efecto de dispersion de radiacion mas fuerte. Ademas, en el caso de una aleacion de aluminio, un tratamiento termico a una temperatura comprendida en el intervalo anterior y un posterior enfriamiento rapido de una manera conocida per se, pueden aumentar la dureza de dicha primera aleacion de aluminio antes de cualquier tratamiento posterior, tal como pulido mecanico.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, dicho procedimiento comprende una etapa c) de depositar al menos una capa de barrera sobre dicho objeto antes de las etapas a) y b). Con el fin de proporcionar una capa de parada para la etapa de anodizacion posterior, de manera adecuada se proporciona una capa de barrera sobre el objeto como una capa mas interna.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, dicha capa de barrera es una capa de una aleacion de Al, una aleacion de Zr o una aleacion de Ti, preferentemente una aleacion de aluminio y titanio y/o circonio. Las aleaciones adecuadas comprenden aproximadamente el 80-99% de Al y aproximadamente el 1-20% de Ti o Zr, o una mezcla de los mismos. De esta manera, una aleacion por ejemplo de aproximadamente el 90% de Al y aproximadamente el 10% de Ti es eficaz como una capa de parada para la anodizacion posterior.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, dicho procedimiento comprende una etapa e) de depositar una capa protectora sobre la capa de oxido anodico despues de las etapas a) y b). Tambien puede proporcionarse una capa protectora, por ejemplo una capa inhibidora de corrosion, para aplicaciones en entornos diffciles, por ejemplo un pH elevado, en aplicaciones de lavado automatico de vehmulos o para proteger superficies de mano tales como aparatos telefonicos, mandos a distancia, etc.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, dicha capa protectora es una capa de un oxido de aluminio, titanio o zirconio o un oxido mixto de aluminio y titanio y/o circonio.

En una realizacion del objeto segun la invencion, dicho objeto comprende:

a. Un sustrato;

b. Una capa de acabado de Al o aleacion de Al que comprende elementos dispersores de radiation;

c. Una capa de oxido anodico que comprende elementos dispersores de radiacion.

En una realizacion del objeto segun la invencion, el sustrato esta realizado en una sustancia seleccionada de entre el grupo que consiste en ceramica, vidrio, polfmeros y metal, y preferentemente es un sustrato de Al o aleacion de Al.

En una realizacion del objeto segun la invencion, la diferencia entre un mdice de refraction de los elementos dispersores de radiacion discretos y un mdice de refraccion de la capa de oxido anodico esta comprendida en el intervalo 0,1-3,0,

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preferentemente en el intervalo 1,0-3,0.

En una realizacion del objeto segun la invencion, el tamano de partfcula de los elementos dispersores de radiacion esta comprendido en el intervalo 1 nm-10 pm.

El tamano o los tamanos de partfcula de los elementos dispersores de radiacion se eligen en funcion del efecto de dispersion de radiacion deseado. De esta manera, si se desea un efecto de proteccion UV, se elige un tamano de partfcula correspondiente al intervalo de la radiacion ultravioleta, es decir, aproximadamente 10 nm-400 nm. Si se desea dispersion de luz visible, se elige un tamano de partfcula que corresponde al intervalo de la luz visible, es decir, aproximadamente 100 nm -1 pm, y si se desea dispersion de luz infrarroja o radiacion del infrarrojo cercano, se elige un tamano de partfcula comprendido en el intervalo 0,4-2 pm.

En una realizacion del objeto segun la invencion, el tamano de partfcula de los elementos dispersores de radiacion esta comprendido en el intervalo de aproximadamente 10 nm-400 nm.

En una realizacion del objeto segun la invencion, el tamano de partfcula de los elementos dispersores de radiacion esta comprendido en el intervalo de aproximadamente 100 nm-1 pm.

En una realizacion del objeto segun la invencion, el tamano de partfcula de los elementos dispersores de radiacion esta comprendido en el intervalo de aproximadamente 0,4-2 pm.

Es evidente para una persona con conocimientos en la materia que es posible una combinacion de efectos de dispersion de radiacion mediante la seleccion de los tamanos de partfcula de entre mas de uno de los intervalos anteriores.

En una realizacion del objeto segun la invencion, la capa de acabado que comprende aluminio o una aleacion de aluminio e inclusiones discretas anadidas esta presente como una capa sobre la superficie del objeto.

En una realizacion del objeto segun la invencion, la capa de acabado comprende dos o mas capas individuales, comprendiendo cada capa individual aluminio o una aleacion de aluminio y elementos dispersores de radiacion discretos, en el que cada capa individual puede ser diferente o igual a cualquier otra capa individual.

En una realizacion del objeto segun la invencion, los elementos dispersores de radiacion discretos se seleccionan de entre el grupo que consiste en partfculas de titanio, estano, circonio, hierro, oxido de titanio, oxido de estano, oxido de circonio y oxido de hierro.

En una realizacion del objeto segun la invencion, el volumen de los elementos dispersores de radiacion esta comprendido en el intervalo 1-50% en volumen del aluminio/aleacion de aluminio, mas preferentemente en el intervalo 5-50% en volumen del aluminio/aleacion de aluminio. Las partfculas que constituyen los contaminantes se caracterizan por tener un mdice de refraccion de luz espedfico elegido y atributos de dispersion de luz, tal como luz blanca.

Los ejemplos de contaminantes dispersores de luz son, pero no se limitan a:

• Dioxido de titanio, TiO2

• Dioxido de estano, de SnO2,

• Oxido de hierro/acero, Fe2O3 o FeO.

Los ejemplos de la forma de las partfculas:

Esferas,

Cristales,

Minerales triturados,

Prolatos u oblatos,

Escamas, o

Forma alargada, fibras o agujas.

En una realizacion del objeto segun la invencion, el espesor de cada una de entre la capa de acabado y la capa de oxido anodico esta comprendido en el intervalo 5 pm-2 mm, preferentemente en el intervalo 10 pm-1 mm, mas preferentemente en el intervalo de 20 pm- 500 pm.

En una realizacion del objeto segun la invencion, dicho objeto comprende una capa de barrera entre el sustrato y la capa

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de acabado que comprende elementos dispersores de radiacion.

En una realizacion del objeto segun la invencion, dicha capa de barrera es una capa de una aleacion de Al, una aleacion de Zr o una aleacion de Ti, preferentemente una aleacion de aluminio y titanio y/o circonio.

En una realizacion del objeto segun la invencion, dicho objeto comprende una capa protectora sobre la capa de oxido anodico.

En una realizacion del objeto segun la invencion, dicha capa protectora es una capa de un oxido de aluminio, titanio o zirconio o un oxido mixto de aluminio y titanio y/o circonio.

En una realizacion del uso de elementos dispersores de radiacion anadidos en una capa de oxido anodico, dicho uso es para proporcionar un acabado superficial blanco a un objeto que comprende un sustrato y una capa de oxido anodico.

En una realizacion del uso de elementos dispersores de radiacion anadidos en una capa de oxido anodico, dicho uso es para proporcionar un acabado superficial de color pastel a un objeto que comprende un sustrato y una capa de oxido anodico.

Pueden obtenerse otros efectos decorativos mediante la implementacion de una estructura de multiples capas de contaminantes. Las caractensticas graficas especiales con revestimientos en capas mostraran por ejemplo interferencia en capas delgadas y mostraran otros efectos debido a la capa mas gruesa.

Ciertos procedimientos de pelfcula delgada (por ejemplo, PVD y revestimiento laser) permiten la acumulacion de una estructura de aluminio de multiples capas, en la que dos o mas aleaciones se intercalan una encima de la otra.

Las dos (o mas) aleaciones se seleccionan de manera que haya una falta de coincidencia significativa en su capacidad de tincion.

Un procedimiento de abollado mecanico seguido de esmerilado, pulido y anodizacion revelara una estructura que se asemeja a los anillos de crecimiento en la madera.

El espesor de las capas individuales de las aleaciones puede ajustarse para obtener diferentes expresiones de diseno.

De esta manera, en todavfa otro aspecto de la invencion, los contaminantes se anaden como dos o mas capas de estructuras colocadas sobre la superficie del objeto. El espesor de cada una de las capas individuales puede estar comprendido tfpicamente en el intervalo de 20 pm -> 1 mm.

Pueden obtenerse interferencias opticas adicionales y mas avanzadas (efecto de ala de mariposa).

El aluminio puede ser tratado de manera que la superficie obtenga una variacion de color estructural (similar a las alas de mariposa, peces, pavos reales y conchas de perlas).

Esta cualidad de colores cambiantes se conoce como iridiscencia y ocurre cuando la luz pasa a traves de una superficie de multiples capas transparentes y se refleja mas de una vez.

Las reflexiones multiples se acoplan entre sf y los colores se intensifican.

La estructura de aluminio de multiples capas puede ser fabricada de muchas maneras con PVD como un ejemplo.

Para una persona con conocimientos en la materia, el procedimiento y la tecnologfa divulgados pueden aplicarse en una gran cantidad de variantes segun los requisitos de producto reales.

La invencion puede usarse en todo tipo de equipos y aparatos, en los que hay una demanda de una superficie con una expresion/visualizacion muy buena y que tenga alta resistencia contra la corrosion.

Los ejemplos de equipos son, pero no se limitan a: electronica de consumo, telefonos, auriculares, audffonos, utensilios de cocina, joyas, relojes, muebles, marcos de ventanas, paneles de construccion, paneles de control en vehfculos, barcos y aviones, etc.

Para ayudar a ilustrar y comprender la invencion, a continuacion se proporcionan algunos ejemplos.

Ejemplo 1

Aleacion de Al de tipo 1 se fabrica a partir de Al con algunos contaminantes anadidos.

Aleacion de Al de tipo 2 se fabrica a partir de Al con algunos otros contaminantes anadidos.

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La Figura 1 muestra las capas de: las partfculas (1) dispersoras de luz, la capa (2) de alumina, la capa (3) de acabado de Al, y la base (4) de Al o aleacion de Al. Despues de la anodizacion, la superficie del objeto aparece blanca.

Pueden obtenerse muchos efectos decorativos diferentes aplicando el mismo procedimiento y proceso descrito en la invencion. A continuacion, se proporcionan dos ejemplos adicionales. Estos no limitan el alcance de la invencion, sino que ponen enfasis en algunas pocas caracterfsticas adicionales de la invencion.

Ejemplo 2

El Ejemplo 2 es una realization que tiene las capas de: aleacion de Al tipo 1, aleacion de Al de tipo 2, preparada a partir de aleacion de Al de tipo 1, y alumina preparada a partir de aleacion de Al de tipo 2. Despues de la anodizacion, la superficie del objeto tiene el aspecto de anillos de crecimiento de la madera.

Ejemplo 3

El Ejemplo 3 es una realizacion que tiene las capas de: aleacion de Al de tipo 1, aleacion de Al de tipo 2, alumina semitransparente preparada a partir de aleacion de Al de tipo 1, alumina semitransparente preparada a partir de aleacion de Al de tipo 2. Despues de la anodizacion, la superficie del objeto tiene aspecto de alas de mariposa.

En esta configuracion las multiples capas se componen con cada segunda capa del mismo material.

En otras configuraciones, las diferentes capas pueden variar de material de una capa a otra.

Ejemplo 4

La Figura 2 ilustra el procedimiento segun la invencion en el que se usa un procedimiento PVD. De esta manera, se proporcionan inclusiones discretas en forma de partfculas junto con aluminio o una aleacion de aluminio y forman mediante un procedimiento PVD una capa de acabado sobre un sustrato, despues de lo cual dicha capa de acabado es anodizada para formar una capa de oxido anodico que comprende elementos dispersores de radiation discretos.

Ejemplo 5

La Figura 3 ilustra el procedimiento segun la invencion en el que se usa un procedimiento PVD y en el que se lleva a cabo una etapa de tratamiento termico antes de la anodizacion. De esta manera, se proporcionan inclusiones discretas en forma de partfculas junto con aluminio o una aleacion de aluminio y forman mediante un procedimiento PVD una capa de acabado sobre un sustrato, despues de lo cual dicha capa de acabado se somete a una etapa de tratamiento termico a una temperatura en el intervalo de 550°C antes de la anodizacion para formar una capa de oxido anodico que comprende elementos dispersores de radiacion discretos.

Lista de referencias

GB 873 450 A GB 2 146 042 A GB 2400113 A US 2010/0021757 A1 US 5.510.015 US 2004/0247904 US 2005/0115839 A1 US 2010/0252241 A1 US 3 400 057 A US 3 865 560 A EP 290 841 A

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de obtencion de un acabado superficial dispersor de radiacion sobre un objeto que comprende las etapas:

a) proporcionar al objeto una capa de acabado que comprende aluminio o una aleacion de aluminio, comprendiendo la capa de acabado inclusiones discretas anadidas de un segundo material que es diferente de aluminio y de la primera aleacion, y

b) posteriormente anodizar dicha capa de acabado para formar una capa de oxido anodico y para generar a partir de las inclusiones elementos dispersores de radiacion discretos,

en el que la diferencia entre un mdice de refraccion de los elementos dispersores de radiacion discretos y un mdice de refraccion de la capa de oxido anodico esta comprendida en el intervalo de 0,1-3,0, preferentemente en el intervalo de 1,0-3,0, en el que el tamano de partmula de los elementos dispersores de radiacion esta comprendido en el intervalo 1 nm-10 pm, y en el que las inclusiones discretas anadidas se seleccionan de entre el grupo que consiste en partmulas de metales y de oxidos metalicos.
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que las inclusiones discretas anadidas mantienen su estructura original durante la anodizacion.
3. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que las inclusiones discretas anadidas se convierten a una forma oxidada, disuelta o vaporizada en la capa de oxido anodico durante la anodizacion.
4. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de acabado que comprende aluminio o una aleacion de aluminio y las inclusiones discretas anadidas se colocan como una capa sobre la superficie del objeto.
5. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que la capa de acabado comprende dos o mas capas individuales, comprendiendo cada capa individual aluminio o una aleacion de aluminio e inclusiones discretas anadidas de un segundo material que es diferente de aluminio y de la aleacion de aluminio, en el que cada capa individual puede ser diferente o igual a cualquier otra capa individual.
6. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa a) comprende:

i) proporcionar aluminio o una aleacion de aluminio en un estado fundido;

ii) anadir inclusiones discretas, y

iii) enfriar para obtener una capa de acabado.
7. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que la etapa a) comprende:

i) proporcionar aluminio o una aleacion de aluminio mediante un procedimiento PVD,

ii) proporcionar inclusiones discretas,

iii) repetir las etapas i) y ii) para obtener una capa de acabado y, opcionalmente, a continuacion

iv) proporcionar una capa final de aluminio o de una aleacion de aluminio mediante un procedimiento PVD.
8. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que la etapa a) comprende:

i) proporcionar inclusiones discretas en un vehmulo y deposito las mismas en un objeto,

ii) proporcionar aluminio o una aleacion de aluminio sobre dicho objeto,

iii) fundir y consolidar el aluminio o una aleacion de aluminio mediante el uso de revestimiento laser.
9. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que la etapa a) comprende:

i) proporcionar inclusiones discretas,

ii) proporcionar aluminio o una aleacion de aluminio,

iii) mezclar las inclusiones discretas y el aluminio o la primera aleacion de aluminio,

iv) fundir y consolidar el aluminio o una aleacion de aluminio mediante el uso de revestimiento laser.

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10. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las inclusiones discretas anadidas se seleccionan de entre el grupo que consiste en partfculas de titanio, estano, circonio, hierro, oxido de titanio, oxido de estano, oxido de circonio y oxido de hierro, preferentemente en el que las inclusiones discretas anadidas se proporcionan en un volumen comprendido en el intervalo 1-50% en volumen de aluminio/aleacion de aluminio, mas preferentemente en el intervalo 5-50% en volumen de aluminio/aleacion de aluminio.
11. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las inclusiones discretas anadidas se seleccionan de entre el grupo que consiste en titanio, estano, circonio, hierro, oxido de titanio, oxido de estano, oxido de circonio y oxido de hierro, estando presentes dichas inclusiones en una cantidad comprendida en el intervalo 5-50% en peso del aluminio/aleacion de aluminio.
12. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa d) de tratamiento termico antes de la anodizacion.
13. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa c) de depositar al menos una capa de barrera sobre dicho sustrato antes de las etapas a) y b), preferentemente en el que dicha capa de barrera es una capa de una aleacion de Al, una aleacion de Zr o una aleacion de Ti, preferentemente una aleacion de aluminio y titanio y/o circonio.
14. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa e) de deposicion de una capa protectora sobre la capa de oxido anodico despues de las etapas a) y b), preferentemente en el que dicha capa protectora es una capa de un oxido de aluminio, titanio o zirconio o un oxido mixto de aluminio y titanio y/o circonio.
15. Un objeto que comprende las capas siguientes:

a) Un sustrato;

b) Una capa de oxido anodico que comprende elementos dispersores de radiacion, en el que la diferencia entre un mdice de refraccion de los elementos dispersores de radiacion discretos y un mdice de refraccion de la capa de oxido anodico esta comprendida en el intervalo 0,1-3,0, preferentemente en el intervalo 1,0-3,0, en el que el tamano de partmula de los elementos dispersores de radiacion esta comprendido en el intervalo 1 nm-10 pm, y en el que las inclusiones discretas anadidas se seleccionan de entre el grupo que consiste en partmulas de metales y de oxidos metalicos.
16. Objeto segun la reivindicacion 15, que comprende:

a) Un sustrato;

b) Una tapa de acabado de Al o de aleacion de Al que comprende elementos dispersores de radiacion;

c) Una capa de oxido anodico que comprende elementos dispersores de radiacion.
17. Objeto segun la reivindicacion 15 o 16, en el que el sustrato esta realizado en una sustancia seleccionada de entre el grupo que consiste en ceramica, vidrio, polfmeros y metal, y es preferentemente un sustrato de Al o aleacion de Al.