FR2752688A1

FR2752688A1 - Metal material for use in jewellery, watch-making and similar work

Info

Publication number: FR2752688A1
Application number: FR9610986A
Authority: FR
Inventors: Pierre Derobert; Eric Toyes
Original assignee: JOAILLIER DU VERMEIL
Current assignee: JOAILLIER DU VERMEIL
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 1998-03-06
Anticipated expiration: 2016-09-04
Also published as: FR2752688B1

Abstract

The metal material comprises a base layer of a precious metal, a barrier layer and a surface layer of another precious metal which adheres to the barrier layer. The barrier layer is of platinum which can contain microscopic particles of tungsten carbide, nitride carbide, diamond and PTFE. The thickness of the barrier layer is 0.5-4 mu m, preferably 2.5-3.5 mu m. The material can be made from a succession of layers of precious metal with platinum barrier layers between. The base layer can be of silver and the outer layer of gold, which can be covered with platinum.

Description

PIECE D'ORFEVRERIE, DE BITOUTERIE, DE TOAILLERIE,
D'HORLOGERIE, DE DECORATION OU ANALOGUE
Domaine technique
L'invention se rattache au domaine de l'orfévrerie, la bijouterie ou l'horlogerie. Elle vise plus précisément la fabrication d'objets réalisés à partir d'une base en métal fin et présentant un placage en un autre métal fin. Il peut s'agir par exemple de bijoux à base d'argent recouvert d'un placage d'or. Elle consiste plus précisément en l'utilisation de platine pour constituer une couche barrière d'interposition entre les deux métaux fins.PIECE OF SILVERWOOD, BITOUTERY, FABRIC,
CLOCK, DECORATION OR THE LIKE
Technical area
The invention relates to the field of goldsmithery, jewelry or watchmaking. It relates more specifically to the manufacture of objects made from a base of fine metal and having a plating of another fine metal. It can for example be jewelry based on silver covered with a gold plating. It consists more precisely in the use of platinum to form a barrier layer of interposition between the two fine metals.

Techniques antérieures
La réalisation de pièces d'orfévrérie ou de bijoux réalisés à base d'argent doré, plus connu sous l'appellation "vermeil" est connue depuis de nombreux siècles.Previous techniques
The production of gold and silver pieces or jewelry made from gilded silver, better known under the name "vermeil", has been known for many centuries.

Ainsi, ce type de pièce est réalisé à partir d'une base en argent recouverte d'une couche d'or. Or, on a observé depuis longtemps qu'au niveau de la surface de jonction entre l'argent et l'or, des migrations d'ions avaient lieu, dues à des réactions électrochimiques. Ce phénomène modifie la structure de la couche d'or, ce qui se traduit par une dégradation des qualités superficielles, et l'apparition de tâches de sulfuration de l'argent particulièrement inesthétiques. Thus, this type of piece is made from a silver base covered with a layer of gold. However, it has long been observed that at the junction surface between silver and gold, ion migrations take place, due to electrochemical reactions. This phenomenon modifies the structure of the gold layer, which results in a degradation of the surface qualities, and the appearance of particularly unsightly silver sulphurization spots.

Pour pallier cet inconvénient, on a proposé, avant de plaquer la couche d'or sur l'argent, de déposer sur la base d'argent une couche intermédiaire en un matériau différent, servant de barrière et interdisant la migration d'ions. Historiquement, on a d'abord utilisé du nickel pour former cette couche frontière. Par la suite, on a progressivement remplacé le nickel par un alliage de palladium et de nickel. To overcome this drawback, it has been proposed, before applying the gold layer to the silver, to deposit on the silver base an intermediate layer made of a different material, serving as a barrier and preventing the migration of ions. Historically, nickel was first used to form this boundary layer. Subsequently, nickel was gradually replaced by an alloy of palladium and nickel.

Or, le coût d'un tel alliage palladium-nickel est très important et augemente le prix de revient d'une pièce ainsi réalisée. However, the cost of such a palladium-nickel alloy is very high and increases the cost price of a part thus produced.

En outre et surtout, le nickel présente un caractére allergène et a été progressivement prohibé dans l'industrie de fabrication des objets en métaux précieux destinés au contact avec la peau. In addition and above all, nickel has an allergenic character and has been progressively prohibited in the industry for manufacturing precious metal objects intended for contact with the skin.

Un des problèmes que se propose donc de résoudre l'invention est celui de la réalisation de zones barrières entre l'argent et l'or n'utilisant pas de nickel même en très faibles proportions. One of the problems which the invention therefore proposes to solve is that of the creation of barrier zones between silver and gold not using nickel even in very small proportions.

Par ailleurs, on connaît des bijoux réalisés en argent plaqué platine qui présentent un éclat caractéristique très recherché. Or, compte-tenu des techniques de fabrications existantes, les couches de placage de tels bijoux sont d'une épaisseur extrêmement réduite. En effet, les couches de platine actuellement obtenues sont très fines et très tendues et par conséquent perméables et relativement cassantes. On observe le même inconvénient à un degré encore supérieur, avec les couches de placage en palladium pur. Furthermore, jewelry made of platinum-plated silver is known which has a highly sought-after characteristic luster. However, given the existing manufacturing techniques, the plating layers of such jewelry are of extremely reduced thickness. Indeed, the platinum layers currently obtained are very thin and very taut and therefore permeable and relatively brittle. The same disadvantage is observed to an even greater degree, with the plating layers of pure palladium.

En outre, il est également connu de recouvrir les bijoux à base d'argent d'une couche de rhodium qui protège l'argent d'une oxydation en formant une barrière vis-à-vis de l'air ambiant. Or, si le rhodium est très résistant et confère aux bijoux ainsi obtenus une bonne tenue aux chocs, en revanche son éclat est relativement médiocre. In addition, it is also known to cover silver-based jewelry with a layer of rhodium which protects the silver from oxidation by forming a barrier against ambient air. However, if the rhodium is very resistant and gives the jewelry thus obtained a good impact resistance, on the other hand its luster is relatively poor.

Exposé de l'invention
L'invention concerne donc une pièce d'orfévrerie, de bijouterie, de joaillerie ou d'horlogerie, du type comportant une base réalisée en un métal fin, une couche barrière recouvrant la base, et une couche supérieure en un autre métal fin recouvrant la couche barrière. Statement of the invention
The invention therefore relates to a piece of goldsmith's work, jewelry, clockwork, of the type comprising a base made of a fine metal, a barrier layer covering the base, and an upper layer of another fine metal covering the barrier layer.

La pièce conforme à l'invention se caractérise en ce que la couche barrière est en platine. The part according to the invention is characterized in that the barrier layer is made of platinum.

Autrement dit, l'invention consiste à utiliser le platine en tant que matériau servant de zone barrière entre deux métaux fins, comme par exemple l'or et l'argent. Or, comme déjà dit, l'utilisation du platine était connue dans les domaines de l'invention uniquement pour réaliser des couches de placage extérieur d'épaisseur extrêmement réduite. Comme déjà dit, les propriétés mécaniques de ces placages de platine étaient loin d'être satisfaisantes notamment en terme de résistance aux chocs et de perméabilité. Or, par effet surprenant, l'invention permet d'obtenir des zones barrières de bonne qualité car d'épaisseur relativement importante. In other words, the invention consists in using platinum as a material serving as a barrier zone between two fine metals, such as for example gold and silver. However, as already said, the use of platinum was known in the fields of the invention only for producing outer cladding layers of extremely reduced thickness. As already said, the mechanical properties of these platinum plating were far from satisfactory, particularly in terms of impact resistance and permeability. However, by surprising effect, the invention makes it possible to obtain barrier zones of good quality because of relatively large thickness.

Par ailleurs, compte-tenu du prix du platine, l'homme de métier serait dissuadé d'utiliser un tel matériau pour réaliser la zone frontière dont l'épaisseur est nettement supérieure à l'épaisseur d'une couche de placage de platine traditionnel. Furthermore, given the price of platinum, those skilled in the art would be dissuaded from using such a material to produce the border area whose thickness is significantly greater than the thickness of a layer of traditional platinum plating.

Dans une forme perfectionnée de l'invention, le platine des couches barrières comprend en outre un ajout formé de poudres de particules submicronales. Par submicronales, on entend que les particules de poudre incluses dans le platine ont des dimensions de l'ordre du micron. In an improved form of the invention, the platinum of the barrier layers further comprises an addition formed of powders of submicron particles. By submicron is meant that the powder particles included in the platinum have dimensions of the order of a micron.

En pratique, les particules submicronales sont en un matériau choisi dans le groupe comprenant entre autres: la silice, le carbure de tungstène, le carbure de nitrure, le diamant et le polytétrafluoroéthylène. In practice, the submicron particles are made of a material chosen from the group comprising inter alia: silica, tungsten carbide, nitride carbide, diamond and polytetrafluoroethylene.

Ainsi, en fonction de la poudre utilisée, on peut modifier les caractéristiques intrinsèques du platine notamment en termes de tension, de dureté, de coloris et de résistance à l'abrasion. Thus, depending on the powder used, the intrinsic characteristics of the platinum can be modified, in particular in terms of tension, hardness, color and resistance to abrasion.

En pratique, la couche barrière a une épaisseur comprise entre 1 et 4 microns, et de préférence comprise entre 2,5 et 3,5 microns. Comme déjà dit, les épaisseurs de couches de platine ainsi obtenues sont nettement supérieures à celles employées pour les couches de placage de platine constituant l'utilisation traditionnelle du platine. In practice, the barrier layer has a thickness between 1 and 4 microns, and preferably between 2.5 and 3.5 microns. As already said, the thicknesses of platinum layers thus obtained are significantly greater than those used for the platinum plating layers constituting the traditional use of platinum.

L'invention permet donc de réaliser des objets d'orfévrerie ou de bijouterie correspondant à l'appellation réglementée "vermeil" pour laquelle l'épaisseur de la couche de placage en or jaune est supérieure à 2 microns et généralement inférieure à 20 microns. The invention therefore makes it possible to produce gold or silver articles corresponding to the regulated designation "vermeil" for which the thickness of the plating layer in yellow gold is greater than 2 microns and generally less than 20 microns.

Il est également possible de réaliser des objets dans lesquels la couche supérieure d'or présente une épaisseur comprise entre 1 et 4 microns. It is also possible to produce objects in which the upper layer of gold has a thickness of between 1 and 4 microns.

Ainsi, cette couche d'or assure une protection de l'argent contre les éventuelles zones de perméabilité de la couche caractéristique de platine.Thus, this layer of gold provides protection of the silver against possible zones of permeability of the characteristic platinum layer.

Il peut également s'avérer avantageux de réaliser une pièce d'orfévrerie ou de bijouterie prenant une succession de couches superposées en métal fin entre chacune desquelles est intercalée une couche barrière caractéristique en platine. On réalise ainsi un élément multi-couches possible dans lequel chaque couche, notamment celle de platine, sont d'épaisseur moindre, ce qui améliore les propriétés mécaniques de chacune de ces couches, notamment en termes de tension, et se traduit par une meilleure tenue de la pièce finale. It can also be advantageous to produce a piece of goldsmith's or jewelry making a succession of superimposed layers of fine metal between each of which is interposed a characteristic barrier layer of platinum. A possible multi-layer element is thus produced in which each layer, in particular that of platinum, is of lesser thickness, which improves the mechanical properties of each of these layers, in particular in terms of tension, and results in better resistance. of the final piece.

Avantageusement, on peut faire subir à la pièce multi-couches un traitement thermique qui a pour effet d'éliminer certains résidus de dépôt, voire dans certains cas de réaliser un léger alliage au niveau de la jonction des différentes couches entre elles. Advantageously, the multi-layer part can be subjected to a heat treatment which has the effect of eliminating certain deposit residues, or even in certain cases of producing a light alloy at the junction of the different layers between them.

Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la couche supérieure d'or est recouverte d'une couche supplémentaire en platine. In another embodiment of the invention, the upper layer of gold is covered with an additional layer of platinum.

Ainsi, on peut réaliser des objets correspondant à l'appellation réglementée "vermeil blanc", qui sont constitués, de l'intérieur à l'extérieur, de la base en argent, puis d'une couche barrière caractéristique en platine, puis une couche supérieure en or, puis enfin d'une couche extérieure en platine.Thus, objects corresponding to the regulated designation "white vermeil" can be produced, which consist, from the inside to the outside, of the silver base, then of a characteristic barrier layer of platinum, then a layer upper in gold, then finally an outer layer of platinum.

Manières de réaliser l'invention
Comme déjà dit, l'invention concerne les objets utilisés en orfévrerie, en bijouterie, en joaillerie et voire en horlogerie. H peut donc s'agir de bijoux, de montres ou d'articles de métal précieux de type très variés.Ways to realize the invention
As already said, the invention relates to objects used in goldsmithery, in jewelry, in jewelry and even in watchmaking. It can therefore be jewelry, watches or precious metal items of various types.

Dans la suite de la description, on présente l'application de l'invention à des objets d'argent plaqués or, mais l'invention couvre également les pièces réalisées en plaquage d'or blanc sur or jaune, ou viceversa ou encore d'autres types de plaquage d'un premier métal fin sur un second, le point essentiel étant que la couche intermédiaire soit en platine. In the following description, the application of the invention is presented to gold-plated silver objects, but the invention also covers parts made of white gold plating on yellow gold, or vice versa or other types of plating of a first fine metal on a second, the essential point being that the intermediate layer is made of platinum.

Ainsi, pour réaliser un bijou conforme à l'invention, on procède sur l'objet de base en argent, issu par exemple de fonderie, au dépôt d'une couche caractéristique de platine. Ce dépôt peut s'obtenir par un procédé physique, chimique ou électrolytique, connu en soi, qui ne sera donc pas détaillé ci-après en détail. Thus, to produce a piece of jewelry in accordance with the invention, the basic silver object, for example from foundry, is deposited with a characteristic layer of platinum. This deposition can be obtained by a physical, chemical or electrolytic process, known per se, which will therefore not be detailed below in detail.

Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, la couche barrière en platine présente de préférence une épaisseur comprise entre 2,5 à 3,5 microns. Bien entendu, l'invention couvre également les réalisations dans lesquelles l'épaisseur de platine sera comprise entre 0,5 et 4 voire 5 microns. In accordance with an essential characteristic of the invention, the platinum barrier layer preferably has a thickness of between 2.5 to 3.5 microns. Of course, the invention also covers embodiments in which the thickness of the platinum will be between 0.5 and 4 or even 5 microns.

L'étape suivante de fabrication du bijou consiste à déposer une couche supérieure en or sur la couche de platine caractéristique. The next stage in the production of the jewel is to deposit a top layer of gold on the characteristic platinum layer.

Plusieurs cas de figures sont envisageables. Ainsi, si l'on souhaite réaliser un objet répondant à l'appellation réglementée "vermeil", la couche d'or blanc ou jaune présente une épaisseur comprise entre 10 et 20 microns et est réalisée par dépôt physique, galvanique ou électrolytique. Several scenarios are possible. Thus, if one wishes to produce an object corresponding to the regulated designation "vermeil", the layer of white or yellow gold has a thickness of between 10 and 20 microns and is produced by physical, galvanic or electrolytic deposition.

Dans le cas où l'on souhaite uniquement réaliser une couche de protection de la couche de platine caractéristique, la couche d'or supérieure présente une épaisseur comprise entre 2 et 3 microns. Cette couche d'or réalise ainsi une protection et une couverture de la couche de platine et permet de prévenir les risques d'oxydation et de sulfuration de l'argent qu'occasionneraient des zones perméables de la couche de platine caractéristique. In the case where it is only desired to produce a protective layer for the characteristic platinum layer, the upper gold layer has a thickness of between 2 and 3 microns. This layer of gold thus provides protection and coverage of the platinum layer and makes it possible to prevent the risks of oxidation and sulphurization of the silver that would be caused by permeable zones of the characteristic platinum layer.

Comme déjà dit, il peut s'avérer avantageux de réaliser une succession de dépôts alternés de couches de métal fin et de couches barrière de platine. Dans ce cas, il est possible de diminuer l'épaisseur des couches de barrière de barrière en platine, ce qui est favorable en termes de tension. On augmente ainsi la résistance mécanique globale de la pièce réalisée. Ainsi, les différentes couches superposées peuvent par exemple avoir une épaisseur de 1 micron et être au nombre de deux ou trois, voire plus. Pour assurer une bonne homogénéité des propriétés mécaniques de l'ensemble multi-couches, on peut être amené à soumettre cet élément à un traitement thermique, ce qui a pour effet d'une part, d'éliminer d'éventuels résidus de dépôts indésirables, et d'autre part, de provoquer une légère fusion et donc un alliage au niveau des zones de jonction des couches de platine avec les couches de métal fin. As already said, it may prove advantageous to produce a succession of alternating deposits of thin metal layers and platinum barrier layers. In this case, it is possible to reduce the thickness of the platinum barrier barrier layers, which is favorable in terms of tension. This increases the overall mechanical strength of the part produced. Thus, the various superimposed layers may for example have a thickness of 1 micron and be two or three in number, or even more. To ensure good homogeneity of the mechanical properties of the multi-layer assembly, it may be necessary to subject this element to a heat treatment, which has the effect, on the one hand, of eliminating possible residues of undesirable deposits, and on the other hand, to cause a slight fusion and therefore an alloy at the junction areas of the platinum layers with the thin metal layers.

Il est important de noter que l'épaisseur de la superposition des couches de platine et de métal fin caractéristique de l'invention est nettement supérieure aux épaisseurs de couches de platine utilisée en placage traditionnellement, qui sont typiquement de l'ordre du micron. It is important to note that the thickness of the superposition of the platinum and thin metal layers characteristic of the invention is significantly greater than the thicknesses of platinum layers used in traditional plating, which are typically of the order of a micron.

L'invention couvre également les variantes de réalisation dans lesquelles le bijou obtenu comme décrit précédemment reçoit une couche de placage extérieur réalisée également en platine, grâce à un dépôt physique, électrolytique ou chimique. The invention also covers the variant embodiments in which the jewel obtained as described above receives an outer plating layer also produced in platinum, by virtue of a physical, electrolytic or chemical deposit.

Conformément à une caractéristique importante de l'invention, le platine utilisé pour réaliser la couche barrière et l'éventuelle couche de placage peut contenir des particules de poudre submicronales. Ainsi, par exemple lors de la préparation du platine avant son dépôt, on incorpore certaines poudres permettant de modifier les caractéristiques mécaniques ou esthétiques du platine. In accordance with an important characteristic of the invention, the platinum used to make the barrier layer and the possible plating layer may contain particles of submicron powder. Thus, for example during the preparation of platinum before its deposition, certain powders are incorporated which make it possible to modify the mechanical or aesthetic characteristics of the platinum.

Ainsi, si l'on souhaite augmenter la dureté de la couche de platine, on choisit une poudre de diamant, ou de métal dur comme par exemple le carbure de tungstène ou de nitrure. Thus, if it is desired to increase the hardness of the platinum layer, a diamond powder, or a hard metal powder such as, for example, tungsten carbide or nitride, is chosen.

Par ailleurs, si l'on souhaite augmenter la résistance de la couche de placage à l'usure, aux frottements et aux glissements, on choisit d'incorporer une poudre de matières thermoplastiques comme par exemple du polytétrafluorure d'éthylène commercialisé sous la marque déposée TEFLON. On peut également incorporer des poudres telles que la silice ou autres oxydes permettant d'obtenir des effets de couleur particulièrement esthétiques. Furthermore, if it is desired to increase the resistance of the plating layer to wear, to friction and to slipping, it is chosen to incorporate a powder of thermoplastic materials such as, for example, polyethylene tetrafluoride marketed under the registered trademark. TEFLON. It is also possible to incorporate powders such as silica or other oxides which make it possible to obtain particularly aesthetic color effects.

Ainsi, les articles d'orfévrerie ou de bijouterie conformes à l'invention présentent de nombreux avantages par rapport aux bijoux équivalents réalisés antérieurement. En ce qui concerne les propriétés mécaniques, on peut citer une augmentation d'épaisseur, de la résistance aux chocs et aux frottements. Sur le point de vue esthétique, on obtient des articles présentant un éclat et des coloris supérieurs à ceux obtenus notamment grâce au placage de rhodium. Thus, the articles of goldsmithery or jewelry in accordance with the invention have many advantages compared to equivalent jewelry made previously. With regard to the mechanical properties, there may be mentioned an increase in thickness, in impact resistance and in friction. From an aesthetic point of view, articles are obtained having a brightness and colors superior to those obtained in particular by virtue of the plating of rhodium.

En outre, l'emploi de platine élimine toute utilisation de nickel, ce qui correspond aux futures normes de réglementation. In addition, the use of platinum eliminates all use of nickel, which corresponds to future regulatory standards.

Claims

1 / Piece of goldsmith's work, jewelry, clockwork or the like, of the type comprising a base of fine metal, a barrier layer covering the base, and an upper layer of another fine metal adhering to the barrier layer, characterized in that the barrier layer is made of platinum.

2 / Part according to claim 1, characterized in that the platinum of the barrier layer further comprises an addition of submicron particles.

3 / Part according to claim 2, characterized in that the submicron powders are made of a material chosen from the group comprising silica, tungsten carbide, nitride carbide, diamond and polytetrafluoroethylene.

4 / Part according to claim 1, characterized in that the barrier layer has a thickness between 0.5 and 4 microns.

5 / Part according to claim 4, characterized in that the barrier layer has a thickness between 2.5 and 3.5 microns.

6 / Part according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a succession of superimposed layers of fine metal between each of which is interposed a platinum barrier layer.

7 / Part according to one of claims 1 to 6, characterized in that it has undergone a heat treatment.

8 / Part according to one of claims 1 to 7, characterized in that the base is made of silver and in that the upper layer is made of gold.

9 / Part according to one of claims 1 to 8, characterized in that the upper layer is covered with an additional layer of platinum.