FR2766212A1 - Protective coating of decorative or functional metal article - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE TRAITEMENT DE LA SURFACE D'UN OBJET DECORATIF
OU FONCTIONNEL ET OBJET DECORATIF OU FONCTIONNEL REALISE
SELON CE PROCEDE
La présente invention concerne un procédé de traitement de la surface d'un objet décoratif ou fonctionnel comportant un substrat réalisé en un matériau métallique, notamment en laiton, en bronze, en aluminium ou en alliages à base d'aluminium, en acier au carbone, en acier inoxydable, en fonte de zinc ou similaires, sensibles à la corrosion, dans lequel on dépose sur ledit substrat au moins une couche mince d'un revêtement de finition conférant audit objet décoratif ou fonctionnel des caractéristiques esthétiques et/ou fonctionnelles prédéterminées.PROCESS FOR TREATING THE SURFACE OF A DECORATIVE OBJECT
OR FUNCTIONAL AND DECORATIVE OR FUNCTIONAL OBJECT REALIZED
ACCORDING TO THIS PROCESS
The present invention relates to a method of treating the surface of a decorative or functional object comprising a substrate made of a metallic material, in particular brass, bronze, aluminum or aluminum-based alloys, carbon steel, made of stainless steel, cast iron or the like, susceptible to corrosion, in which is deposited on said substrate at least one thin layer of a finishing coating conferring on said decorative or functional object predetermined aesthetic and / or functional characteristics.
Elle concerne également un objet décoratif ou fonctionnel réalisé par ce procédé et comportant un substrat réalisé en un matériau métallique, notamment en laiton, en bronze, en aluminium ou en alliages à base d'aluminium, en acier au carbone, en acier inoxydable, en fonte de zinc ou similaires, sensibles à la corrosion, et au moins une couche mince d'un revêtement de finition déposée sur ledit substrat et conférant à l'objet décoratif ou fonctionnel des caractéristiques esthétiques et/ou fonctionnelles prédéterminées.It also relates to a decorative or functional object produced by this process and comprising a substrate made of a metallic material, in particular brass, bronze, aluminum or aluminum-based alloys, carbon steel, stainless steel, cast iron or the like, sensitive to corrosion, and at least one thin layer of a finishing coating deposited on said substrate and giving the decorative or functional object predetermined aesthetic and / or functional characteristics.
De nombreux objets décoratifs ou ayant un caractére fonctionnel sont réalisés au moyen de matériaux tels que le laiton, les bronzes, I'aluminium ou ses alliages, les fontes de zinc, les aciers au carbone ou les aciers inoxydables.Many decorative or functional objects are made using materials such as brass, bronzes, aluminum or its alloys, zinc cast irons, carbon steels or stainless steels.
Ces substrats sont sensibles à la corrosion, et pour répondre aux exigences requises dans leur domaine d'application, exigences qui peuvent être mécaniques, électriques, optiques ou chimiques, on les recouvre de revêtements durs métalliques, ou du type céramique, déposés par pulvérisation cathodique. Cependant ces revêtements durs de faible épaisseur offrent une protection insuffisante à la corrosion en raison des conditions de croissance des couches. En effet pour des dépôts de revêtements durs effectués à basse température (au-dessous de 300oC), les conditions de germination et de croissance des couches aboutissent à une structure en colonnes perpendiculaire à la surface, qui est en général peu dense et qui présente des séparations importantes entre les colonnes.These substrates are sensitive to corrosion, and in order to meet the requirements required in their field of application, requirements which may be mechanical, electrical, optical or chemical, they are covered with metallic, or ceramic-type, hard coatings deposited by sputtering. . However, these thin thin coatings offer insufficient corrosion protection due to the conditions of growth of the layers. Indeed, for hard coatings deposited at low temperature (below 300oC), the germination and growth conditions of the layers result in a columnar structure perpendicular to the surface, which is generally not very dense and which presents important separations between the columns.
Pour pallier cet inconvénient, on recourt souvent à l'application d'une couche intermédiaire galvanique de nickel ou de ses alliages en vue de constituer une barriére efficace contre la corrosion. Ce métal, qui est utilisé fréquemment pour des applications décoratives en horlogerie, en bijouterie ou en lunetterie, par exemple, peut provoquer des réactions allergiques chez certains individus lorsque ces objets sont en contact avec le corps.To overcome this drawback, the application of an galvanic intermediate layer of nickel or its alloys is often resorted to in order to constitute an effective barrier against corrosion. This metal, which is frequently used for decorative applications in watchmaking, jewelry or eyewear, for example, can cause allergic reactions in some individuals when these objects are in contact with the body.
La présente invention se propose de pallier les inconvénients des procédés connus et d'offrir un procédé supprimant les risques de provoquer des allergies chez certaines personnes sensibles au contact avec des objets ayant une sous-couche faite en nickel ou en ses alliages pour assurer une protection de ces objets contre la corrosion.The present invention proposes to overcome the drawbacks of known methods and to offer a method eliminating the risks of causing allergies in certain people sensitive to contact with objects having an undercoat made of nickel or its alloys to provide protection. of these objects against corrosion.
Dans ce but le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on dépose sur le substrat, antérieurement au dépôt de ladite couche mince du revêtement de finition, au moins une couche intermédiaire d'un matériau résistant à la corrosion et ayant des propriétés de bio-compatibilité.For this purpose, the process according to the invention is characterized in that at least one intermediate layer of a corrosion-resistant material having the following properties is deposited on the substrate, prior to the deposition of said thin layer of the finishing coating. bio-compatibility properties.
Selon une forme de réalisation préférée, ledit matériau de ladite couche intermédiaire est de l'argent ou un de ses alliages.According to a preferred embodiment, said material of said intermediate layer is silver or one of its alloys.
Selon un premier mode de réalisation, I'on procède au dépôt de ladite couche intermédiaire par voie chimique ou électrochimique à partir d'une solution électrolytique pour application galvanique composée des substances suivantes . nitrate d'argent, fluorure d'argent, fluoborate d'argent, iodure d'argent, thiosulfate d'argent, pyrophosphate d'argent, succinimide d'argent, thiourée, ou cyanure double d'argent et de potassium. According to a first embodiment, the deposition of said intermediate layer is carried out chemically or electrochemically from an electrolytic solution for galvanic application composed of the following substances. silver nitrate, silver fluoride, silver fluoborate, silver iodide, silver thiosulfate, silver pyrophosphate, silver succinimide, thiourea, or double silver and potassium cyanide.
Selon un deuxième mode de réalisation, I'on procède au dépôt de ladite couche intermédiaire par dépôt sous vide.According to a second embodiment, the deposition of said intermediate layer is carried out by vacuum deposition.
D'une manière préférentielle, ledit matériau de ladite couche intermédiaire est un alliage d'argent avec l'un au moins des éléments suivants : cuivre, étain, antimoine, zinc, plomb, bismuth, arsenic, germanium, indium, or, palladium, platine.Preferably, said material of said intermediate layer is a silver alloy with at least one of the following elements: copper, tin, antimony, zinc, lead, bismuth, arsenic, germanium, indium, gold, palladium, platinum.
Dans une variante de réalisation la couche intermédiaire est formée de plusieurs couches dont au moins une couche est en argent ou en un alliage d'argent.In an alternative embodiment, the intermediate layer is formed of several layers, at least one layer of which is made of silver or a silver alloy.
Dans cette variante, I'on peut déposer sur ledit substrat et sous la couche d'argent une sous-couche mate, semi-mate ou brillante de cuivre ou de ses alliages ou d'alliages de zinc et sur ladite couche d'argent une couche d'un métal précieux choisi parmi les métaux suivants : palladium, or, platine, rhodium Lesdites couches peuvent être déposées par voie chimique ou électrochimique.In this variant, it is possible to deposit on said substrate and under the silver layer a matt, semi-matt or shiny sublayer of copper or its alloys or zinc alloys and on said silver layer a layer of a precious metal chosen from the following metals: palladium, gold, platinum, rhodium Said layers can be deposited chemically or electrochemically.
Dans toutes les variantes, lorsque ladite couche intermédiaire est obtenue par voie chimique ou voie électrochimique elle a de préférence une épaisseur comprise entre 1 et 50 micrométres et, lorsqu'elle est obtenue par dépôt sous vide, elle a de préférence une épaisseur comprise entre 0,5 et 10 micromètres.In all the variants, when said intermediate layer is obtained by chemical or electrochemical route it preferably has a thickness of between 1 and 50 micrometers and, when it is obtained by vacuum deposition, it preferably has a thickness of between 0 , 5 and 10 micrometers.
De façon avantageuse, I'on dépose sur ladite couche intermédiaire au moins une couche d'un matériau choisi parmi le groupe de matériaux suivants titane, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantale, chrome, molybdène, tungstène, aluminium. Advantageously, at least one layer of a material chosen from the following group of materials, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, aluminum, is deposited on said intermediate layer.
L'on peut également déposer sur ladite couche intermédiaire au moins une couche d'un matériau choisi parmi le groupe de matériaux suivants: titane, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantale, chrome, molybdène, tungstène, aluminium, auquel on ajoute au moins un des éléments choisis parmi le groupe des éléments suivants : carbone, azote, oxygène, bore, silicium, fluor, chlore, soufre, phosphore.It is also possible to deposit on said intermediate layer at least one layer of a material chosen from the following group of materials: titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, aluminum, to which is added to the at least one of the elements chosen from the group of the following elements: carbon, nitrogen, oxygen, boron, silicon, fluorine, chlorine, sulfur, phosphorus.
Ladite couche déposée sur ladite couche intermédiaire a de préférence une épaisseur comprise entre 0,1 et 10 micromètres.Said layer deposited on said intermediate layer preferably has a thickness of between 0.1 and 10 micrometers.
L'objet décoratif ou fonctionnel selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte en outre, au moins une couche intermédiaire d'un matériau résistant à la corrosion et ayant des propriétés de bio-compatibilité disposée sous le dépôt de ladite couche mince du revêtement de finition.The decorative or functional object according to the invention is characterized in that it further comprises, at least one intermediate layer of a material resistant to corrosion and having bio-compatibility properties disposed under the deposition of said thin layer of the finish coating.
Selon une forme de réalisation préférée, ledit matériau de ladite couche intermédiaire est de l'argent ou un de ses alliages.According to a preferred embodiment, said material of said intermediate layer is silver or one of its alloys.
Ledit matériau de ladite couche intermédiaire est avantageusement un alliage d'argent avec l'un au moins des éléments suivants : cuivre, étain, antimoine, zinc, plomb, bismuth, arsenic, germanium, indium, or, palladium, platine avec un titre d'argent compris entre 500 et 1000 /00. Said material of said intermediate layer is advantageously an alloy of silver with at least one of the following elements: copper, tin, antimony, zinc, lead, bismuth, arsenic, germanium, indium, gold, palladium, platinum with a title of money between 500 and 1000/00.
Dans une variante de réalisation la couche intermédiaire comporte plusieurs couches dont au moins une couche est en argent ou en un alliage d'argent.In an alternative embodiment, the intermediate layer comprises several layers, at least one layer of which is made of silver or a silver alloy.
Ladite couche intermédiaire a de préférence une épaisseur comprise entre 1 et 50 micromètres, lorsqu'elle est déposée par voie chimique ou électrochimique, et comprise entre 0,5 et 10 micromètres lorsqu'elle est déposée sous vide. Said intermediate layer preferably has a thickness between 1 and 50 micrometers, when it is deposited chemically or electrochemically, and between 0.5 and 10 micrometers when it is deposited under vacuum.
Lorsque la couche intermédiaire est formée de plusieurs couches, L'objet selon l'invention comporte avantageusement, entre ledit substrat et la couche d'argent, une sous-couche mate, semi-mate ou brillante de cuivre ou de ses alliages ou d'alliages d'étain et sur ladite couche d'argent une couche d'un métal précieux choisi parmi les métaux suivants : palladium, or, platine, rhodium.When the intermediate layer is formed of several layers, the object according to the invention advantageously comprises, between said substrate and the silver layer, a mat, semi-mat or shiny sublayer of copper or its alloys or tin alloys and on said silver layer a layer of a precious metal chosen from the following metals: palladium, gold, platinum, rhodium.
Dans toutes les formes de réalisation, L'objet selon l'invention comporte sur ladite couche intermédiaire au moins une couche d'un matériau choisi parmi le groupe de matériaux suivants : titane, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantale, chrome, molybdène, tungstène, aluminium.In all embodiments, the object according to the invention comprises on said intermediate layer at least one layer of a material chosen from the following group of materials: titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum , tungsten, aluminum.
II peut également comporter sur ladite couche intermédiaire au moins une couche d'un matériau choisi parmi le groupe de matériaux suivants : titane, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantale, chrome, molybdène, tungstène auquel on a ajouté au moins un des éléments choisis parmi le groupe des éléments suivants : carbone, azote, oxygène, bore, silicium, fluor, chlore, soufre, phosphore. It can also include on said intermediate layer at least one layer of a material chosen from the following group of materials: titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten to which at least one of the elements has been added. chosen from the group of the following elements: carbon, nitrogen, oxygen, boron, silicon, fluorine, chlorine, sulfur, phosphorus.
Ladite couche déposée sur ladite couche intermédiaire a de préférence une épaisseur comprise entre 0,1 et 10 micromètres.Said layer deposited on said intermediate layer preferably has a thickness of between 0.1 and 10 micrometers.
La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'exemples non limitatifs d'objets décoratifs ou fonctionnels obtenus avec le procédé de l'invention, et aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'une première forme de réalisation d'un objet selon l'invention, la figure 2 représente une vue en coupe transversale d'une deuxième forme de réalisation d'un objet selon l'invention, et la figure 3 représente une vue en coupe transversale d'une troisième forme de réalisation d'un objet selon l'invention.The present invention will be better understood with reference to the description of nonlimiting examples of decorative or functional objects obtained with the method of the invention, and to the accompanying drawings in which FIG. 1 represents a cross-sectional view of a first embodiment of an object according to the invention, FIG. 2 represents a cross-sectional view of a second embodiment of an object according to the invention, and FIG. 3 represents a cross-sectional view of a third embodiment of an object according to the invention.
La première étape du procédé, qui consiste à effectuer le dépôt de la couche intermédiaire sur le substrat métallique pour le protéger de la corrosion, peut être réalisée par deux voies connues qui sont la voie chimique ou électrochimique ou le dépôt physique sous vide en phase gazeuse (appelé couramment PVD) ou chimique en phase gazeuse (appelé couramment
CVD). Cette couche intermédiaire peut, selon le substrat utilisé, se composer de un à trois métaux qui sont de l'argent ou un de ses alliages, qui doit être présent dans toutes les combinaisons, associé à du cuivre ou du palladium, le cuivre pouvant être remplacé par un de ses alliages et le palladium par un autre métal précieux. Les variantes utilisées sont choisies en fonction de la nature du substrat sur lequel elles doivent être déposées et de l'état de surface final souhaité pour l'objet formé par ledit substrat.The first step of the process, which consists in depositing the intermediate layer on the metal substrate to protect it from corrosion, can be carried out by two known routes which are the chemical or electrochemical route or the physical deposition under vacuum in the gas phase. (commonly called PVD) or chemical in the gas phase (commonly called
CVD). This intermediate layer may, depending on the substrate used, consist of one to three metals which are silver or one of its alloys, which must be present in all combinations, associated with copper or palladium, the copper possibly being replaced by one of its alloys and palladium by another precious metal. The variants used are chosen according to the nature of the substrate on which they are to be deposited and the final surface condition desired for the object formed by said substrate.
Lorsque le dépôt est effectué par voie chimique ou électrochimique, il est nécessaire de préparer correctement les pièces à traiter pour obtenir une bonne adhérence de la couche déposée et un aspect uniforme du dépôt. Par exemple pour obtenir un fini "brillant miroir" il faut procéder à un polissage préalable de la pièce. Par contre sur des surfaces mates, le dépôt aura un aspect satiné ou semi-brillant.When the deposition is carried out chemically or electrochemically, it is necessary to properly prepare the parts to be treated in order to obtain good adhesion of the deposited layer and a uniform appearance of the deposit. For example, to obtain a "glossy mirror" finish, you must first polish the part. On the other hand, on matt surfaces, the deposit will have a satin or semi-gloss appearance.
La préparation, qui a pour but de débarrasser la surface à traiter de toutes les souillures, graisses, oxydes ou similaires, comprend généralement les phases suivantes - dégraissage chimique avec ou sans ultrasons, - un ou plusieurs décapages en milieu acide pour éliminer les oxydes, - dégraissage électrolytique cathodique.The preparation, which aims to rid the surface to be treated of all soils, greases, oxides or the like, generally comprises the following phases - chemical degreasing with or without ultrasound, - one or more pickling in an acid medium to remove the oxides, - cathode electrolytic degreasing.
Après ces différentes opérations, si la couche intermédiaire ne comporte qu'une couche, on procède au dépôt de la couche d'argent ou d'un de ses alliages par galvanoplastie à partir d'une solution électrolytique composée de nitrate d'argent, ou de fluorure d'argent, de fluoborate d'argent, d'iodure d'argent, de thiosulfate d'argent, de pyrophosphate d'argent, de succinimide d'argent, de thiourée, ou de cyanure double d'argent et de potassium.After these various operations, if the intermediate layer comprises only one layer, the silver layer or one of its alloys is deposited by electroplating from an electrolytic solution composed of silver nitrate, or silver fluoride, silver fluoborate, silver iodide, silver thiosulfate, silver pyrophosphate, silver succinimide, thiourea, or double silver cyanide and potassium .
L'épaisseur de la couche déposée par ce procédé électrochimique varie entre 1 et 50 micrométres selon la nature et l'usage de l'objet.The thickness of the layer deposited by this electrochemical process varies between 1 and 50 micrometers depending on the nature and use of the object.
Les alliages d'argent qui peuvent être utilisés sont de préférence des alliages avec le cuivre, I'étain, I'antimoine, le zinc, le plomb, le bismuth, I'arsenic, le germanium, I'indium, I'or, le palladium, le platine dans lesquels le titre de l'argent est compris entre 500 et îO0O0/oo. The silver alloys which can be used are preferably alloys with copper, tin, antimony, zinc, lead, bismuth, arsenic, germanium, indium, gold, palladium, platinum in which the titer of the silver is between 500 and 10 000/10.
Avec certains substrats, avant le dépôt de ladite couche d'argent, on revêt ledit substrat d'une ou de plusieurs sous-couches d'un métal tel que le cuivre, le zinc, I'or ou similaire également par dépôt galvanique. Ainsi, par exemple, pour un substrat ferreux, après les dégraissages et le décapage, on dépose généralement une sous-couche de cuivre d'un bain alcalin ou cyanuré, pour un substrat en acier inoxydable la sous-couche déposée est de l'or à partir d'un bain d'auricyanure de potassium, et pour un substrat en aluminium on dépose deux sous-couches la première étant du zinc d'un bain au zincate de sodium et la deuxième du cuivre d'un bain alcalin au cyanure.With certain substrates, before depositing said silver layer, said substrate is coated with one or more sublayers of a metal such as copper, zinc, gold or the like also by galvanic deposition. Thus, for example, for a ferrous substrate, after degreasing and pickling, a copper sublayer is generally deposited from an alkaline or cyanide bath, for a stainless steel substrate the deposited sublayer is gold from a potassium auricyanide bath, and for an aluminum substrate, two sub-layers are deposited, the first being zinc from a sodium zincate bath and the second from copper from an alkaline cyanide bath.
Selon l'aspect final désiré de la surface traitée, la couche d'argent déposée sur cette sous-couche peut encore être recouverte d'une couche d'un métal précieux tel que le palladium, I'or le platine ou le rhodium.Depending on the desired final appearance of the treated surface, the silver layer deposited on this sublayer can also be covered with a layer of a precious metal such as palladium, gold, platinum or rhodium.
La couche d'argent déposée sur les sous-couches est généralement cathodique par rapport auxdites sous-couches et résiste en particulier à l'oxygène, à l'azote, à l'hydrogène, à l'oxyde de carbone, à l'ammoniac sec, aux halogènes (la formation d'halogénure insoluble protège le métal d'une attaque ultérieure), aux acides tels que l'acide fluorhydrique, les acides organiques, les acides dilués, chauds ou froids et aux alcalis. The silver layer deposited on the sublayers is generally cathodic with respect to said sublayers and resists in particular oxygen, nitrogen, hydrogen, carbon monoxide, ammonia dry, halogens (the formation of insoluble halides protects the metal from further attack), acids such as hydrofluoric acid, organic acids, dilute acids, hot or cold and alkalis.
Le dépôt de la couche d'argent et des couches qui peuvent constituer la couche intermédiaire peut également être effectué par des techniques physiques ou chimiques de dépôt sous vide en phase gazeuse, par exemple par pulvérisation cathodique, par évaporation sous vide ou par projection ionique. Ces techniques permettent d'obtenir des couches plus minces dont l'épaisseur peut varier entre 0,5 et 10 micromètres.The deposition of the silver layer and of the layers which can constitute the intermediate layer can also be carried out by physical or chemical techniques of vacuum deposition in the gas phase, for example by sputtering, by vacuum evaporation or by ion spraying. These techniques make it possible to obtain thinner layers, the thickness of which can vary between 0.5 and 10 micrometers.
Lorsque les dépôts sont effectués par cette voie, afin d'obtenir une bonne adhérence et un aspect uniforme des couches déposées, les substrats à recouvrir doivent, comme pour un dépôt galvanique, être préparés correctement. Cette préparation de la surface à traiter comprend généralement les phases suivantes:
- dégraissage chimique avec ou sans ultrasons,
- décapage par bombardement ionique sous vide.When the deposits are made by this route, in order to obtain good adhesion and a uniform appearance of the deposited layers, the substrates to be covered must, as for a galvanic deposit, be prepared correctly. This preparation of the surface to be treated generally comprises the following phases:
- chemical degreasing with or without ultrasound,
- pickling by ion bombardment under vacuum.
La deuxième étape du procédé consiste à déposer sur ladite couche intermédiaire une ou plusieurs couches dites de finition d'un métal ou d'une céramique destinées à assurer une bonne résistance du revêtement à l'abrasion et au ternissement provoqué par les sulfures de l'atmosphère. La couche métallique, qui doit être fine, est déposée par les techniques de dépôt sous vide déjà évoquées. Les métaux utilisés en fonction de l'état de surface désiré sont, par exemple, le titane, le zirconium, le hafnium, le vanadium, le niobium, le tantale, le chrome, le molybdène, le tungstène et l'aluminium.The second step of the process consists in depositing on said intermediate layer one or more so-called finishing layers of a metal or a ceramic intended to ensure good resistance of the coating to abrasion and tarnishing caused by sulfides of the atmosphere. The metal layer, which must be thin, is deposited by the vacuum deposition techniques already mentioned. The metals used depending on the desired surface condition are, for example, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten and aluminum.
Cette couche métallique, dont l'épaisseur peut varier entre 0,1 et 10 micromètres, peut encore être recouverte d'un revêtement d'un matériau céramique obtenu à partir d'un métal tel que par exemple, le titane, le zirconium, le hafnium, le vanadium, le niobium, le tantale, le chrome, le molybdéne, le tungstène et l'aluminium auquel on ajoute au moins un éléments tel que, par exemple, le carbone, I'azote, I'oxygène, le bore, le silicium, le fluor, le chlore, le soufre ou le phosphore. This metallic layer, the thickness of which can vary between 0.1 and 10 micrometers, can also be covered with a coating of a ceramic material obtained from a metal such as, for example, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten and aluminum to which at least one element is added such as, for example, carbon, nitrogen, oxygen, boron, silicon, fluorine, chlorine, sulfur or phosphorus.
Ce procédé permet de conférer à la surface d'objets destinés principalement aux domaines de la bijouterie, de l'horlogerie et de la lunetterie, et dont l'aspect est important, des propriétés esthétiques et fonctionnelles que ne possède pas le matériau de base dans lequel est réalisé l'objet, en éliminant les problèmes d'allergie liés à l'utilisation du nickel ou de ses alliages.This process makes it possible to confer on the surface of objects intended mainly for the fields of jewelry, watchmaking and eyewear, and whose appearance is important, aesthetic and functional properties that the basic material does not have in which the object is made of, eliminating allergy problems linked to the use of nickel or its alloys.
La figure 1 représente une vue en coupe partielle d'un objet dont la surface est revêtue d'un dépôt multicouche selon le procédé décrit ci-dessus. L'objet, constitué par un substrat 10 en laiton, est tout d'abord dégraissé et décapé, puis il est plongé dans une solution de cyanure de potassium ayant une concentration de 20 g/l. II est ensuite préargenté trente secondes dans un bain à température ambiante contenant du cyanure double d'argent et de potassium à raison de 2,0 g/l, du cyanure de potassium à raison de 80,0 g/l, du carbonate de potassium à raison de 15,0 g/l et dont les anodes sont en acier inoxydable, puis revêtu d'une couche intermédiaire Il en argent d'une épaisseur de 5 micromètres déposée par galvanoplastie à partir d'un bain à une température de 20"C contenant respectivement: - de l'argent à raison de 30,0 g/l, soit du cyanure d'argent à raison de 37,5 g/I ou du cyanure double d'argent à raison de 55.5 g/l, - du cyanure de potassium "libre" à raison de 60,0 g/l, - du carbonate de potassium à raison de 10,0 g/l, - des brillanteurs à base de sels de sélénium à raison de 1,0 g/l, - des additifs de codéposition à base de sels d'antimoine à raison de 3,0 g/l, et dont les anodes sont en argent pur.FIG. 1 represents a view in partial section of an object whose surface is coated with a multilayer deposit according to the method described above. The object, consisting of a brass substrate 10, is first of all degreased and pickled, then it is immersed in a solution of potassium cyanide having a concentration of 20 g / l. It is then pre-silvered for thirty seconds in a bath at room temperature containing double cyanide of silver and potassium at the rate of 2.0 g / l, potassium cyanide at the rate of 80.0 g / l, potassium carbonate at a rate of 15.0 g / l and whose anodes are made of stainless steel, then coated with an intermediate layer II in silver with a thickness of 5 micrometers deposited by electroplating from a bath at a temperature of 20 " C containing respectively: - silver at a rate of 30.0 g / l, either silver cyanide at a rate of 37.5 g / l or double silver cyanide at a rate of 55.5 g / l, - "free" potassium cyanide at a rate of 60.0 g / l, - potassium carbonate at a rate of 10.0 g / l, - brighteners based on selenium salts at a rate of 1.0 g / l , - codeposition additives based on antimony salts at a rate of 3.0 g / l, and the anodes of which are made of pure silver.
Cette couche intermédiaire 11 est ensuite recouverte par une couche de finition 12 en titane destinée à donner à l'objet son aspect esthétique final et une tenue suffisante à l'abrasion. Cette couche, dont l'épaisseur peut varier entre 0,1 et 10 micromètres suivant l'utilisation de l'objet, est déposée par un procédé de dépôt physique sous vide en phase gazeuse connu en soi et qui ne sera pas décrit plus en détail. This intermediate layer 11 is then covered by a finishing layer 12 made of titanium intended to give the object its final aesthetic appearance and sufficient resistance to abrasion. This layer, the thickness of which can vary between 0.1 and 10 micrometers depending on the use of the object, is deposited by a physical gas vacuum deposition process known per se and which will not be described in more detail .
La figure 2 représente une vue en coupe partielle d'une deuxième forme de réalisation d'un objet dont la surface est revêtue d'un dépôt multicouche de composition différente de celle du revêtement de l'objet décrit précédemment.FIG. 2 represents a view in partial section of a second embodiment of an object whose surface is coated with a multilayer deposit of composition different from that of the coating of the object described above.
L'objet, constitué d'un substrat 20 en laiton, après dégraissage et décapage, est plongé dans une solution de cyanure de potassium ayant une concentration de 20g/l. Dans cet exemple de réalisation, il est ensuite revêtu d'une couche intermédiaire 21 formé d'une part d'une sous-couche de cuivre 211 et d'une couche d'argent 212. La sous-couche 211 a une épaisseur d'environ 5 micromètres et est déposée par galvanoplastie à partir d'un bain de cuivrage alcalin, à une température de 45"C, contenant respectivement: - du cuivre à raison de 28,4 g/l, soit un cyanure cuivreux à raison de 40.0 g/l, - du cyanure libre en cyanure de sodium à raison de 6g/l, - du carbonate de sodium à raison de 10 g/l, et dont les anodes sont en cuivre pur.The object, consisting of a brass substrate 20, after degreasing and pickling, is immersed in a potassium cyanide solution having a concentration of 20 g / l. In this embodiment, it is then coated with an intermediate layer 21 formed on the one hand by a copper sublayer 211 and a silver layer 212. The sublayer 211 has a thickness of about 5 micrometers and is deposited by electroplating from an alkaline copper bath, at a temperature of 45 "C, containing respectively: - copper at a rate of 28.4 g / l, or a cuprous cyanide at a rate of 40.0 g / l, - free cyanide in sodium cyanide at a rate of 6 g / l, - sodium carbonate at a rate of 10 g / l, and whose anodes are made of pure copper.
On dépose ensuite sur cette sous-couche 211, après un préargentage de trente secondes dans un bain dont la composition est identique à celle du bain décrit en référence à la figure 1, la couche d'argent 212 de 10 micromètres destinée à protéger l'objet de la corrosion et obtenue par galvanoplastie à partir d'un bain dont la composition est également identique à celle du bain décrit en référence à la figure 1.Then deposited on this sublayer 211, after a pre-silvering of thirty seconds in a bath whose composition is identical to that of the bath described with reference to FIG. 1, the silver layer 212 of 10 micrometers intended to protect the subject to corrosion and obtained by electroplating from a bath, the composition of which is also identical to that of the bath described with reference to FIG. 1.
La couche de finition 22 se compose, dans cette forme de réalisation, d'une couche 221 de titane revêtue d'une couche 222 d'un matériau céramique qui, dans cet exemple, est de l'oxyde de titane. Ces deux couches 221 et 222 sont déposées par dépôt physique sous vide en phase gazeuse.The finishing layer 22 consists, in this embodiment, of a layer 221 of titanium coated with a layer 222 of a ceramic material which, in this example, is titanium oxide. These two layers 221 and 222 are deposited by physical vacuum deposition in the gas phase.
Le dépôt multicouche dont est recouvert le substrat 30 de l'objet illustré partiellement par la figure 3 se compose d'une couche intermédiaire 31 formée d'une sous-couche 311 de cuivre sur laquelle est déposée une couche d'argent 312 recouverte d'une couche de palladium 313 ou de tout autre métal précieux tel que le platine, I'or ou le rhodium, suivant la fonction de l'objet et l'état de surface désiré. Ces trois couches sont déposées par galvanoplastie, les bains de métaux précieux utilisés étant des bains connus et commercialisés. Comme dans la forme de réalisation décrite en référence à la figure 2, la couche de finition 32 se compose d'une première couche de titane 321 recouverte par une couche d'un matériau céramique 322, ici de l'oxyde de titane. Ces deux dernières couches sont obtenues par dépôt sous vide.The multilayer deposit with which the substrate 30 of the object partially covered by FIG. 3 is covered is composed of an intermediate layer 31 formed of a copper sublayer 311 on which is deposited a silver layer 312 covered with a layer of palladium 313 or any other precious metal such as platinum, gold or rhodium, depending on the function of the object and the desired surface condition. These three layers are deposited by electroplating, the precious metal baths used being known and marketed baths. As in the embodiment described with reference to FIG. 2, the finishing layer 32 consists of a first layer of titanium 321 covered by a layer of a ceramic material 322, here titanium oxide. These last two layers are obtained by vacuum deposition.
La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites mais peut subir toutes modifications évidentes pour un homme du métier. En particulier, il est bien entendu que les dépôts des sous-couches et de la couche d'argent peuvent aussi être effectués par des techniques de dépôt sous vide. Lorsque la couche d'argent est revêtue d'une couche d'un métal précieux il est possible de les recouvrir directement par un matériau céramique, toutes les combinaisons étant possibles suivant la fonction et l'aspect désirés. En outre, la composition des bains tels que décrits peut être modifiée sans sortir du procédé selon l'invention. The present invention is not limited to the embodiments described but can undergo any modifications which are obvious to a person skilled in the art. In particular, it is understood that the deposition of the sublayers and of the silver layer can also be carried out by vacuum deposition techniques. When the silver layer is coated with a layer of precious metal it is possible to cover them directly with a ceramic material, all combinations being possible depending on the desired function and appearance. In addition, the composition of the baths as described can be modified without departing from the process according to the invention.
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