IT201600105719A1 - Articolo di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura e suo procedimento realizzativo - Google Patents
Articolo di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura e suo procedimento realizzativoInfo
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Description
ARTICOLO DI OREFICERIA, ARGENTERIA E BIGIOTTERIA DA
ELETTROFORMATURA E SUO PROCEDIMENTO REALIZZATIVO
D E S C R I Z I O N E
Il presente trovato si riferisce ad un articolo di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura e al suo procedimento realizzativo.
Il processo produttivo di elettrodeposizione a spessore di metalli (anche detto elettroformatura), viene utilizzato per produrre oggetti cavi con forme anche complesse.
Nell'elettroformatura si prepara un modello in resina (matrice) sul quale è depositato elettricamente un metallo, attraverso un bagno galvanico.
Il prototipo stampato tridimensionalmente in resina, viene utilizzato per la realizzazione di gomme (gommatura) e la produzione seriale di matrici in lega bassofondente.
A seconda del tempo di deposizione cambia lo spessore dell'elettroformato: per tempi sufficientemente lunghi l'elettroformato diventa autoportante (detto guscio o galvano) e va a costituire l'esatta replica della matrice.
Possono essere quindi ricreate con estrema precisione (con una risoluzione inferiore al millimetro, garantendo definizioni di immagine praticamente perfette) forme tridimensionali e quindi immagini sia in positivo che in
0 negativo con conformazione geometrica e caratteristiche fisiche non ottenibili con le tecniche produttive tradizionali; la presenza di eventuali sottosquadri, fonte di notevoli difficoltà nella produzione degli oggetti con le tecniche di formatura tradizionali, non crea alcun problema aggiuntivo nell'ambito della produzione con elettroformatura.
Tale processo consiste nel deporre sulla superficie delle matrici in materiale povero (solitamente leghe metalliche bassofondenti o cere metallizzate) da riprodurre un sottile strato di lega preziosa per via galvanica, nell'eliminare la matrice non preziosa con un processo di vuotatura di tipo chimico-fisico e nel sottoporre i pezzi svuotati ad un trattamento termico di ricottura e tempra per far acquisire il livello di resistenza meccanica ottimale grazie all'ottenimento di un reticolo molecolare perfettamente cristallino.
Recentemente nel settore dell'oreficeria il successo degli oggetti di grandi dimensioni ha provocato un declino delle tecniche di fusione e stampaggio, a causa della pesantezza dei pezzi prodotti, e ha dato nuovo impulso alle applicazioni delle soluzioni elettrolitiche per elettroformatura in oro a bassa caratura.
A fronte del progresso tecnologico compiuto nei campi sopra citati, è tuttavia da rilevare che i tradizionali metodi di stampaggio sono ancora
0 largamente concorrenziali; inoltre alcuni tipi di oggetti elettroformati essendo molto leggeri presentano caratteristiche meccaniche piuttosto basse a fronte di costi eccessivamente elevati e, quindi, tali da inficiarne la commercializzazione.
In particolare, il limite strutturale dell'elettroformatura è nella rigidità dei prodotti che ne derivano che spesso ne pregiudicano la vestibilità.
Il compito che si propone il trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati in tipi noti di articolo di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura che consenta di realizzare prodotti facili da mettere e togliere e quindi più comodi da indossare.
NeN'ambito del compito suddetto, uno scopo che si propone il trovato è di realizzare un articolo di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura, che sia di qualità elevata e che quindi la migliorata elasticità non vada a scapito della pregevolezza del monile.
Un altro scopo che si propone il trovato è quello di attuare un procedimento realizzativo semplice ed economico.
Non ultimo scopo del trovato è di realizzare un articolo di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura, con mezzi facilmente reperibili in commercio nonché usando materiali di impiego comune, in modo che il dispositivo sia economicamente concorrenziale.
0 Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da articolo di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura, secondo il trovato, comprendente un elemento cavo a sviluppo continuo definente una linea aperta, caratterizzato dal fatto di comprendere, su una porzione superficiale di detto elemento cavo, almeno una solcatura sviluppantesi lungo una parte di detta linea aperta.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva del articolo di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura, illustrato a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli uniti disegni in cui:
la figura 1 rappresenta l'articolo di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura, secondo una variante del trovato, in vista prospettica; la figura 2 rappresenta l'articolo di figura 1 in un rappresentazione digitale tridimensionale;
la figura 3 illustra una porzione dell'articolo di figura 1, sezionato con un piano sostanzialmente normale alla linea di sviluppo dell'articolo stesso e definente una sezione 4;
la figura 4 illustra la sezione 4 di figura 3.
Con riferimento alle citate figure, l'articolo di oreficeria, argenteria e
0 bigiotteria da elettroformatura, secondo il trovato, che viene individuato nella sua globalità con il riferimento 1, comprende un elemento cavo 2 a sviluppo continuo che definisce una linea aperta 10.
Una caratteristica fondamentale del trovato è di comprendere, su una porzione superficiale dell'elemento cavo 2, almeno una solcatura 3 che si sviluppa lungo una parte della linea aperta 10.
Vantaggiosamente, la solcatura 3 presenta un canale 5 la cui larghezza massima L|NCè maggiore della larghezza Lsdella solcatura 3.
Vantaggiosamente, la solcatura 3 è realizzata mediante un algoritmo di progettazione atto a calcolare le dimensioni del canale 5, in modo che siano adeguate allo spessore finale dell'articolo 1: in pratica la solcatura 3 è applicata agli oggetti durante la progettazione tridimensionale e utilizzando l'apposito algoritmo, si riesce ad adattare le dimensioni del canale 5 alla crescita (offset) che la superficie subirà durante il processo di elettroformatura a spessore, dalla matrice al prodotto finito.
La larghezza e la profondità della solcatura 3, potrà invece variare in diretta funzione delle dimensioni dell'oggetto.
Nella soluzione realizzativa qui presentata, è previsto che la solcatura 3 abbia un'apertura esterna 6 di accoglimento del metallo depositato durante l'elettroformatura.
0 Preferibilmente, la solcatura 3 presenta una strozzatura 8 di raccolta del metallo depositato durante l'elettroformatura, in modo da impedire la deposizione del metallo stesso all'interno del canale 5.
Considerando che nello specifico dell'elettroformatura di oro, lo spessore finale dell'articolo 1 è normalmente 180 micron, tale algoritmo consente di calcolare le dimensioni del canale 5, in modo che la strozzatura 8 abbia una larghezza massima Lspari a 0.25 mm, dimensione questa, che non permetterà la penetrazione dei metalli nel canale 5 durante il processo di elettrodeposizione: è grazie a questo artificio che si otterrà un prodotto finale che presenti una solcatura 3 tale da permettere al monile elettroformato una buona flessibilità e resistenza alla torsione.
Preferibilmente, la sezione 4 sostanzialmente normale alla linea aperta 10 della solcatura 3 è sostanzialmente simmetrica rispetto al canale 5. Inoltre, essa presenta un andamento curvilineo tra l'apertura esterna 6 e la strozzatura 8: tale andamento curvilineo definisce una convessità 7, la quale funge da raccolta del metallo depositato durante l'elettroformatura. Preferibilmente, la massima misura Lcdi tale convessità 7 è maggiore della dimensione LEXTdell'apertura esterna 6.
Ovviamente, la scanalatura 3 ha una lunghezza proporzionale alla lunghezza del monile.
0 L'algoritmo specificatamente creato per la costruzione della solcatura 3 (e del canale 5), ha come riferimento di base sostanzialmente le seguenti misure (con riferimento alla figura 4):
LEXT= 1,34 mm
Ls= 0,23 mm
Di = 1,97 mm
D2= 4,90 mm
(laddove D2è il diametro maggiore della sezione 4, mentre è la massima distanza tra l'apertura esterna 6 e il canale 5).
Dallo schema sopra riportato, si evince che la profondità massima della scanalatura 3, considerata dall'apertura esterna 6 al fondo del canale 5, è sostanzialmente pari ai 2/5 del diametro massimo dell'elemento cavo 2. La selezione di tali misure è stata fatta dopo un numero sufficientemente grande di prove empiriche per l'ottimizzazione alla resistenza e alla torsione dell'articolo 1 elettroformato.
Ovviamente, fermo restando che l'unico riferimento costante è quello relativo alla strozzatura 8 (Ls= 0,23 mm), tutti gli altri parametri (profondità, larghezza e angolo di corvatura della solcatura 3) varieranno proporzionalmente alle dimensioni dell'articolo 1 da ottenere.
II procedimento di elettroformatura per la realizzazione dell'articolo 1 di
0 oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura, prevede le seguenti fasi.
Innanzitutto è realizzata una matrice in lega bassofondente, ad esempio a base di stagno e bismuto, a sviluppo continuo, definente una linea aperta 10 e che comprende una solcatura 3 che si sviluppa lungo una parte della linea aperta 10, in modo tale che tale matrice sia la base per la realizzazione dell'articolo 1 elettroformato da realizzare.
La matrice viene preferibilmente levigata superficialmente e quindi processata ad un trattamento di finitura, attraverso l'ausilio di buratti contenenti coni ceramici abrasivi.
Quindi la matrice, così finita, è montata in un telaio, dove viene rivestita mediante almeno un primo bagno galvanico: il rivestimento galvanico è effettuato prima con rame alcalino (primo bagno galvanico) e poi con rame acido (secondo bagno galvanico), al fine di rendere la matrice siffatta perfettamente conducibile alla corrente.
La fase successiva prevede l'elettroformatura a spessore di tali matrici, utilizzando un ulteriore bagno galvanico (terzo) appositamente predisposto e di per sé noto, al fine di ottenere un pezzo elettroformato.
Al termine di tale processo, si provvederà allo svuotamento della matrice di lega bassofondente, attraverso la microforatura dei pezzi, utilizzando
0 apposite centrifughe termiche.
Il rivestimento in rame che rimane all'interno dei pezzi viene successivamente attaccato chimicamente utilizzando una vuotatrice sottovuoto contenente una miscela acida, per ottenere l'elemento cavo 2 che si sviluppa in maniera continua lungo la linea aperta 10.
Preferibilmente tale miscela acida contiene acido nitrico per attaccare il rame residuo, acido fluoborico per eliminare eventuali residui di lega bassofondente e acqua distillata.
A questo punto si avrà come risultato che l'elemento 2 è completamente cavo ma presenta una consistenza vitrea, quindi fragile.
Al fine di rendere l'oggetto compatto, si eseguirà uno shock termico, mettendolo in un forno a nastro ad una temperatura di 455 °C circa, per un tempo di circa 45 minuti.
L'articolo 1 che esce dal forno a nastro sarà quindi compatto, ma - grazie alla solcatura 3, sarà anche resistente alla flessione e torsione.
Le fasi successive della lavorazione, di per sé note, prevedono la lucidatura e un'eventuale colorazione galvanica.
Una volta creato il prototipo funzionale, contenente la scanalatura 2, è possibile provvedere alla gommatura del prototipo stesso per la creazione di matrici da produzione.
0 Da quanto sopra descritto si vede quindi come il trovato raggiunga il compito e gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che viene realizzato un articolo di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura, che permette di realizzare prodotti flessibili e che hanno una buona elasticità, in maniera tale da permetterne un'ottima vestibilità e quindi facili da mettere e togliere nonché più comodi da indossare.
In particolare, poiché il procedimento di elettroformatura per la realizzazione dell'articolo di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura, conferisce al prodotto finale elasticità e resistenza alla torsione, è possibile eliminare ogni dispositivo di apertura e chiusura del monile, consentendo pertanto la produzione e la commercializzazione di prodotti più leggeri e quindi molto più economici e concorrenziali se realizzati in metallo prezioso.
Un altro vantaggio del trovato è dato dal fatto che, grazie all'elasticità e alla vestibilità dell'articolo di oreficeria, argenteria o bigiotteria, non è previsto alcun dispositivo di apertura e chiusura e quindi il prodotto finale è costituto da un unico corpo producendo un miglioramento estetico notevole.
Inoltre, dato che il dispositivo di apertura e chiusura non viene montato, non sarà necessario un ulteriore apporto di manodopera (saldature, perni,
0 snodi etc.), facendo abbassare i costi di produzione.
Non ultimo, l'uso di mezzi facilmente reperibili in commercio e l'impiego di materiali comuni, rendono il dispositivo economicamente concorrenziale. Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.
Inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze, purché coerenti con lo scopo realizzativo.
0
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1) Un articolo (1) di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura, comprendente un elemento cavo (2) a sviluppo continuo definente una linea aperta (10), caratterizzato dal fatto di comprendere, su una porzione superficiale di detto elemento cavo (2), almeno una solcatura (3) sviluppantesi lungo una parte di detta linea aperta (10).
- 2) Articolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta solcatura (3) presenta un canale (5) la cui larghezza massima (L|NC) è maggiore della larghezza (Ls) di detta solcatura (3).
- 3) Articolo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta solcatura (3) è realizzata mediante un algoritmo di progettazione atto a calcolare le dimensioni di detto canale (5), in modo che siano adeguate allo spessore finale dell'articolo 1.
- 4) Articolo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta solcatura (3) presenta un'apertura esterna (6) di accoglimento del metallo depositato durante l'elettroformatura.
- 5) Articolo secondo una o più delle rivendicazioni 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detta solcatura (3) presenta una strozzatura (8) di raccolta del metallo depositato durante l'elettroformatura, in modo da impedire la deposizione del metallo stesso all'interno di detto canale (5). 0 6) Articolo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la larghezza (Ls) di detta solcatura (8) non supera mm. 0,25. 7) Articolo secondo le rivendicazioni 3 e 5, caratterizzato dal fatto che la sezione (4) sostanzialmente normale a detta linea aperta (10) di detta solcatura (3) è sostanzialmente simmetrica rispetto a detto canale (5) e presenta un andamento curvilineo tra detta apertura esterna (6) e detta strozzatura (8) definente una convessità (7), detta convessità (7) essendo di raccolta del metallo depositato durante l'elettroformatura. 8) Un procedimento di elettroformatura per la realizzazione di un articolo (1) di oreficeria, argenteria e bigiotteria da elettroformatura, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi che consistono in: - realizzare una matrice in lega bassofondente, detta matrice essendo a sviluppo continuo, definendo una linea aperta (10) e comprendendo una solcatura (3) sviluppantesi lungo una parte di detta linea aperta (10), - montare detta matrice in un telaio, dove detta matrice è rivestita mediante almeno un primo bagno galvanico, - elettroformare a spessore detta matrice in un ulteriore bagno galvanico per ottenere un pezzo elettroformato, - praticare microforature in detto pezzo elettroformato, in maniera da permettere lo svuotamento di detta matrice per mezzo di centrifughe 0 termiche, e - attaccare chimicamente il rivestimento metallico, proveniente da detto almeno un bagno galvanico e che è rimasto all'interno di detto pezzo elettroformato, mediante una vuotatrice sottovuoto contenente una miscela acida, per ottenere un elemento cavo (2) a sviluppo continuo lungo detta linea aperta (10). 9) Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di provocare uno shock termico su detto elemento cavo (2). 10) Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto shock termico prevede la permanenza in forno ad una temperatura di sostanzialmente 455 °C per un tempo di sostanzialmente 45 minuti. 0
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2016
- 2016-10-20 IT IT102016000105719A patent/IT201600105719A1/it unknown
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