IT202000007465A1 - Rivestimento composito per la finitura di articoli metallici o di loro analoghi - Google Patents
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Description
Descrizione a corredo della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:
RIVESTIMENTO COMPOSITO PER LA FINITURA DI
ARTICOLI METALLICI O DI LORO ANALOGHI
Ambito dell?invenzione
La presente invenzione si riferisce al settore del rivestimento dei metalli e/o di altri materiali adatti; in particolare, al rivestimento di accessori metallici e/o di altri materiali adatti comunemente utilizzati nel settore della moda.
In particolare, l?invenzione si riferisce ad un metodo per il rivestimento di un articolo accessorio metallico, o di un analogo articolo costituto da un altro opportuno materiale, che comprende un innovativo abbinamento di due procedimenti di rivestimento del suddetto accessorio in modo tale da creare inaspettatamente una finitura assai resistente e duratura, dotata di effetti estetici e funzionali particolarmente vantaggiosi ed efficaci.
Brevi cenni alla tecnica nota
I rivestimenti superficiali normalmente applicati su oggetti preferibilmente metallici, o su altri materiali adatti, in particolare su accessori metallici o analoghi nel settore della moda, hanno una resistenza nel tempo limitata in quanto, nell?uso quotidiano, subiscono sollecitazioni e/o abrasioni esterne che portano al facile danneggiamento o consumo dello strato superficiale e alla scopertura della base, metallica o di altro materiale adatto, ad esempio di plastica, di cui ? costituito l?articolo.
Negli ultimi 25-30 anni i bagni galvanici sono stati introdotti ed utilizzati anche nel campo della galvanica applicata al settore della moda (per esempio, per i vari accessori, come tira-lampo, campanelle, chiusure, guarnizioni, decorazioni, e cos? via).
Ultimamente, per?, in questo settore si ? sempre pi? sviluppata la richiesta da parte dei clienti di avere a disposizione degli accessori che, oltre a essere dotati di propriet? estetiche (colore, sfumature, brillantezza, opacit?, etc.) accattivanti ed innovative, siano particolarmente resistenti alla corrosione, agli urti, all?usura, e all?ossidazione da parte dei vari agenti esterni (ad esempio, ambientali, meccanici, e cos? via). Questa richiesta ha portato sempre pi? a ricercare nuovi tipi di deposizioni galvaniche per la copertura dei materiali di base (metallici o meno) degli accessori che fossero, tra l?altro, in conformit? con i test di resistenza previsti dalle varie normative nazionali e internazionali (per esempio, le normative ISO; ASTM). Ovviamente, la suddetta ricerca ha dovuto, e deve in ogni caso, tenere conto anche della tossicit? dei metalli che ? possibile utilizzare nella realizzazione di un deposito galvanico di copertura (per esempio, ? stato bandito l?utilizzo del piombo in lega, cos? come pure quello di altri metalli tossici e inquinanti come, ad esempio il cadmio, e altri analoghi).
Da tutto quanto sopra esposto, ? nata, di conseguenza, la necessit? di applicare a copertura degli articoli accessori per la moda, ad esempio articoli metallici o costituiti da altri materiali adatti, dei rivestimenti galvanici che risultassero assai pi? resistenti alla corrosione, all?usura, agli urti e all?ossidazione rispetto a quelli tradizionalmente noti e utilizzati, oltre che ad essere privi di tossicit? e dotati di importanti ed originali caratteristiche estetiche. Le soluzioni fino ad ora descritte o suggerite nella tecnica nota del settore non hanno tuttavia fornito una soluzione completamente soddisfacente alla richiesta sopra descritta.
Problema Tecnico
Resta, pertanto, particolarmente viva nel settore, la necessit? di poter disporre della possibilit? di realizzare una placcatura/un rivestimento di un articolo, per esempio utilizzabile, tra gli altri, nel settore degli accessori per la moda, che sia particolarmente resistente alla corrosione, all?usura, agli urti e all?ossidazione, che sia duratura/o nel tempo, che sia priva/o di tossicit?, e che risulti dotata/o di interessanti e/o innovative caratteristiche estetiche e/o funzionali.
Scopo della presente invenzione ? quello di fornire una risposta adeguata al problema tecnico qui sopra esposto.
Sintesi dell?Invenzione
La Richiedente ha ora inaspettatamente trovato che opportunamente abbinando due processi, di per s? noti nell?arte, per realizzare il rivestimento di materiali ? possibile dare la risposta desiderata al problema tecnico descritto in precedenza.
Forma, quindi, un aspetto della presente invenzione un innovativo metodo di rivestimento di un articolo, preferibilmente metallico, ma anche di un altro materiale opportuno (ad esempio, un accessorio, metallico e/o di un altro materiale adatto, per il suo utilizzo nel settore della moda), che comprende, o consiste di, combinare la formazione di almeno un primo strato metallico (privo di cadmio e/o di piombo), depositato galvanicamente, con la formazione di almeno un secondo strato metallico (privo di cadmio e/o di piombo), depositato tramite un processo che utilizza la cosiddetta tecnica PVD (Physical Vapour Deposition, o deposizione fisica in fase vapore), come descritto nella allegata rivendicazione indipendente.
Ulteriori aspetti della presente invenzione sono descritti nelle allegate rivendicazioni dipendenti.
Forma poi un altro aspetto della presente invenzione un articolo, preferibilmente metallico o di altro opportuno materiale, rivestito con almeno un primo strato metallico e con almeno un secondo strato metallico, ottenuto mediante il metodo di rivestimento di cui sopra, detto articolo essendo preferibilmente per l?utilizzo come un accessorio nel settore della moda, come descritto nelle allegate rivendicazioni relative.
In particolare, vantaggiosamente, il detto articolo pu? essere selezionato da una gamma di materiali consistenti di metalli, plastica, ceramica, vetro.
Vantaggiosamente il detto articolo pu? essere selezionato da un metallo o da una lega metallica, come, Zama, ottone, acciaio, zirconio, titanio e/o loro miscele.
Vantaggiosamente il detto articolo, per come descritto, ? idoneo per l?uso nel settore degli accessori della moda, ad esempio realizzazione accessori moda.
Descrizione Dettagliata dell?Invenzione
Come sopra anticipato, la presente invenzione ? diretta ad un metodo di rivestimento di un articolo, preferibilmente metallico e/o di altro opportuno materiale, preferibilmente un accessorio per l?utilizzo nel settore della moda, detto metodo almeno comprendente, o consistente di:
a) applicare a detto articolo almeno un primo strato metallico, privo di cadmio e/o di piombo, mediante deposizione galvanica; e,
b) applicare a detto strato dalla fase a) almeno un secondo strato metallico, privo di cadmio e/o di piombo, mediante deposizione PVD (da Physical Vapour Deposition).
Nel metodo di rivestimento della presente invenzione, le due fasi a) e b) sono pi? preferibilmente applicate nell?ordine sopra indicato (cio?, in una forma di realizzazione massimamente preferita, prima viene eseguita la fase a), e successivamente la fase b)). Tuttavia, se lo si desidera, nel metodo di rivestimento della presente invenzione, l?ordine di applicazione delle due fasi a) e b) pu? eventualmente essere invertito (cio?, eventualmente, prima pu? essere eseguita la fase b), e successivamente la fase a), a seconda del risultato finale che si desidera ottenere.
Nel metodo di rivestimento della presente invenzione, nella realizzazione della fase a), sul primo strato metallico depositato galvanicamente, possono eventualmente essere applicati, sempre galvanicamente, uno o pi? altri strati metallici; detti strati metallici possono essere uguali o differenti fra di loro e rispetto al primo strato metallico depositato galvanicamente, a seconda delle caratteristiche dello strato finale che si desiderano ottenere.
Nel metodo di rivestimento della presente invenzione, nella realizzazione della fase b), sul primo strato metallico depositato mediante PVD, possono essere applicati, sempre mediante PVD, uno o pi? altri strati metallici; detti strati metallici possono essere uguali o differenti fra di loro e rispetto al primo strato metallico depositato mediante PVD, a seconda delle caratteristiche dello strato finale che si desiderano ottenere.
Ai fini della presente invenzione, gli articoli da rivestire sono costituiti da una gamma variata di materiali, ad esempio, dai metalli, alla plastica, alla ceramica, al vetro, alle pietre; in particolare, quei materiali che sono preferibilmente usati nel settore della moda. In una forma di realizzazione particolarmente preferita dell?invenzione, detti articoli sono articoli metallici. Preferibilmente, i metalli sono i metalli "classici" della moda come Zama (o Zamak, una nota lega metallica commerciale dello zinco i cui principali elementi costitutivi sono zinco, alluminio, magnesio e rame. Vedasi al riguardo Wikipedia, versione italiana o inglese), ottone (una nota lega metallica commerciale sostanzialmente costituita da rame e zinco. Vedasi al riguardo Wikipedia, versione italiana o inglese), acciaio, zirconio, titanio, e altri metalli analoghi, e/o loro miscele/leghe.
Preferibilmente, la fase a) di applicazione di detto almeno un primo strato metallico privo di cadmio e/o di piombo sull?articolo della presente invenzione viene effettuata mediante una tradizionale deposizione galvanica (vedasi, al riguardo, Wikipedia, versione italiana, alla voce ?Galvanostegia?) di uno strato di uno o pi? metalli, preferibilmente selezionati dal gruppo consistente di rame, nichel, stagno, zinco, palladio, argento, rutenio e/o da loro leghe, oltre anche ad altri possibili metalli come niobio, gallio, indio, iridio, osmio, germanio, vanadio, renio, cobalto e molibdeno, e/o loro leghe. Lo stesso vale per gli eventuali ulteriori uno o pi? strati metallici applicati galvanicamente successivamente al suddetto almeno uno strato metallico. IL tecnico esperto non avr? particolari difficolt?, in base alle normali conoscenze della tecnica, a selezionare le opportune miscele e concentrazioni dei metalli preferiti, e le relative condizioni operative del processo, a seconda del risultato che si desidera ottenere per lo strato finale dalla fase a).
Preferibilmente, la fase b) di applicazione di detto almeno un secondo strato metallico privo di cadmio e/o di piombo sopra il suddetto primo strato complessivo ottenuto dalla fase a) viene effettuata mediante la deposizione di almeno un opportuno strato metallico tramite la nota tecnica di applicazione cosiddetta PVD (Physical Vapour Deposition), che consente la deposizione di sottili film metallici sotto vuoto (vedasi, al riguardo, Wikipedia, versione italiana, alla voce ?Deposizione fisica da vapore?). Preferibilmente, detto almeno un secondo strato metallico ? costituito da uno o pi? metalli, preferibilmente selezionati dal gruppo consistente di zirconio, cromo, nichel, titanio, palladio argento, oro, ferro, rame, stagno, rutenio, platino, rodio, e/o da loro leghe, oltre anche a metalli come niobio, gallio, indio, iridio, osmio, germanio, vanadio, renio, cobalto e molibdeno, e/o oro leghe. Lo stesso vale per gli eventuali altri uno o pi? strati ulteriormente applicati successivamente tramite PVD al suddetto almeno uno strato metallico. IL tecnico esperto non avr? particolari difficolt?, in base alle normali conoscenze della tecnica, a selezionare le opportune miscele e concentrazioni dei metalli preferiti, e le relative condizioni operative, a seconda del risultato che si desidera ottenere per lo strato finale della fase b).
Entrambe le tecniche di applicazione di strati metallici utilizzate, rispettivamente nelle fasi a) e b) della presente invenzione sono note e comunemente utilizzate nel settore. Di conseguenza, non ? necessario aggiungere qui altre informazioni al riguardo, rispetto a quelle, e ai riferimenti, gi? fornite/i in precedenza, in quanto il suddetto tecnico mediamente esperto non ha alcuna necessit? di ricevere particolari ulteriori informazioni sulle condizioni (ad esempio, apparecchiatura, composizione del bagno galvanico, intensit? di corrente, tipi di elettrodi, temperature, tempi di elettrolisi, etc.) da adottare per ottenere lo strato e/o gli strati metallici desiderati costituente/i lo strato finale della fase a). Lo stesso dicasi per quanto riguarda l?esecuzione della fase b) di cui sopra, in cui non ? necessario indicare al tecnico mediamente esperto le condizioni complessive da scegliere per realizzare lo strato e/o gli strati metallici desiderati costituente/i lo strato finale della fase b), in quanto dette condizioni e/o apparecchiature fanno parte della sua comune, normale conoscenza del settore tecnico.
In una forma di realizzazione particolarmente preferita dell?invenzione, le suddette fasi a) e b) del metodo di rivestimento della presente invenzione sono, eventualmente, anche precedute da fasi di preparazione delle superfici ben note nel settore, quali, ad esempio, burattatura, pulimentatura, lucidatura, decapaggio, sgrassatura, attivazione chimica, e altre, selezionandole opportunamente a seconda dell?aspetto della superficie che deve essere trattata e del risultato finale che si desidera conferire alla stessa (la descrizione della tecnica nota riguardante le operazioni accessorie sopra menzionate ? facilmente reperibile sui comuni testi relativi alla trattazione dei metalli, ad esempio, anche sulle relative voci specifiche in Wikipedia nelle versioni italiana e/o inglese).
La seguente sezione sperimentale illustra a titolo puramente esemplificativo, ma assolutamente non limitativo dell?ampio potenziale applicativo della invenzione, una forma di realizzazione preferita del metodo di rivestimento dell?articolo di interesse, oggetto della presente invenzione. Comunque, il tecnico esperto del settore non avr? alcuna difficolt? particolare ad apportare, in base alla sua normale esperienza e a quanto qui descritto, le pi? adatte variazioni alle condizioni realizzative, a seconda dello scopo desiderato, senza per questo dipartirsi dall?ambito della presente invenzione.
Sezione Sperimentale Esemplificativa
In via preliminare, provini per i test di dimensioni 5 cm di lunghezza x 3 cm di larghezza x 2 mm di spessore sono stati ritagliati da una lamina di ottone e pretrattati mediante burattatura e successiva pulimentatura, applicando le condizioni tipiche delle relative tecniche note, fino ad ottenere le superfici pronte per il trattamento successivo.
Quindi, ai provini cos? ottenuti ? stato applicato un ciclo galvanico comprendente le seguenti fasi:
- trattamento con ultrasuoni (mediante apparecchiatura a u.s. da Panatronix srl, Milano, Italia) nelle seguenti condizioni: 40 hertz, 60?C, per 4 minuti;
- attivazione catodica mediante trattamento dei campioni in vasca con soluzione alcalina a base di soda, ad una concentrazione di 50 g/l, fosfati e tensioattivi, a 25?C, per 1 minuto;
- attivazione anodica, mediante trattamento dei campioni, in una vasca differente da quella precedente, con soluzione alcalina a base di soda, ad una concentrazione di 50 g/l, fosfati e tensioattivi, a 25?C, per 15 secondi;
- neutralizzazione con acido solforico, ad una concentrazione di 50 g/l, per 30 secondi;
- deposizione di rame alcalino (da Mac Dermid, San Martino di Trecate, NO ? Italia) (fino a 2 micron di spessore);
- attivazione, come sopra;
- neutralizzazione, come sopra;
- deposizione di rame acido, mediante bagno contenente:
200 g/L rame solfato;
70 g/L acido solforico;
100 mg/L sodio cloruro;
a 25?C, e 3 amp/dmq (fino a 10 micron di spessore);
- attivazione, come sopra;
- neutralizzazione, come sopra;
- deposizione di bronzo bianco (da Mac Dermid, San Martino di Trecate, NO ? Italia) (fino a 2 micron di spessore);
- attivazione, come sopra;
- neutralizzazione, come sopra;
- deposizione di palladio (fino a 0,05 micron di spessore ? mediante metodologia flash);
- asciugatura, tramite forno ad aria a 80?C;
a ottenere il suddetto primo strato di rivestimento metallico privo di cadmio e/o di piombo della fase a) di cui sopra.
Sui suddetti provini rivestiti dal primo strato metallico cos? ottenuti dalla fase a), viene quindi applicato un ulteriore rivestimento, mediante la tecnica PVD, comprendente le seguenti fasi:
- trattamento con ultrasuoni
trattamento con ultrasuoni (mediante apparecchiatura a u.s. da Panatronix srl, Milano, Italia) nelle seguenti condizioni: 40 hertz, 60?C, per 4 minuti;
- asciugatura, tramite forno ad aria a 80?C;
- deposizione PVD di titanio (fino a 0,05 micron di spessore);
- deposizione PVD di carburo di cromo (fino a 1 micron di spessore);
a ottenere il suddetto secondo strato di rivestimento metallico privo di cadmio e/o di piombo della fase b) di cui sopra.
Grazie a questo processo integrato, combinato dei due procedimenti sopra descritti, la presente invenzione ? stata portata a termine.
Si ? ottenuto un prodotto con una finitura sostitutiva del RUTENIO DARK (L50), ma con una L molto pi? bassa (cio?, L = 30) con una durezza e resistenza a corrosione, ossidazione, abrasione notevolmente superiori.
Come noto nel settore, con il valore L si indica la misura della LUMINOSITA? di un colore espressa su tre coordinate:
A ? da verde a rosso
B ? da giallo a blu
L ? da bianco a nero
Il metodo di rivestimento oggetto della presente invenzione, qui sopra descritto a titolo esemplificativo ma non limitativo del potenziale applicativo, ha consentito all?oggetto/all?articolo desiderato di risultare dotato di una durezza superficiale superiore a qualsiasi rivestimento metallico depositato galvanicamente e, quindi, di resistere maggiormente alle abrasioni tipiche della tipologia degli articoli preferiti dell?invenzione.
Inoltre ? stato possibile ottenere inaspettatamente dei colori simili, o uguali, a quelli prodotti dai bagni galvanici di oro, palladio, rutenio e dei materiali sopra citati e delle loro leghe con costi notevolmente inferiori.
Riassumendo, grazie al processo combinato di rivestimento della presente invenzione ? stato possibile ottenere dei manufatti, preferibilmente degli articoli per l?utilizzo come accessori del campo della moda, preferibilmente metallici, caratterizzati da: resistenza all?abrasione maggiore; resistenza alla corrosione maggiore; resistenza all?ossidazione maggiore; resistenza all?usura maggiore; gamma di colori almeno paragonabile, o uguale o migliore, rispetto a quelli ottenibili con i bagni galvanici tradizionali; mancanza di elementi tossici come cadmio e/o piombo; minore impatto ambientale e minore costo di produzione.
Di conseguenza, ? un ulteriore oggetto della presente invenzione un manufatto/articolo, preferibilmente metallico, rivestito con gli strati metallici sopra descritti, ottenuto mediante il metodo combinato della presente invenzione come descritto in precedenza.
E? anche un ulteriore oggetto della presente invenzione l?uso preferenziale del suddetto manufatto/articolo come un accessorio nel settore della moda.
Applicabilit? Industriale
Alla luce di tutto quanto sopra esposto ? possibile concludere che il metodo di rivestimento combinato della presente invenzione, come descritto in precedenza e rivendicato nelle rivendicazioni allegate, ha consentito di ottenere dei manufatti, preferibilmente metallici, preferibilmente utilizzabili nel settore della moda, vantaggiosamente dotati di caratteristiche di resistenza all?abrasione, resistenza alla corrosione, resistenza all?ossidazione resistenza all?usura, ed estetiche superiori a quelli attualmente noti; mancanza di elementi tossici come cadmio e/o piombo; minore impatto ambientale e minore costo di produzione. Detti manufatti, come, ad esempio, quelli utilizzati come accessori del settore della moda (tira-lampo, campanelle, chiusure, guarnizioni, decorazioni, e cos? via) si sono quindi dimostrati assai duraturi e anche dotati di eccellenti propriet? estetiche.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Un metodo di rivestimento di un articolo, detto metodo almeno comprendendo, e/o consistendo di: a) applicare a detto articolo un primo strato metallico, privo di cadmio e/o di piombo, mediante deposizione galvanica; e b) applicare a detto strato dalla fase a) un secondo strato metallico, privo di cadmio e/o di piombo, mediante deposizione tramite la tecnica PVD.
- 2. Il metodo di rivestimento di un articolo secondo la rivendicazione 1, in cui detto articolo ? selezionato da una gamma di materiali consistenti di metalli, plastica, ceramica, vetro, pietre; in particolare, quei materiali che sono preferibilmente usati nel settore degli accessori della moda.
- 3. Il metodo secondo la rivendicazione 2, in cui detto articolo ? costituito da un metallo o da una lega metallica, come: Zama, ottone, acciaio, zirconio, titanio e/o loro miscele.
- 4. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui, in detta fase a), detto primo strato metallico consiste di uno o pi? strati metallici depositati galvanicamente in successione; detti strati metallici essendo uguali o differenti fra di loro.
- 5. Il metodo secondo la rivendicazione 4, in cui i metalli costituenti detti uno o pi? strati sono uno o pi? metalli selezionati dal gruppo consistente di rame, nichel, stagno, zinco, palladio, argento, rutenio, oltre anche ad altri metalli come niobio, gallio, indio, iridio, osmio, germanio, vanadio, renio, cobalto, molibdeno, e/o loro leghe.
- 6. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui, in detta fase b), detto secondo strato metallico consiste di uno o pi? strati metallici depositati mediante PVD in successione; detti strati metallici essendo uguali o differenti fra di loro.
- 7. Il metodo secondo la rivendicazione 6, in cui i metalli costituenti detti uno o pi? strati sono uno o pi? metalli selezionati dal gruppo consistente di zirconio, cromo, nichel, titanio, palladio argento, oro, ferro, rame, stagno, rutenio, platino, rodio, oltre anche a metalli come niobio, gallio, indio, iridio, osmio, germanio, vanadio, renio, cobalto, molibdeno, e/o loro leghe.
- 8. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le suddette fasi a) e b) del metodo di rivestimento sono precedute da fasi di preparazione superficiale selezionate da burattatura, pulimentatura, lucidatura, decapaggio, sgrassatura, attivazione chimica, a seconda dell?aspetto della superficie che deve essere trattata e del risultato finale desiderato.
- 9. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui l?ordine di esecuzione delle fasi a) e b) ? invertito.
- 10. Un articolo rivestito da almeno un primo strato metallico, privo di cadmio e/o di piombo, depositato galvanicamente e da almeno un secondo strato metallico, privo di cadmio e/o di piombo, depositato mediante PVD.
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