IT202100029885A1 - Procedimento di metallizzazione per rivestire un elemento con uno strato semi-trasparente in materiale nobile e relativo elemento metallizzato - Google Patents

Description

PROCEDIMENTO DI METALLIZZAZIONE PER RIVESTIRE UN ELEMENTO CON UNO STRATO SEMI-TRASPARENTE IN MATERIALE

NOBILE E RELATIVO ELEMENTO METALLIZZATO

La presente invenzione riguarda un procedimento per la metallizzazione per rivestire un elemento con uno strato semi-trasparente in materiale nobile.

In particolare con termine ?metallizzazione? si intende l?applicazione di uno strato di materiale metallico, o altro materiale nobile, quale ad esempio cromo, titanio, acciaio, ottone, oro, argento.

Con l?espressione ?effetto semi-trasparente? si intende, invece, la possibilit? di vedere o meno attraverso detto strato di materiale metallico, a seconda della luce incidente su di esso.

La presente invenzione riguarda, inoltre, un relativo elemento metallizzato mediante tale procedimento.

Nel seguito, la presente invenzione verr? descritta con particolare riferimento ad un procedimento del tipo detto volto alla nobilitazione mediante metallizzazione di elementi in materiale composito contenente fibra di carbonio. Tuttavia, tale procedimento pu? essere applicato anche ad elementi in materiali diversi, senza per questo uscire dall?ambito di applicazione della presente invenzione.

Come ? noto, la fibra di carbonio ? utilizzata per la realizzazione di una grande variet? di materiali compositi. In tali materiali compositi la fibra di carbonio ? immersa in una matrice, che ? generalmente una resina. Tali materiali compositi presentano solitamente ottime propriet? meccaniche, in particolare in termini di resistenza e peso. Infatti, tali materiali presentano solitamente alte prestazioni di resistenza rapportate ad un basso valore di peso.

Tuttavia, la lavorazione della fibra di carbonio continua ad essere un procedimento molto complesso ed articolato. Inoltre, la fibra di carbonio risulta essere ad oggi un materiale con costi elevati.

Pertanto, i prodotti realizzati con materiali compositi in fibre di carbonio risultano essere solitamente molto costosi.

Alla luce di quanto sopra, l?industria manifatturiera cerca di evidenziare che un dato oggetto ? stato realizzato con materiali compositi in fibre di carbonio, andando ad accentuare caratteristiche estetiche di tali fibre. Per soddisfare tale scopo, la fibra di carbonio, dopo le molteplici e complesse lavorazioni a cui ? normalmente sottoposta, pu? subire un ulteriore procedimento di verniciatura trasparente. Allo stato dell?arte, anche tali procedimenti di verniciatura della fibra di carbonio presentano costi elevati e diverse difficolt? tecniche.

Infatti, la verniciatura della fibra di carbonio viene solitamente effettuata una volta che questa ? stata inclusa nel materiale composito ed ? stato realizzato il relativo manufatto. Pertanto, tale verniciatura dipende dalla conformazione del prodotto realizzato in materiale composito e dal risultato estetico che si vuole ottenere su tale manufatto. Non ? quindi possibile determinare un ciclo standard riferito alla verniciatura della fibra di carbonio.

Come detto, in linea generale, la maggior parte degli elementi realizzati in materiali compositi come ad esempio la fibra di carbonio vengono verniciati con vernici speciali trasparenti per accentuare le caratteristiche estetiche della fibra di carbonio.

Pertanto a titolo esemplificativo e non esaustivo, un procedimento di verniciatura di un elemento realizzato in materiale composito di arte nota pu? comprendere le seguenti fasi in sequenza:

1. prima carteggiatura dell?elemento in materiale composito con fibre di carbonio; tale carteggiatura deve solitamente essere eseguita in pi? passaggi e con varie tipologie di carte, in modo da ottenere una superficie liscia ed omogenea, eliminando tutta la resina in eccesso sulle zone in vista e senza rovinare le fibre;

2. primo ciclo di verniciatura (trasparente) di detto elemento, che ha funzione riempitiva, in quanto la fibra di carbonio, essendo un incrocio di maglie di fibre, presenta ovvie irregolarit?; pertanto il primo ciclo di verniciatura ha la funzione di riempire tutti gli spazi vuoti o maglie tra le diverse fibre, in modo da creare una base livellata;

3. seconda carteggiatura dell?elemento in materiale composito in modo da renderlo nuovamente liscio;

4. secondo ciclo di verniciatura, che, a seconda delle esigenze, pu? essere l?ultimo o se ne pu? aggiungere uno successivo per aumentare gli spessori e/o per dare una maggiore profondit? visiva all?elemento verniciato; e

5. lucidatura e collaudo dell?elemento verniciato. Tuttavia, ad oggi, non ? possibile fornire finiture diverse, ad esempio metallizzate, che esaltino le fibre di carbonio all?interno dei materiali compositi.

? pertanto scopo della presente invenzione superare gli svantaggi della tecnica nota.

In particolare, scopo della presente invenzione ? quello di fornire un procedimento di verniciatura per materiali compositi in fibre di carbonio che permetta di ottenere finiture diverse da quelle di arte nota, ed in particolare finiture metallizzate, mettendo al contempo in evidenza tali fibre di carbonio.

Specificatamente, scopo della presente invenzione ? quello di fornire un procedimento che permetta la metallizzazione, con effetto semitrasparente, di elementi in materiali diversi.

In particolare, scopo della presente invenzione ? di fornire un procedimento per la metallizzazione con un effetto di semi-trasparenza delle fibre di carbonio disposte all?interno di un materiale composito mediante rivestimento con un materiale nobile, come ad esempio cromo, titanio, acciaio, ottone, oro, argento o simili.

Ancora, scopo della presente invenzione ? quello di fornire un procedimento standardizzato per la verniciatura delle fibre di carbonio.

Ulteriormente, scopo della presente invenzione ? che tale procedimento permetta di ottenere una finitura semi-trasparente, in modo che a seconda della luce incidente sul materiale composito verniciato, le fibre di carbonio possano essere viste o meno, ad esempio ottenendo un effetto a specchio.

Altro scopo della presente invenzione ? che tale procedimento presenti un basso impatto ambientale.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? che tale procedimento possa essere eseguito in maniera automatica o semiautomatica mediante impianto automatizzato e robotizzato tale da poter garantire processi replicabili su diversi materiali;

Infine, scopo della presente invenzione ? che tale procedimento sia semplice, sicuro e affidabile.

Questi ed ulteriori scopi sono stati ottenuti grazie al procedimento secondo la presente invenzione, in cui viene utilizzata lo spruzzamento catodico con deposizione fisica da vapore (sputtering PVD) per la metallizzazione, ovvero la nobilitazione superficiale, di elementi, o pezzi, in materiali diversi, in particolare di elementi realizzati con materiali compositi in fibra di carbonio.

? oggetto della presente invenzione un procedimento come definito nella rivendicazione 1 allegata. Tale procedimento pu? comprendere una o pi? delle caratteristiche definite nelle rivendicazioni dipendenti allegate.

? ulteriore oggetto della presente invenzione un elemento rivestito con un procedimento secondo l?invenzione.

L?invenzione verr? ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, in una sua forma di realizzazione preferita.

In particolare, un procedimento di verniciatura, secondo la presente invenzione, viene eseguito su un elemento, o pezzo, realizzato in materiale composito in fibra di carbonio, che ? stato precedentemente trattato in modo da rendere visibili le fibre di carbonio al suo interno.

In particolare, un procedimento secondo l?invenzione comprende le seguenti fasi in sequenza:

A. carteggiatura e pulitura di un elemento da lavorare;

B. applicazione di uno strato di vernice trasparente su detto elemento pulito;

C. applicazione di uno strato in materiale metallico su detto elemento mediante spruzzamento catodico con deposizione fisica da vapore, in cui detto strato in materiale metallico presenta uno spessore nanometrico tale da risultare semitrasparente; e

D. applicazione di uno strato di vernice protettiva (top coat) su detto strato in materiale metallico.

Tale procedimento descritto pu? essere applicato su diversi elementi, facendo risaltare le peculiarit? del materiale da trattare, grazie all?uso di vernici trasparenti ed all?applicazione, attraverso processi nanometrici (PVD), di un film sottilissimo, ovvero semitrasparente, di materiale metallico. Tale procedimento di nobilitazione superficiale semitrasparente impreziosirebbe ancor di pi? il materiale trattato, che pu? essere ad esempio una fibra di carbonio.

Con il termine ?elemento? o ?pezzo? si intende un qualsiasi oggetto bidimensionale o tridimensionale, ad esempio superfici piatte da rivestire con detto strato in materiale metallico semi-trasparente.

Precedentemente alla fase A. pu? essere prevista una fase di analisi dell?elemento da lavorare.

Si nota, infatti, che i manufatti stampati in fibra di carbonio, generalmente presentano bave di materiale sui bordi perimetrali e/o flussi di resina che si presentano sotto forma di macchie che coprono i disegni della trama di carbonio, crateri o piccoli puntini bianchi di entit? e forma diversi. Pertanto, prima di procedere con un procedimento secondo l?invenzione, ? opportuno effettuare un attento controllo preventivo per valutare se il manufatto sia ?lavorabile? o di scarto.

Ci? evita di immettere nel processo componenti con anomalie del supporto non recuperabili, al fine di ridurre i costi di produzione.

A titolo esemplificativo, oggetti non lavorabili possono comprendere incisioni profonde sui bordi che pregiudicano la geometria del manufatto e/o la presenza di ?bolle? sullo strato superficiale della fibra di carbonio, dovuta ad una non corretta applicazione del foglio di carbonio nella sede stampo.

In una forma di realizzazione, precedentemente alla fase A. ? vantaggiosamente possibile prevedere una fase preliminare di rimozione delle bave perimetrali mediante l?utilizzo di un cutter. A titolo esemplificativo, tale fase preliminare pu? essere di tipo manuale, effettuata da un operatore che manovra detto cutter.

Una volta eliminate dette le bave perimetrali, ? possibile rifinire i bordi con della carta abrasiva, in particolare di tipo a grana grossa, quale ad esempio la carta abrasiva a grana 180 -240.

La fase A di pulitura prevede che l?intero elemento in materiale composito da metallizzare venga carteggiato.

Anche tali operazioni di carteggiatura durante la fase A possono essere svolte manualmente da un operatore.

In particolare, la carteggiatura durante la fase A. pu? essere effettuata con dispositivi ad aria compressa, quali macchinette a rotazione orbitale con dischi grana 180 -240 o mediante sabbiatura. Tali operazioni vanno svolte con perizia e grande manualit? per non rovinare la superficie della fibra di carbonio.

Inoltre, durante la carteggiatura, l?elemento in materiale composito pu? essere trattato con carta di diverse grane, in modo da esporre le fibre di carbonio di detto materiale composito.

Inoltre, durante la fase A., l?elemento in materiale composito viene pulito, ad esempio mediante - aspirazione di eventuali impurit? residue sulla loro superficie, e seguita da

- soffiaggio con aria deionizzata.

Tale fase di pulitura permette di evitare che le polveri di carteggiatura possano insinuarsi nelle maglie delle fibre di carbonio.

In particolare, terminata ciascuna fase di carteggio, la polvere formata viene rimossa dall?elemento in fibra di carbonio da metallizzare mediante detta aspirazione e soffiaggio.

La pulizia dalla polvere pu? anche avvenire mediante soffiatura con aria compressa e il contemporaneo utilizzo di panni cerati antipolvere. In particolare, possono essere utilizzati panni monouso antistatici ed anti-siliconici.

Durante la pulitura, l?elemento da metallizzare pu? essere anche lavato con sostanza sgrassanti a base di acqua o con ghiaccio secco erogato con aria a bassa pressione. Il lavaggio pu? precedere l?aspirazione e il soffiaggio.

La rimozione della polvere pu? essere effettuata manualmente da un operatore, che pu? effettuare contemporaneamente un controllo visivo volto ad individuare la presenza di eventuali ulteriori anomalie da eliminare.

Durante il controllo l?elemento in fibra di carbonio pu? essere bagnato per individuare i difetti ancora presenti, quali ?piccoli puntini bianchi?, da eliminare con la punta di un cutter, o flussi di resina, da eliminare sempre manualmente, carteggiando la zona molto delicatamente sino a far riaffiorare la geometria del disegno della fibra di carbonio.

La fase A. risulta particolarmente importante per la riuscita del procedimento, in quanto una non corretta preparazione del manufatto potrebbe inficiare totalmente il risultato finale. In particolare, la ?trasparenza? e brillantezza dei prodotti vernicianti ottenuti mediante un procedimento secondo l?invenzione, se da una parte esaltano la bellezza ?della fibra?, dall?altra ne evidenziano le eventuali criticit? del supporto o di una non corretta lavorazione nella fase di preparazione.

Terminata la fase A., la fase B. prevede di sottoporre l?elemento in materiale composito da metallizzare a verniciatura, in particolare a verniciatura di ?riempimento? mediante l?applicazione di detto primer.

Nella fase B. viene applicato almeno uno strato di vernice trasparente di riempimento, o primer sull?elemento carteggiato e pulito. In particolare, tale vernice trasparente di riempimento pu? essere scelta sulla base dello strato di metallizzazione da applicare durante la fase C., in modo da garantirne la corretta adesione.

I primer utilizzati possono essere di tipo UV o non. Preferibilmente, tali primer possono essere primer comuni per la fibra di carbonio. A titolo esemplificativo, le vernici utilizzate come primer possono essere vernici trasparenti con un alto potere coprente.

La fase B. di applicazione di uno strato in vernice trasparente pu? inoltre prevedere che detto strato presenti spessori compresi tra 100?m e 120?m.

In tal modo ? possibile coprire eventuali piccoli difetti ancora presenti sulla superficie carteggiata.

La fase B., cos? come le successive fasi C. e D. di un procedimento secondo l?invenzione, pu? essere effettuata in maniera automatica, ad esempio mediante robot antropomorfo comandato da un?unit? di controllo.

Ci? permette vantaggiosamente di ottimizzare il procedimento di metallizzazione, minimizzando sia i tempi di lavorazione che di possibili elementi scartati, a causa di difetti non corretti in maniera appropriata durante la fase A.

Pertanto, tra la fase A. e la fase B. l?elemento in materiale composito da metallizzare pu? essere caricato su attrezzature idonee ai successivi trattamenti automatici, ed in particolare alla verniciatura.

Precedentemente alla fase B., gli elementi montati su tali attrezzature possono essere trasportati all?interno di una cabina di pulizia e soggetti ad una ulteriore fase A1. di pulizia con panni monouso imbevuti di liquido antistatici ed antisiliconici prima della loro verniciatura. In questa postazione gli elementi possono essere ricontrollati al fine di non immettere nel processo pezzi non conformi.

Ultimata l?ulteriore pulizia nella cabina di pulizia, gli elementi vengono spostati nella cabina di verniciatura per l?attuazione della fase B. Lo spostamento pu? essere effettuato in maniera automatica, ad esempio mediante detto robot antropomorfo comandato da un?unit? di controllo.

In particolare, l?unit? di controllo pu? essere configurata per ricevere informazioni relative alla presenza degli elementi da verniciare da parte di un sensore, e per inviare un comando al robot antropomorfo per prelevare detti elementi (ad esempio prelevando l?intero supporto su cui sono disposti detti elementi su una bilancella) e deporli sulla postazione di verniciatura.

Successivamente, la medesima unit? di controllo pu? essere configurata per inviare un ulteriore segnale al robot antropomorfo, cos? da effettuare detta fase B. di verniciatura. In particolare, l?unit? di controllo pu? comprendere un programma con parametri di verniciatura preimpostati.

L?operazione di verniciatura durante la fase B. pu? consistere nell?applicare uno o pi? strati di vernice trasparente per ottenere uno spessore finale di detta vernice trasparente compreso tra 100?m e 120?m.

A titolo esemplificativo, possono essere previsti tre cicli di applicazione di detta vernice trasparente.

In tal caso, in ogni ciclo di applicazione l?elemento da verniciare pu? essere rivestito con uno strato di vernice trasparente di spessore compreso tra 35?m e 40?m.

Ogni ciclo di applicazione di un relativo strato in vernice trasparente pu? essere intervallato da un periodo di attesa (cosiddetta fase di appassimento), ad esempio di circa 20 minuti, per consentire alla vernice trasparente applicata di distendersi e far evaporare la parte solvente per poter poi procedere ad un nuovo ciclo di applicazione di detta vernice trasparente.

Terminati i cicli di applicazione di detta vernice trasparente, pu? essere prevista una sotto-fase di polimerizzazione di detta vernice. In particolare, gli elementi rivestiti con detto strato in vernice trasparente possono essere collocati dentro un forno statico, ad esempio del tipo elettro-ventilato o del tipo UV, per la polimerizzazione a seconda del tipo di vernice applicata sul pezzo.

Anche la sottofase di polimerizzazione in detta fase B. pu? essere automatica. In particolare, tale sotto-fase di polimerizzazione pu? essere controllata dall?unit? di controllo, che pu? essere configurata per impostare predeterminati parametri di cottura a seconda della vernice trasparente utilizzata.

A titolo esemplificativo, la polimerizzazione pu? avvenire mediante cottura a 80?C per un tempo pari a circa 60 minuti, in alternativa con l?applicazione di vernici UV impostando la potenza espressa in kJoule per qualche minuto.

In alternativa, il forno in cui avviene detta polimerizzazione pu? essere dotato di mezzi di memorizzazione, in particolare una memoria.

In tal modo, ? possibile che un programma di polimerizzazione con settaggio dei tempi e delle temperature da raggiungere sia salvato in detta memoria e che l?unit? di controllo sia configurata solamente per inviare un segnale al forno per eseguire detto programma e iniziare la sotto-fase di polimerizzazione.

Inoltre, il forno pu? essere dotato di uno schermo, per visualizzare le temperature raggiunte e i tempi di cottura.

Una volta terminata la fase B., i pezzi possono essere inviati nuovamente alla stazione di pulizia, per ripetere la fase A.

Infatti, le fasi A. e B. possono essere ripetute pi? volte, fino ad ottenere la superficie desiderata.

Secondo una forma di realizzazione, le fasi A. e B. sono ripetute una volta. ? pertanto prevista una ulteriore fase Aa. e una ulteriore fase B1.

La ripetizione della fase A. di carteggiatura e pulitura serve, infatti, a uniformare il film di vernice applicato nella precedente fase B. e ad eliminare eventuali piccoli difetti ancora presenti o creatisi durante la fase B. di applicazione di detto strato di vernice. In tal modo ? vantaggiosamente possibile eliminare le cosiddette ?schivature?, che sono difetti, in particolare crateri, che si formano all?interno del film di vernice, o piccoli fori presenti sul supporto che non sono stati opportunamente riempiti dal primo ciclo di verniciatura.

In questo caso, poich? lo strato di vernice applicato nella fase B. ? lo strato principalmente soggetto a carteggiatura, ? preferibile intervenire utilizzando carta con grana 320 e 400, ancor pi? preferibilmente mediante dispositivo ruoto-orbitale.

Durante detta ulteriore fase A1. si pu? lavorare l?elemento verniciato sino alla completa eliminazione di tutti i difetti presenti sul film di vernice.

Anche in questo caso, l?ulteriore fase A1. pu? essere effettuata manualmente da un operatore. Infatti, il carteggio e la pulizia dell?elemento necessitano di manualit? ed accuratezza. Si carteggia, si soffia, si pulisce, si ricontrolla con scrupolo e si continua il lavoro. Terminato il carteggio, l?elemento lavorato viene ripulito da tutti i residui di polvere prima di passare alla successiva ulteriore fase B1.

Durante l?ulteriore fase B1. di applicazione di un ulteriore strato di vernice trasparente, l?elemento pu? essere caricato nuovamente in maniera automatica da detto robot antropomorfo, in modo da ripetere le relative sotto-fasi in maniera sostanzialmente identica.

In una forma di realizzazione, i cicli di verniciatura durante l?ulteriore fase B1. possono essere due anzich? tre.

Durante ciascuno di detti due cicli di verniciatura si pu? applicare uno strato di vernice trasparente avente uno spessore compreso tra 60?m e 80?m. Anche in questo caso tra un ciclo di verniciatura e il ciclo successivo si pu? attendere un predeterminato tempo, ad esempio 20 minuti.

Un terzo ciclo di verniciatura del tipo detto pu? essere previsto in detta ulteriore fase B1. in caso bisogni intervenire con maggiore spessore per riempire ulteriori fori presenti sul film di vernice.

Terminati i cicli di verniciatura, gli elementi verniciati possono essere sottoposti a una ulteriore sotto-fase di polimerizzazione, ad esempio essendo cotti a 80?C per 60 minuti all?interno di detto forno.

Alla fine dell?ulteriore fase B1. gli elementi verniciati possono essere lasciati stagionare in ambiente asettico, per 96 ore, in modo da rendere completa la reticolazione del film di vernice.

La stagionatura consente vantaggiosamente alla vernice di acquisire la durezza necessaria per poter essere processato con la successiva fase C. di applicazione di detto strato di metallizzazione di spessore nanometrico mediante spruzzamento catodico con deposizione fisica da vapore PVD.

In particolare, gli elementi verniciati e polimerizzati, possono essere caricati su un supporto da inserire in una macchina PVD. Tale supporto viene caricato ed inserito in un attrezzo specifico dell?impianto per il processo di metallizzazione PVD. L?attrezzo su cui viene inserita la bilancella viene chiamato planetario per il fatto che, durante la sua rotazione, le bilancelle ruotano a loro volta intorno al suo asse.

Come detto, durante detta fase C. uno strato di metallizzazione di spessore nanometrico viene applicato mediante tecnologia PVD.

In particolare, detto strato di metallizzazione pu? essere uno strato di rivestimento in cromo, titanio, acciaio, ottone, oro, argento, etc.

Detto strato di metallizzazione di spessore nanometrico presenta spessori compresi tra 10nm e 30nm.

Si ? infatti sorprendentemente scoperto che utilizzando spessori in tale intervallo ? possibile conferire un effetto semi-trasparente allo strato di metallizzazione. Al contrario, applicare spessori differenti non consentirebbe di ottenere il risultato auspicato di semitrasparenza.

In particolare, lo spessore nanometrico dello strato di metallizzazione permette di ottenere una finitura semitrasparente, che mantiene visibili le fibre di carbonio e che al contempo possa presentare un effetto metallizzato ?a specchio?, a seconda dell?angolo di incidenza della luce sull?elemento trattato.

Tuttavia, qualora si desiderasse ottenere una superficie metallizzata ?a specchio?, sarebbe sufficiente depositare uno strato di metallizzazione con spessori maggiori rispetto a detti spessori nanometrici.

Inoltre, tale strato di metallizzazione di spessore nanometrico pu? essere applicato all?interno di detta macchina PVD che utilizza la tecnologia di spruzzamento catodico con deposizione fisica da vapore fornendo energia in un intervallo compreso tra 500kJoule e 600kJoule.

Visti gli spessori bassissimi da applicare, per rendere il deposito delle nanoparticelle di metallo stabili ? preferibile eseguire la fase C. in una condizione di vuoto spinto, preferibilmente con pressione compresa tra 8?10<-5 >a 3?10<-4 >mbar e pi? preferibilmente pari a circa 1.5?10<-4 >mbar.

Completato il ciclo di metallizzazione mediante PVD, con le modalit? appena descritte, gli elementi processati possono essere estratti da detta macchina PVD ed inviati in una ulteriore cabina di verniciatura effettuare la fase D. di applicazione di uno strato di vernice protettiva.

Le vernici protettive applicabili durante la fase D. possono essere vernici trasparenti di vario tipo e colorazione (dal neutro alla lieve pigmentazione). Tuttavia, tali vernici devono essere compatibili, per la tenuta, con la metallizzazione precedentemente effettuata.

Lo spessore dello strato di vernice protettiva applicato durante la fase D. ? preferibilmente compreso tra 30?m e 40?m. Tale intervallo di spessori permette infatti di ottenere una buona protezione, superando i test di affidabilit? e di tenuta, sul totale del pezzo (o manufatto) trattato, preservando al contempo l?effetto semi-trasparente conferito dallo strato di metallizzazione di spessore nanometrico.

In una forma di realizzazione, detta vernice trasparente protettiva pu? essere un Top-Coat 2k Termico. Infatti, tale vernice presenta alta affidabilit? in termini di tenuta ed ancoraggio sul film di cromo, ed ? omologata per diversi settori tra cui quello dell?automotive.

Similarmente alle precedenti fasi B. anche la fase D. pu? essere effettuata da un robot antropomorfo.

In una forma di realizzazione, durante la fase D. viene effettuato un solo ciclo di verniciatura.

Inoltre, anche la fase D. pu? prevedere una sottofase finale di polimerizzazione dell?elemento lavorato.

In particolare, tale sotto-fase di polimerizzazione finale pu? essere effettuata in un forno statico, ad esempio con una cottura a 80?C per 30 minuti.

Il ciclo produttivo dell?elemento metallizzato pu? terminane con un?operazione di lucidatura e collaudo.

Grazie al procedimento appena descritto ? possibile verniciare un elemento in materiale composito in modo da ottenere una finitura semi-trasparente, tale che, a seconda della luce incidente sulla superficie dell?elemento in materiale composito verniciato, le fibre di carbonio possano essere viste o meno, ottenendo un effetto a specchio.

Inoltre, tale procedimento pu? essere attuato in maniera automatica da un robot, in particolare di tipo antropomorfo.

Tale procedimento di metallizzazione non richiede l?utilizzo di reagenti dannosi per l?ambiente, quali ad esempio il nichel.

Con tale tecnologia si superano pertanto i limiti tecnologici prefissati dal processo di metallizzazione galvanico, e probabilmente anche dall?attuale processo PVD, sia in termini di controllo ed oggettivazione dei processi sia in termini di impatto ambientale. Infatti, il procedimento secondo l?invenzione permette di controllare gli spessori applicati, mediante apposita unit? di controllo (ad esempio un PLC). Ci? permette di ottenere spessori nanometrici. Tale caratteristica risulta particolarmente vantaggiosa rispetto al processo galvanico che prevede la semplice immersione dei manufatti senza poter controllare e garantire gli spessori applicati. Come ben noto, infatti, il processo galvanico ? tossico, nocivo e cancerogeno, se utilizzato per realizzare uno strato di metallizzazione. Il processo galvanico ? solitamente utilizzato su diversi materiali (come ad esempio: ABS, PP, PC, PC+ABS, nylon, Makrolon?, materiali e leghe di acciaio, vetro, ceramica, fibra di carbonio, etc..).

Il procedimento appena descritto pu? essere utilizzato anche su elementi realizzati in materiali diversi dai compositi in fibre di carbonio, per ottenere un rivestimento semitrasparente specchiato.

A titolo esemplificativo, tale procedimento pu? essere realizzato su elementi in ABS, PP, PC, PC+ABS, nylon, Makrolon?, materiali e leghe di acciaio, vetro, ceramica o simili.

In alternativa, il procedimento descritto pu? essere realizzato per la metallizzazione di corpi o circuiti illuminanti, in modo da ottenere una semitrasparenza tale da retro-illuminare il manufatto finale. A titolo esemplificativo e non esaustivo, tale corpo illuminante pu? essere un fanale di un autoveicolo, una plafoniera o lampada di arredo o una lampada tecnica, un proiettore, una scritta di un logo e simili. In tal caso, a luce spenta la superficie sottoposta al procedimento appena descritto potr? avere un semplice effetto ?a specchio?, mentre, quando viene accesa la luce, si ottiene la retro-illuminazione dello strato di metallizzazione, che permette di illuminare l?ambiente circostante. Inoltre pu? essere applicato per circuiti radar e sensori, in quanto con tale processo non si schermano le onde emesse da tali circuiti, garantendo cos? il corretto funzionamento degli stessi.

La dimensione massima degli elementi trattati con un procedimento del tipo descritto pu? variare in base alle capacit? dell?impianto. In una forma di realizzazione, possono essere trattati oggetti con dimensioni fino ad 1 metro di lunghezza.

In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma ? da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ci? uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI

1. Procedimento per rivestire un elemento con uno strato semi-trasparente in materiale metallico, quali cromo, titanio, acciaio, ottone, oro, argento e simili, comprendente le seguenti fasi:

A. carteggiare e pulire detto elemento;

B. applicare uno strato di vernice trasparente su detto elemento pulito;

C. applicare uno strato di materiale metallico su detto elemento mediante spruzzamento catodico con deposizione fisica da vapore, in cui detto strato in materiale metallico presenta uno spessore compreso tra 10nm e 30nm; e

D. applicare uno strato di vernice trasparente o semi-trasparente protettiva su detto strato di materiale metallico.

2. Procedimento secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che spruzzamento catodico con deposizione fisica da vapore in detta fase C. ? effettuato fornendo energia in un intervallo compreso tra 500kJoule e 600kJoule.

3. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase C. detto spruzzamento catodico con deposizione fisica da vapore ? effettuato in condizioni di vuoto con una pressione compresa tra 8?10<-5 >a 3?10<-4 >mbar.

4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase C. detto spruzzamento catodico con deposizione fisica da vapore ? effettuato in condizioni di vuoto con una pressione pari a 1.5?10<-4 >mbar.

5. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto strato in vernice trasparente applicato in detta fase B. presenta uno spessore compreso tra 100?m e 120?m.

6. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una ulteriore fase A1. di carteggiatura e pulitura e una ulteriore fase B1. di applicazione di uno strato in vernice trasparente, in cui detta ulteriore fase A1 e detta ulteriore fase B1 sono successive a detta fase B.

7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto ulteriore strato in vernice protettiva applicato in detta fase D. presenta uno spessore compreso tra 30?m e 40?m.

8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase A. di pulitura ? eseguita manualmente da un operatore e che dette fasi B., C., D. sono eseguite in maniera automatica mediante un robot antropomorfo.

9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento ? un elemento in materiale composito contenente fibre di carbonio.

10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 ? 8, caratterizzato dal fatto che detto elemento ? un corpo illuminante, in particolare un fanale di un autoveicolo.

11. Elemento metallizzato con uno strato metallico semi-trasparente ottenuto mediante un procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.