MXPA03001347A - Partes de aluminio electrodepositadas y proceso de produccion. - Google Patents

Abstract

La presente invencion proporciona un proceso de pretratamiento para electrodepositar partes o una tira de aluminio, en el cual la solucion de galvanizacion es modificada para mejorar la adhesion del articulo electrodepositado subsiguiente al substrato. La parte o tira de aluminio, tal como una pieza en tosco de la moneda de aluminio o una tira para las piezas en tosco de la moneda, es pretratada con una solucion mejorada de cincato la cual proporciona iones hidroxido en una cantidad en el intervalo de 75-175 gpl, iones de zinc en una cantidad en el intervalo de 15-40 gpl, iones de niquel en una cantidad en el intervalo de 2-10 gpl e iones de hierro en una cantidad en el intervalo de 1.5-5 gpl. El proceso de pretratamiento incluye preferentemente una capa primaria de cobre aplicada desde un bano para formar la capa primaria de cianuro de cobre a un pH en el intervalo de 8.5 - 11.0, utilizando una densidad de la corriente en el intervalo de 0.1 - 10 A/dm2. Las etapas de pretratamiento y electrodeposicion son llevadas a cabo preferentemente por recubrimiento electrolitico en tambor, de acuerdo con otro aspecto de la invencion. La invencion tambien proporciona partes o tiras de aluminio electrodepositadas, tales como piezas en tosco de la moneda electrodepositada, incluyendo un substrato formado de aluminio o de una aleacion de aluminio y que tiene superficies multiples, una capa de cincato sobre al menos una de las superficies del substrato y que encierra preferentemente de manera completa el substrato, una capa primaria de un metal de la capa primaria que cubre la capa de cincato, y una o mas capas electrodepositadas de uno o mas metales que cubren la capa primaria, una o mas capas electrodepositadas se adhieren al substrato para soportar un proceso de deformacion sin deslaminacion desde el substrato.

Description

PARTES DE ALUMINIO ELECTRODEPOSITADAS Y PROCESO DE PRODUCCIÓN Campo de la Invanoión Esta invención se refiere un proceso para la electrodeposición de partes de aluminio, incluyendo la electrodeposición de piezas en tosco de monedas. La invención también se extiende a partes de aluminio electrodepositadas, incluyendo productos de la acuñación de monedas.

Atecedentes de la Invención La electrodeposición de substratos de aluminio o aleaciones de aluminio es más difícil que sobre cualesquiera otros materiales a causa de que una película de óxido recubre el aluminio inmediatamente cuando se expone al aire o al agua. Esta película de óxido conduce a una deposición desigual de los artículos electrodepositados, y a una adhesión pobre de la placa. Existen varios métodos para el pre-tratamiento de los substratos de aluminio o de aleaciones de aluminio para la electrodeposición. Estas incluyen a) ataque químico, en el cual el substrato es corroído con una solución de ataque, b) anodización, en el cual una película de óxido es engrosada por anodización y luego atacada químicamente para hacer áspera la superficie; c) metalización no electrolítica del níquel, en la cual el níquel es Ref.145143 depositado desde la solución sin el uso de una corriente aplicada, y d) pre-recubrimiento, en el cual la pelicula de óxido es removida primero con limpiadores o ácido, y luego recubierta inmediatamente con estaño o cinc, más típicamente el cinc, por deposición por sumergimiento. Cuando se utiliza cinc, este proceso de pre-recubrimiento es conocido como galvanización, la solución de sumergimiento es llamada una solución de cincato o de galvanización, y el recubrimiento es llamado f ecuentemente un recubrimiento de cincato o capa de cincato. Las soluciones de galvanización fueron desarrolladas y patentadas por Kodak alrededor de 1927. Las mismas fueron una solución simple de hidróxido de sodio y cloruro de cinc. Más tarde, en 1953, W. G. Zelley propuso tres soluciones de galvanización que son referidas como soluciones de galvanización "simples". Las tres soluciones de galvanización "simples", junto con la limpieza, acondicionamiento del substrato típico y la pos-galvanización de las capas primarias, se describen en ASTM B253-87 "Preparation of Aluminum Alloys for Electroplating" . Las desventajas de las soluciones de galvanización simples fueron que las mismas tuvieron que ser operadas de manera diferente para diferentes aleaciones de aluminio y que la adhesión de la capa electrodepositada fue inconsistente. Las mejoras subsiguientes a la galvanización del aluminio incluyeron el uso de soluciones de cincato que contienen elementos tales como el cobre, níquel y hierro, con agentes de formación de complejo tales como cianuro y tartrato, para mantener a los metales en solución, y sumergimiento doble en el cual un primer recubrimiento por inmersión en cincato es retirado en un ácido adecuado previo a la formación de un segundo recubrimiento por inmersión en cincato. En los años 1960, W. Canning Ltd. desarrolló una solución de Cincato de Aleación Modificada (MAZ por sus siglas en inglés) . Esta solución fue diseñada para generar una adhesión mejorada sobre las soluciones de galvanización simples, para eliminar la necesidad de depositar las capas primarias intermedias de metales tales como cobre, bronce o níquel previo a la electro-deposición, y para producir resultados más consistentes del proceso. Incluidos en la solución de MAZ (por sus siglas en inglés) preferida además del cinc, estuvieron los metales de cobre, níquel y hierro adicionales. Este trabajo es referido en la Patente 1,007,252 de la Gran Bretaña, otorgada en 1965. A pesar de muchos avances hechos en la electrodeposición del aluminio y sus aleaciones, la adhesión del artículo electrodepositado al substrato continuaré siendo un problema. Aunque una capa electrodepositada débilmente adherente puede ser suficiente para aplicaciones en las cuales el producto final es principalmente estético, muchas aplicaciones prácticas requieren una buena adhesión de las capas electrodepositadas al substrato de aluminio subyacente. Un medio ambiente particularmente difícil para los productos electrodepositados es la acuñación de las monedas circulantes. En nuestros días, muchos países del mundo dependen de la acuñación de monedas recubiertas electrolíticamente en la cual los metales para la acuñación de monedas, tales como las sobrecapas de níquel, cobre, bronce o latón son electrodepositadas sobre los núcleos de los metales de acuñación de las monedas tales como el cinc, acero, o níquel. Los procesos de electrodeposición de tales núcleos para la acuñación de monedas han sido desarrollados para asegurar que una capa electrodepositada altamente adherente sea formada, la cual puede resistir una prueba de flexión. La prueba de flexión es una indicación de que si el producto para la acuñación de la moneda recubierta electrolíticamente puede resistir los rigores de un proceso de deformación, que es una etapa de acuñación, sin deslaminación de las capas electrodepositadas desde el substrato. Aunque las pruebas de flexión pueden variar, en general, para pasar una prueba para la acuñación de la moneda circulante, la pieza en tosco de la moneda recubierta electrolíticamente es doblada a un grado de 90° y la capa recubierta electrolíticamente no debe ser removible con un instrumento afilado tal como un cuchillo o lima. Aunque el aluminio y sus aleaciones han sido utilizadas en monedas, en cuanto al conocimiento de los inventores, no existen productos de acuñación de moneda circulante electrodepositada con núcleos de aluminio o de aleación de aluminio en el mundo en nuestros dias. Los esfuerzos por los inventores para aplicar una solución de galvanización simple, o una solución de MAZ (por sus siglas en inglés) a los substratos de aluminio, como se describe en los Ejemplos de esta solicitud, fallaron en producir una adhesión adecuada que pase una prueba de flexión. La solicitud de Patente Japonesa JP 19910146184, publicada como JP 4369793 el 22 de diciembre, a favor de Yakigen, KK y otros, describe fichas de juego producidas a partir de aluminio o sus aleaciones para incluir una capa anodizada coloreada y un recubrimiento electrolítico de cinc-niquel-cromo o una niquelación con cinc. La Solicitud de Patente Japonesa JP19910187628, publicada como JP 5035963 el 12 de febrero de 1993, para Yakigen, KK y otros, también describe fichas para máquina de juego y su fabricación. Esta última referencia utiliza un procedimiento de galvanización para recubrir piezas en tosco de aluminio que son utilizadas para máquinas de juego. El cincato referido en esta patente es Substar™ ZN-11 fabricado por Okuno Reagent Industry de Japón. No existe indicación en la referencia de que las fichas sean acuñadas después del recubrimiento electrolítico.

Los esfuerzos por los inventores para duplicar el proceso de esta referencia Japonesa, como se describe en el Ejemplo 8 de esta solicitud/ fallaron para producir un producto de acuñación de moneda con suficiente adhesión de la placa para que funcione como una moneda circulante. Todavía existe una necesidad de un proceso efectivo de pre-tratamiento del aluminio para la electrodeposición de las partes de aluminio, el cual conduzca a una placa con suficiente adhesión para soportar los rigores de un proceso de deformación. Existe una necesidad particular, para propósitos de acuñación de monedas, de un proceso de electrodeposición y pretratamiento del aluminio el cual producirá un producto de acuñación de moneda recubierta electrolíticamente que pueda soportar una prueba de flexión sin provocar la deslaminacíón de las capas electrodepositadas del substrato subyacente.

Breva Descripción de la Invención La presente invención proporciona tanto una galvanización mejorada como un proceso mejorado para la formación de una capa primaria de cobre, para el pretratamiento de los substratos de aluminio y sus aleaciones, de tal modo que las capas de electrodeposición subsiguientes sean suficientemente adherentes para resistir un proceso de deformación que provoque la deslaminación de las capas electrodepositadas desde el substrato. En una modalidad preferida, los procesos de pre-tratamiento de esta invención son capaces de producir productos electrodepositados los cuales satisfagan los requerimientos rigurosos de adhesión de la industria de acuñación de monedas circulantes y para permitir la producción en serie de partes pequeñas electrodepositadas en tambor tales como piezas en tosco para acuñación de monedas. El proceso se ha demostrado que produce piezas en tosco de monedas electrodepositadas con muy buena adhesión de varias capas electrodepositadas diferentes, y que permite la formación de una capa primaria de las piezas en tosco de las monedas de aluminio galvanizadas a densidades de corriente prácticas para la electrodeposición en tambor. El proceso mejorado de formación de una capa primaria de cobre de esta invención tiene la ventaja de operar a densidades de corriente realistas y eficientes para el recubrimiento electrolítico en tambor. Los tambores de electrodeposición estándares están limitados a corrientes de aproximadamente 1000 Amps, y una densidad de corriente operativa típica en la fabricación es de aproximadamente 0.25 A/dm', basado en el área total de la carga. La literatura que se refiere al recubrimiento electrolítico del aluminio se refiere a densidades de la corriente desde 2.5 A/dm2 - 40 A/dm*. Como el tambor de electrodeposición estándar establece una limitación de la corriente total de aproximadamente 1000 Amps, el único método para incrementar la densidad de la corriente es reduciendo el área de la cantidad de partes que están en el tambor. La reducción de la carga del tambor se traduce en una pérdida de productividad en la fabricación en la electrodeposición en tambor. En el desarrollo del proceso de esta invención, los inventores determinaron que las soluciones de galvanización simples, junto con aquellas desarrolladas como MAZ y Substar™ (como se refirieron anteriormente) , fueron inadecuadas para satisfacer los requerimientos de fabricación y calidad para la acuñación de monedas electrodepositadas . En particular estos procesos de galvanización del arte previo no produjeron una pieza en tosco de la moneda recubierta electrolíticamente la cual pudiera resistir una prueba de flexión, que es un estándar conocido en la industria de la acuñación de monedas. El primer intento en la producción de la acuñación de monedas de aluminio electrodepositadas en tambor fue una solución de galvanización compuesta de los siguientes componentes: 500 gpl de NaOH, 100 gpl de ZnO, y 2 gpl de FeCl3 (véase el Ejemplo 6) . Las piezas en tosco fueron recubiertas con cinc utilizando un proceso de galvanización de dos etapas. A continuación de la formación de una capa primaria de cobre y electrodeposición, las piezas en tosco fueron sometidas a la prueba de flexión, y de acuerdo con el estándar de la prueba de flexión del ???? (por sus siglas en inglés), las piezas en tosco no pasaron la prueba. El recubrimiento se rompió a lo largo del doblez y fue posible retirar por desprendimiento el recubrimiento con los dedos. Como una alternativa, un baño de cincato simple más diluido fue probado por los inventores, y las piezas en tosco de aluminio electrodepositadas exhibieron resultados pobres semejantes en la prueba de flexión. Esta solución de galvanización tuvo una composición de 100 gpl de NaOH, 20 gpl de ZnO, y 2 gpl de FeCl3- Las piezas en tosco de aluminio fueron galvanizadas en un proceso de galvanización de dos etapas, colocadas en un baño de formación de una capa primaria de cobre de densidad de corriente elevada, estándar, y luego electrodepositadas en una solución de electrodeposición de cianuro de cobre estándar. Después de este proceso, las piezas en tosco individuales fueron dobladas para verificar la adhesión del recubrimiento al aluminio. Fue posible remover el recubrimiento con los dedos a continuación de esta prueba. En otro intento para mejorar la adhesión de la capa electrodepositada, los inventores probaron una solución de Zlncato de Aleación Modificada (MAZ (por sus siglas en inglés)) de la Patente Británica No. 1,007,252 (véase el Ejemplo 7) . Este baño de galvanización tuvo una composición de NaOH de 106 gpl, sulfato de cinc 40 gpl, sulfato de níquel en la forma del hexahidrato 30 gpl, sulfato de cinc en la forma del heptahidrato 40 gpl, tartrato ácido de potasio 50 gpl, y sulfato de cobre en la forma del pentahidrato . La adhesión del articulo electrodepositado subsiguiente, aún cuando una formación de una capa primaria de cobre fue incluida, no fue adecuada para propósitos de circulación a causa de que a continuación de la prueba de flexión todavía fue posible remover el recubrimiento electrodepositado utilizando un instrumento afilado. El trabajo inicial por los inventores estableció que una mejor adhesión del recubrimiento electrodepositado al aluminio, como se demostró por una prueba de flexión estándar, y resultados más consistentes, fueron logrados utilizando tanto el proceso de galvanización mejorado como el proceso de formación de una capa primaria de cobre desarrollado por los inventores. Un proceso de cincato de dos etapas fue utilizado en el cual la composición del baño de cincato fue de 273 gpl de NaOH, 24 gpl de NiS046H20, 8.7 gpl de CuSO<5H20, 40 gpl de ZnS04, 40 gpl de ZnSOi7H20, 1.7 gpl de cloruro de hierro, y un agente de formación de complejo para mantener a los iones en solución. La capa primaria de cobre tuvo una composición de cianuro libre de 15 gpl, el cianuro de cobre fue de 30 gpl, y el pH fue de 8.5. La capa primaria de cobre podria ser operada en una amplia variedad de densidades de la corriente que varían desde 0.10 A/dm2 y hacia arriba. Después de la prueba de flexión, el recubrimiento todavía permaneció adherido muy fuertemente a las piezas en tosco y no fue posible remover el recubrimiento utilizando un instrumento afilado. Un trabajo posterior de los inventores estableció que una cantidad de hidróxido más elevada en el etapa de galvanización/ por ejemplo de aproximadamente 136 gpl de hidróxido (aproximadamente 320 gpl de NaOH) , fue más preferida, permitiendo que la etapa de galvanización sea llevada a cabo más cercana a la temperatura ambiente. Los inventores descubrieron adicionalmente que la adición de hasta aproximadamente 10 gpl de KCN en la etapa de galvanización, como un agente formador de complejo y un activador en solución, mejoraron la adhesión. Además, los inventores establecieron que la formación de una capa primaria de cobre podria ser llevada a cabo a un pH más elevado, en el intervalo de aproximadamente 8.5 - 11.0, con un intervalo de cianuro libre inferior de aproximadamente 8.0 - 12.0 gpl, a una temperatura elevada de aproximadamente 40 -45 °C, para lograr una adhesión excelente. En un aspecto amplio, la invención proporciona una mejora en un proceso para electrodepositar partes de aluminio o tiras de aluminio, en el cual la parte o tira de aluminio es pretratada con una solución de cincato que contiene iones de hidróxido, zinc, níquel y cobre. De acuerdo con la presente invención, la mejora comprende proporcionar la solución del cincato para producir iones de hidróxido en una cantidad en el intervalo de 75 - 175 gpl, iones de zinc en una cantidad en el intervalo de 15 - 40 gpl, iones de níquel en el intervalo de 2 - 10 gpl e iones de cobre en una cantidad en el intervalo de 1.5 - 5 gpl. Más preferentemente, el proceso mejorado incluye aplicar una capa primaria de un metal para acuñación de moneda, preferentemente cobre o níquel, a la parte o tira de aluminio después de la galvanización. Aún más preferentemente, la capa primaria es de cobre, aplicada desde un baño de formación de capa primaria de cianuro de cobre a un pH en el intervalo de 8.5 -11.0 (más preferentemente, 9-10.5), con una gama de cianuro libre de aproximadamente 3.0 - 35.0 gpl (más preferentemente 8,0 - 12.0), y una temperatura de aproximadamente 40 - 45 °C, utilizando una densidad de la corriente en el intervalo de En otro aspecto amplio, la invención proporciona un método de electrodeposición de partes de aluminio pre-1 impiadas, que comprende: a) cargar las partes de aluminio pre-limpiadas en un tambor de electrodeposición perforado; b) sumergir el tambor en una solución de cincato para sumergir las partes de aluminio, y dar vueltas en el tambor a las partes de aluminio para formar una primera capa de cincato sobre las partes de aluminio, la solución de cincato contiene iones hidróxido en una cantidad en el intervalo de 75 - 175 gpl, iones de cinc en una cantidad en el intervalo de 15 - 40 gpl, iones de níquel en una cantidad en el intervalo de 2 - 10 gpl, e iones de cobre en una cantidad en el intervalo de 1.5 - 5 gpl; c) sumergir el tambor en una solución ácida para sumergir las partes de aluminio y para separar la primera capa de cincato; d) sumergir el tambor en una solución de cincato que tiene una composición como se describe en la etapa (b) , para sumergir las partes de aluminio, y dar vueltas a las partes de aluminio en el tambor para formar una segunda capa de cincato la cual cubra por completo las partes de aluminio; (e) sumergir el tambor en un baño para formar una capa primaria de un metal de la capa primaria, para sumergir las partes de aluminio, y dar vueltas a las partes de aluminio en el tambor mientras que se aplica una corriente eléctrica a las partes de aluminio en el tambor, para aplicar una capa primaria del metal de la capa primaria a las partes de aluminio; f) sumergir el tambor en uno o más baños de electrodeposición de uno o más metales, para sumergir las partes de aluminio, y dar vueltas a las partes de aluminio en el tambor mientras que se aplica una corriente eléctrica a las partes de aluminio en el tambor, para aplicar una o más capas electrodepositadas de uno o más metales o de una aleación de los metales a las partes de aluminio; y g) remover las partes de aluminio electrodepositadas del tambor. En otro aspecto todavía amplio, la invención proporciona una parte o tira de aluminio electrodepositada, que comprende : un substrato formado de aluminio o aleación de aluminio y que tiene superficies múltiples; una capa de cincato sobre al menos una de las superficies del substrato; una capa primaria de un metal de capa primaria que cubre la capa de cincato; y una o más capas electrodepositadas de uno o más metales que cubren la capa primaria, una o más de las capas electrodepositadas se adhieren al substrato para resistir un proceso de deformación sin deslaminación del substrato. En las modalidades preferidas, las partes de aluminio electrodepositadas de esta invención comprenden piezas en tosco de monedas electrodepositadas, en las cuales el material de la capa primaria es preferentemente cobre o níquel, más preferentemente cobre, y en donde una o más de las capas electrodepositadas están compuestas de una o más aleaciones o metales para acuñación de moneda, seleccionadas preferentemente para proporcionar una o más capas electrodepositadas (brillantes o de color mate) de uno o más de níquel, cobre, bronce, latón, plata, oro, platino y aleaciones de los mismos. Las piezas en tosco de la moneda electrodepositada de esta invención se ha probado que proporcionan una adhesión suficiente de la(s) capa(s) electrodepositada (s) al substrato para resistir una etapa de acuñado, o una prueba de flexión, haciéndolas adecuadas para acuñación de moneda circulante. Por "metal de la capa primaria" como se utiliza aqui y en las reivindicaciones, se entiende cualesquiera metales capaces de ser metalizados por electrodeposición o metalización no electrolítica para proporcionar una capa adherente delgada del metal. Por "deformación" como se utiliza aquí en las reivindicaciones, se entiende la deformación plástica de un metal, en el cual el volumen y la masa del metal son conservados y el metal es desplazado desde un lugar a otro. Los procesos de deformación incluyen forjado, laminado, estirado para formar alambres, extrusión, embutición profunda, formación por tensado, doblez, y cizallamiento . La acuñación es un ejemplo de una etapa de forjado. Por "acuñable" como se utiliza aquí y en las reivindicaciones, se entiende que una pieza en tosco para acuñación de moneda tiene las siguientes características: suficientemente suave para tomar una impresión durante la formación de la capa primaria (generalmente alrededor de 0.02 mm hasta 5 M de detalle de realce con cargas prácticas sobre prensas de acuñado comerciales); que tiene un articulo electrodepositado con un tamaño fino de grano para permitir el llenado completo de la matriz de acuñado y el flujo uniforme del metal; que tiene una acabado superficial controlado después de la acuñación, tal como deslustrado, brillante y/o mate; y que tiene características de fricción y de flujo en las matrices de acuñado de tal modo que se puedan obtener duraciones aceptablemente prolongadas de las matrices de acuñado.

Descripción del Dibujo La Figura 1 es un diagrama de flujo esquemático del pre-tratamiento del aluminio, la formación de la capa primaria y los procesos de recubrimiento electrolítico de esta invención.

Descripción Detallada de la Modalidad Preferida La electrodeposición del aluminio es utilizada para una amplia variedad de aplicaciones. Los recubrimientos de cobre-niquel-cromo, cobre-plata, cobre-plata-rodio, y cobre-niquel-rodio son utilizados en aplicaciones decorativas en interiores y exteriores. Los recubrimientos de cadmio son utilizados para proporcionar resistencia a la corrosión. Los recubrimientos electrodepositados de cromo, cobre-níquel-cromo, y cobre-níquel son utilizados para aplicaciones que requieren resistencia al desgaste. El cromo, cobre-níquel-cromo, y cobre-níquel son utilizados en aplicaciones que requieren resistencia al desgaste y para proporcionar propiedades mejoradas de deslizamiento. El estaño, cobre-estaño-plomo, cobre-níquel, y cobre son electrodepositados para proporcionar una capacidad de soldadura mejorada. Finalmente, un recubrimiento de cobre-plata es utilizado sobre aluminio para proporcionar contacto eléctrico mejorado. Los procesos de pretratamiento de aluminio de la presente invención tienen aplicación en una amplia variedad de aplicaciones de recubrimiento electrolítico de aluminio, tales como las que se describieron anteriormente, y pueden ser utilizados en una amplia gama de productos de aluminio o de aleación de aluminio. Para facilidad de descripción, el proceso es descrito aquí en asociación con la electrodeposición de la acuñación de moneda circulante por recubrimiento electrolítico en tambor, en el cual las partes de aluminio son electrodepositadas en tambores de electrodeposición, los cuales pueden ser de cualquiera de los tipos conocidos, incluyendo tambores oscilantes, giratorios, oblicuos o agrupados, la totalidad de los cuales imparte una acción de dar vueltas al contenido del tambor, con los metales de acuñación de moneda tales como cobre, níquel, bronce, latón, plata, oro y platino, en una o más capas. Sin embargo, se debe entender que los procesos de pretratamiento de aluminio de esta invención son aplicables al recubrimiento electrolítico de otras partes de aluminio, ya sea por recubrimiento electrolítico en tambor o por otras técnicas de electrodeposición tales como recubrimiento electrolítico en bastidor o el recubrimiento electrolítico de las tiras, incluyendo el recubrimiento electrolítico continuo de la tira suministrada en forma de bobinas. En general, una línea de electrodeposición en tambor incluye los siguientes componentes conocidos: 1. Uno o más tambores de electrodeposición, los cuales consisten generalmente de un cilindro perforado adaptado para girar alrededor de su eje, y equipados con un medio para impartir corriente a una carga, tal como un cable colgante o una placa conductora en el (los) extremo (s) del tambor. 2. Una estructura de soporte para suspender uno o más de los tambores de electrodeposición. 3. Uno o más tanques de tratamiento que contienen tales tratamientos como una solución de enjuague, solución desengrasante, solución de desmoldeo ácida, solución de cincato y soluciones de electrodeposición. Los tanques que retienen las soluciones de electrodeposición están equipadas con varillas con ánodos, soportes del tambor, motores para la rotación del tambor (si no son llevados sobre los tambores) , y medios de circuito eléctrico para conectar el ánodo y el cátodo a la fuente de corriente para colocar un potencial eléctrico a través de la solución electrolítica de una manera que provoque la electrodeposición de las partes en el tambor, cuando el tambor es sumergido al menos parcialmente en la solución electrolítica. 4. Un engranaje para transmitir la potencia mecánica al tambor de electrodeposición para proporcionar la rotación alrededor de su eje. 5. Un rectificador y contactos para transferir la corriente desde los rectificadores hasta los componentes que llevan la corriente del tambor. 6. Un sistema de levantamiento (automático o manual) para mover el tambor secuencialmente a través de cada etapa del proceso por medio de una serie de movimientos horizontales y verticales . El proceso es adaptable a una amplia gama de aluminios o aleaciones de aluminio, incluyendo aleaciones tanto fundidas como forjadas. El substrato de aluminio, una pieza en tosco de la moneda en el caso de los productos de acuñación de la moneda, se puede hacer de una amplia gama de aluminios o aleaciones de aluminio. Las aleaciones forjadas ejemplares son de la serie de aluminio puro IXXX, las series de aluminio-cobre 2XXX, las aleaciones de aluminio-manganeso 3XXX, las aleaciones de aluminio-silicio 4XXX, las aleaciones de aluminio-magnesio 5XXX, las 6XXX las cuales son las aleaciones de aluminio-magnesio-silicio, o 7XXX las cuales son las aleaciones de la serie de aluminio-zinc . Los ejemplos comunes de las aleaciones de aluminio forjado incluyen 1000, 1010, 1080, 2024, 3003, 3105, 5052, 5056, 6061, 7075. Las aleaciones fundidas ejemplares son la IXX o aluminio casi puro, las aleaciones de aluminio-cobre o 2XX, la 3XX de aluminio-silicio-magnesio, aluminio-silicio-cobre, o las aleaciones de aluminio-silicio-cobre-magnesio, las aleaciones de aluminio-silicio 4XX, las aleaciones de aluminio-magnesio 5XX, las aleaciones de aluminio-zinc 7XX, y las aleaciones de estaño-aluminio 8XX. La lista más preferida de aleaciones forjadas para la producción de acuñación de monedas incluyen aleaciones de las series de aleaciones 1XXX, 3XXX y 5XXX. Los ejemplos preferidos incluyen las aleaciones de aluminio del tipo 1100, 3003, 3105, 5052 y 5056. El proceso de la presente invención es descrito posteriormente como un proceso de recubrimiento electrolítico en tambor para la acuñación de moneda circulante, con referencia al diagrama de flujo esquemático de la Figura 1, pero puede ser llevado a cabo con otras partes de aluminio por recubrimiento electrolítico en bastidor o en tambor, dentro del alcance de la presente invención. El punto de partida para la producción de piezas en tosco para acuñación de monedas electrodepositadas de aluminio o de aleación de aluminio es una tira de aluminio. La tira preferida particularmente para la acuñación de monedas es una tira de aluminio que es comprada en la forma de bobina que es adecuada para punzonado utilizando prensas punzonadoras industriales estándares. La prensa punzonadora utiliza una serie de punzones y matrices arreglados en una configuración para producir piezas en tosco, núcleos o substratos de monedas punzonadas llamadas discos circulares. A continuación de la operación de punzonado, a las piezas en tosco punzonadas usualmente se le quitan las rebabas, y luego se les forma el contorno con una máquina escariadora de monedas, como se conoce en la industria de acuñación de monedas. La máquina opera automáticamente, con las piezas en tosco que son alimentadas en primer lugar, en una rueda con muescas utilizando un alimentador vibratorio, que controla la velocidad de alimentación, y luego hacia un segmento que reduce el diámetro y recalca una orilla sobre la pieza en tosco. Alternativa y/o adicionalmente, la operación de escariado puede ser efectuada después del recubrimiento electrolítico. Después de la formación de la pieza en tosco, el retiro de las rebabas y el escariado, las piezas en tosco son transferidas al proceso de pre-tratamiento y electrodeposición de esta invención, por la carga de las piezas en tosco con bordes hacia un tambor de electrodeposición. El proceso de esta invención tiene la ventaja de que las piezas en tosco pueden permanecer en el tambor de principio a fin de las etapas de pre-tratamiento y electrodeposición de esta invención, sin la necesidad de remoción, agregando facilidad de procesamiento. El proceso de pre-tratamiento y electrodeposición es subdividido en una serie de etapas de limpieza, ataque quimico, galvanización, formación de la capa primaria de cobre, y electrodeposición. La parte de pre-tratamiento y electrodeposición del proceso utiliza una linea de electrodeposición en tambor estándar conocida en la acuñación de monedas por recubrimiento electrolítico, con tanques adicionales para adaptar las etapas adicionales requeridas para la electrodeposición del aluminio. La primera etapa del pre-tratamiento es limpiar las piezas en tosco de aluminio de cualquier suciedad, grasa o aceite, utilizando cualquier limpiador de aluminio estándar, tal como un limpiador alcalino, para formar una parte de aluminio pre-limpiada . Esta etapa es efectuada para obtener un depósito consistente y uniforme por la producción de una superficie activa limpia. Un limpiador preferido es el Limpiador de Aluminio 164 Oakite™ disponible de Oakite Products Inc., de Berkeley Heights, New Jersey. El Limpiador de Aluminio 164 de Oakite es un sólido con la siguiente composición: 25% - 35% en peso de carbonato de sodio, 20% -30% de fosfato de trisodio, 15% - 25% de pirofosfato de tetrasodio, 10% - 20% de metasilicato de sodio, y menos de 10% de silicato de sodio. Otros limpiadores ejemplares incluyen una solución de 23 gpl de carbonato de sodio y 23 gpl de fosfato de trisodio. El limpiador de Oakite es mezclado preferentemente hasta la oncentración de entre 45 y 75 gpl, y generalmente en el intervalo de 60 gpl. Las piezas en tosco dentro del tambor pueden ser colocadas en el baño durante 3 - 5 minutos a una temperatura de 60 °C para remover cualquier suciedad, mugre, o aceites de la superficie del aluminio. Después de la limpieza, las piezas en tosco son enjuagadas preferentemente en dos etapas separadas durante 2 minutos cada una en agua desionizada. A continuación del enjuague, las piezas en tosco y el tambor son sumergidas en ácido, tal como ácido nitrico al 50%, para desmanchar y atacar químicamente las piezas en tosco. El desmanchado es un proceso por el cual la mugre en exceso es removida de la superficie de aluminio. Esta etapa también es seguida preferentemente por un enjuague de dos etapas en donde las piezas en tosco son enjuagadas en agua desionizada en cada etapa durante 2 minutos. La siguiente etapa es aplicar un primer recubrimiento de zinc-niquel-cobre (cincato) a la superficie de las piezas en tosco de aluminio. El recubrimiento es aplicado utilizando un baño del tipo de cincato. Una composición preferida del baño de zincato es como sigue (con gpl que se refiere a gramos por litro) : 250 - 320 gpl de NaOH 24 - 80 gpl de NÍS046H20 8.0 - 12.0 gpl de CuS045¾0 40.0 - 60.0 gpl de ZnSO, 40.0 - 60.0 gpl ZnS047H20 60 gpl de tartrato ácido de potasio (opcional) 0.0 - 3.0 gpl de cloruro de hierro 1.0 - 10.0 KCN (opcional) 0.0% - 0.5% de agente humectante Rexonic™ (opcional) . El agente humectante Rexonic es un agente tensioctivo con la composición de alcoholes etoxilados, C9-Cll. El agente humectante puede ser agregado para prevenir que cualesquiera burbujas de la reacción se adhieran a la superficie e interfieran con la reacción de sumergimiento. Rexonic es vendido bajo el nombre registrado N91-8 por Huntsman Corporation de Guelph, Ontario, Canadá. También se pueden utilizar otros agentes humectantes conocidos en la electrodeposición. Las piezas en tosco con bordes en el tambor son sumergidas preferentemente en esta solución durante 1 minuto a una temperatura de entre aproximadamente la temperatura ambiente y 45 °C, las temperaturas más elevadas que son utilizadas para el extremo inferior de la gama del hidróxido, (ej . ambiental (la temperatura natural sin calentamiento es de aproximadamente 30 - 31 °C) para 320 gpl de NaOH, pero de aproximadamente 40 °C (con calentamiento) para 275 gpl de NaOH) . La solución de cincato en exceso es removida de la superficie de las piezas en tosco, preferentemente por dos etapas de enjuague de 2 minutos en agua desionizada. La siguiente etapa es remover el primer recubrimiento de cinc-niquel-cobre utilizando ácido nítrico a temperatura ambiente. La concentración del ácido nítrico es preferentemente de 30 - 60% en volumen. Las piezas recubiertas con zinc-níquel-cobre dentro del tambor son sumergidas brevemente en este baño de ácido nítrico, por ejemplo durante 15 segundos. Un intervalo de 5 segundos hasta 2 minutos es aceptable. Para prevenir cualquier contaminación de los baños subsiguientes, las partes dentro del tambor son enjuagadas en dos etapas durante 2 minutos cada una. Después de las etapas de enjuague, las piezas en tosco son sumergidas nuevamente en un baño de cincato de la misma composición que se describió anteriormente, y la cual puede ser la misma solución que se utilizó en la primera etapa de galvanización, durante un período breve de aproximadamente 15 - 30 segundos, para obtener la cobertura completa de la pieza en tosco. Este proceso es referido como la segunda etapa del cincato. A continuación del segundo etapa del cincato, las piezas en tosco son enjuagadas en dos tanques separados durante 2 minutos cada una. Con el recubrimiento de cinc-niquel-cobre aplicado firmemente, la siguiente etapa es efectuar una formación de una capa primaria delgada de un metal adecuado para acuñado de monedas, tal como cobre o niquel. Existen muchas capas primarias disponibles, incluyendo una solución de cianuro de cobre estándar, un electrólito para el tratamiento de la capa primera de niquel neutral, una capa primaria de glicolito de niquel, y una solución de niquel no electrolítica, y una solución de pirofosfato de cobre. Una composición del baño para formar una capa primaria de cobre preferida tiene una solución para formar la capa primaria de cianuro de cobre, que tiene una concentración de cianuro libre de 3.0 - 35 gpl (más preferentemente 8.0 - 12.0, más preferentemente 8.0 -10.0), y una concentración de cobre de 10.0 - 50.0 gpl (más preferentemente 25.0 - 45.0, aún más preferentemente 25.0 -30.0) . El pH de este baño es preferentemente de manera aproximada de 1.8 - 11, más preferentemente 9.0 - 11.0, aún más preferentemente 10.5. Una temperatura de 40 - 45 °C es mantenida preferentemente. Las densidades de la corriente preferentemente varían entre 0.1 y 10.0 A/dm2, más preferentemente 0.25 - 2.5 A/dm2, y aún más preferentemente de manera aproximadamente 0.25 A/dm2, calculada con base en el área total de la carga en el tambor.

Como se mencionó anteriormente, la densidad de la corriente es mucho más baja en el proceso de formación de la capa primaria de cobre de esta invención que la que es utilizada en los baños de electrodeposición para formación de una capa primaria de cobre "estándar". Esto es muy importante para aplicaciones de electrodeposición en tambor. Una densidad de corriente elevada reduce de manera efectiva la carga total a causa de que los tambores de electrodeposición estándares están limitados a 1,000 amps. Por ejemplo, los substratos de acero normalmente son electrodepositados en tambor a densidades de corriente de 0.25 A/dm"; sin embargo, una solución para formación una capa primaria de cobre estándar para el aluminio es reportada por el arte previo que requiere una densidad de corriente de 2.5 A/dm . La densidad de la corriente más elevada reduce de manera efectiva la carga en 90%, lo cual reduce dramáticamente la productividad. La formación de una capa primaria de cobre a densidad de corriente baja hace posible la electrodeposición en tambor del aluminio en cantidades de producción prácticas. Otra ventaja del proceso de formación de una capa primaria de cobre de esta invención es que la "entrada en fase activa" no es requerida. La "entrada en fase activa" es la aplicación de corriente previo a la entrada en el baño de electrodeposición. Esta es una etapa complicada que es difícil de llevar a cabo con las restricciones de un medio ambiente de producción, de modo que evitar la entrada en fase activa de un proceso de electrodeposición representa un ahorro significativo en el costo. En las Tablas 1 y 2, los parámetros operativos preferidos del proceso de la presente invención son descritos. En la Tabla 1, las especies iónicas más importantes del baño de galvanización son descritos en sus intervalos preferidos. Para propósitos de comparación, la Tabla 1 incluye la gama preferida de especies iónicas descritas en la Patente UK 1 007 252 del arte previo (Ejemplo 2, Tabla 2) . En la Tabla 2 posterior, los parámetros operativos del proceso de formación de una capa primaria de cobre son descritos. La densidad de la corriente es descrita aquí y en las reivindicaciones utilizando un cálculo basado en el área total de la carga en el tambor. Tabla 1 - Composición dal Baño do Galvanización Preferido Espaoiea 16 ic*s Intervalo Intervalo Mas Comparación •n ·1 Baño da Operativo Preferido preferido con UK Galvanización <gpi> (gpi) (gpi) 1 007 252 otr 75.0 - 175.0 89.0 - 140.0 136.0 43.8 - 48.9 Zn2+ 15.0 - 40.0 19.2 - 23.7 20.2 10.2 - 12.2 Ni24 2.0 - 10.0 2.5 - 6.9 4,5 5,6 - 6.7 Cu5+ 1.5 - 5.0 2.2 - 2.6 2.4 O ó 1.3 Fe3† 0.1 - 1.0 0.15 - 0.62 0.5 0 Ó 0.7 Tabla 2 - Parámetros Preferidos de Formación de la Capa Primaria de Cobre Después de la formación de la capa primaria, las partes de aluminio dentro del tambor pueden ser electrodepositadas con una o más capas de uno o más metales para acuñación de moneda, para proporcionar capas electrodepositadas (brillantes o de color mate) tales como de níquel, cobre, bronce, latón, plata, oro y platino, como se sabe bien en la industria de la acuñación de moneda. El proceso de la presente invención ha sido demostrado con baños de electrodeposición ejemplares y diferentes, incluyendo un baño de cianuro de cobre, un baño de cianuro de cobre modificado con abrillantadores, un baño de electrodeposición de bronce con estañato de potasio y cianuro de cobre, un baño de electrodeposición de latón con cianuro de cobre y cinc, un baño de electrodeposición de sulfamato de níquel, y un baño de electrodeposición de sulfato de níquel con abrillantadores. Los baños de electrodeposición pueden ser modificados por aditivos conocidos en electrodeposición/ tales como agentes humectantes, aditivos para una deposición uniforme y homogénea y abrillantadores. Las condiciones de electrodeposición ejemplares son descritas posteriormente. Para una parte recubierta electrolíticamente con cobre final, después de la formación de la capa primaria, las piezas en tosco son transferidas hacia un baño de electrodeposición de cobre y cianuro de potasio estándar. La concentración de cobre es preferentemente de manera aproximada de 32 gpl, pero puede variar entre 20 y 45 gpl. La concentración de cianuro de potasio libre es preferentemente de manera aproximada 15 gpl, pero puede variar entre 10 y 20 gpl. La concentración del hidróxido de potasio es preferentemente de aproximadamente 15 gpl, pero puede variar entre 10 y 20 gpl. Las piezas en tosco son electrodepositadas a una densidad de la corriente de aproximadamente 0.25 - 0.10 A/dm2 durante 1 - 5 horas, dependiente del espesor deseado de la placa. Para producir una parte recubierta electrolíticamente con cobre, brillante, el baño de recubrimiento electrolítico anterior puede ser modificado para incluir abrillantadores tales como CL-3 al 0.3 % en volumen y CL-4 al 0.5% en volumen (disponible de Atotech Canadá Ltd, Burlington, Ontario, Canadá) . Es posible utilizar una placa brillante sobre una placa mate si se desea. Para producir una parte coloreada blanca o plateada, las piezas en tosco son sumergidas en un baño de electrodeposición de sulfamato de níquel. El pH del baño de recubrimiento electrolítico de níquel es preferentemente de aproximadamente 2.35 (intervalo de 2.30 - 2.40), la concentración del ácido bórico es de aproximadamente 42.4 gpl (intervalo de 35.0 - 42.2), la tensión superficial está en el intervalo de 0.002346 - 0.00255 kgf/cm2 (23.0 - 25.0 dinas/cm'), y la concentración del níquel es de aproximadamente 113 gpl (intervalo de 80 - 113) . Para producir una parte de color blanco o plateada brillante, las piezas en tosco son sumergidas en un baño de electrodeposición de sulfato de níquel. Las condiciones ejemplares incluyen un pH del baño de níquel de aproximadamente 4.0 (intervalo de 3.5 - 4.5), una concentración de ácido bórico de aproximadamente 45 gpl (intervalo de 45.0 - 48.0), una tensión superficial de aproximadamente 0.00418 kgf/cm2 (41 dinas/cm2) , una concentración de níquel de aproximadamente 81 - 107 gpl, y un intervalo de cloruro de aproximadamente 18 - 27 gpl. Varios agentes humectantes y abrillantadores pueden ser utilizados para proporcionar una brillantez variable, tales como el Abrillantador No. 610 de Udylite™ a 0.5 -1.0%, No. 63 a 1.0 -1.5 %, y No. 66E a 0.05 - 0-08 %, todos disponibles de Polyclad Technologies, una división de Enthone OMI, New Haven, USA. Las densidades de la corriente en el intervalo de 2.16 - 10.8 A/dm2, arriba de aproximadamente 2 horas, a una temperatura en el intervalo de 57-68 °C, pueden ser utilizadas . Para una parte coloreada de amarillo, una elección se puede hacer entre un recubrimiento de bronce y un recubrimiento de latón. Para producir un articulo electrodepositado de bronce se puede emplear un baño de electrodeposición de estaño-cobre-cianuro de potasio estándar. El cobre en el baño es aproximadamente 30 gpl (intervalo de 28 - 30), el estañato es de aproximadamente 19 gpl (gama de 16 - 19), el hidróxido de potasio es de aproximadamente 8.0 gpl (gama de 8 - 10), el cianuro de potasio es de aproximadamente 35 gpl (intervalo de 33 - 35), y el carbonato de potasio es menor que aproximadamente 280 gpl. Para producir una pieza recubierta electrolíticamente de bronce, un baño de recubrimiento electrolítico de cianuro para bronce, estándar, puede ser utilizado. La composición de un baño ejemplar es: CuCN 26 gpl, ZnCN 11 gpl, KCN 45 gpl, y KZC03 a 7.5 gpl. Las piezas en tosco son recubiertas electrolíticamente a una densidad de la corriente de 0.35 A/dm£ durante 1 hora. El recocido o el tratamiento térmico de las piezas en tosco recubiertas con aluminio después de la electrodeposición, enjuague y secado, generalmente es necesario para la mayoría de los substratos de aluminio o artículos electrodepositados, dentro del alcance de la presente invención. Una de las ventajas de esta invención es que ningún acabado es requerido previo al acuñado. Sin embargo, si se desea, las piezas en tosco de las monedas como se trataron electrolíticamente, pueden ser terminadas previo al acuñado con técnicas de acabado conocidas tales como pulido y cepillado. Las piezas en tosco para acuñación de moneda electrodepositadas producidas por los procesos anteriores se ha demostrado que se adhieren fuertemente al substrato de aluminio, con una adhesión suficiente para resistir un proceso de deformación tal como el acuñado, y para pasar una prueba de flexión estándar aplicada a la industria de la acuñación de monedas.

Ventajas Las dos categorías principales de esta invención se refieren a su adecuación en la producción de un producto final para la industria de la acuñación de monedas, y a su capacidad para mejorar la fabricación de partes de aluminio electrodepositadas. Con respecto a la producción de un producto para acuñación de monedas, existen cuatro áreas en las cuales el proceso de la presente invención proporciona ventajas principales para la producción de monedas de aluminio electrodepositadas, estas áreas son el costo, el peso, la capacidad de acuñación, y la flexibilidad. La ventaja más importantes de la acuñación de monedas de aluminio electrodepositadas es la reducción en el costo sobre una base por pieza. Utilizando aluminio como un substrato es posible eliminar el recocido y cepillado, y los costos consecuentes. Otra área de reducción del costo es en la etapa de punzonado. Para una prensa punzonadora de un tamaño dado, es posible ponzo ar una tira que es substancialmente más ancha cuando se compara con el acero. Esto es una mejora en la productividad. La segunda ventaja es que el aluminio tiene una densidad baja, y como resultado, para una moneda de un tamaño dado, una pieza en tosco del substrato de aluminio es significativamente más ligera. Una ventaja adicional de la pieza en tosco de aluminio electrodepositada es su capacidad de acuñación. Es posible acuñar las piezas en tosco de aluminio electrodepositadas a presiones de forjado mucho menores que el acero, y que conduce a una duración más prolongada de la matriz. La duración más prolongada de la matriz se traduce en costos de acuñación inferiores para las casas de moneda del mundo. Además, por el proceso de la presente invención, es posible electrodepositar una amplia variedad de diferentes recubrimientos de aluminio haciéndolos un substrato muy flexible. Bajo la categoría de mejoramiento de la fabricación de partes de aluminio electrodepositadas pequeñas/ como se enfatizó anteriormente, el proceso de la presente invención se ha demostrado que produce un articulo electrodepositado altamente adherente. Con este proceso es posible producir partes a densidades de corriente prácticas para el recubrimiento electrolítico en tambor de partes de aluminio. La invención se ha demostrado que soporta los rigores de los procesos de deformación, incluyendo el acuñado, y una prueba de flexión de la moneda. Esta ventaja hace al proceso aplicable a cualquier aplicación de electrodeposición en el cual se desea mejorar la adherencia del artículo electrodepositado a los substratos de aluminio. Finalmente, reduciendo la densidad crítica de la corriente requerida en el baño para formar la capa primaria, la invención ha hecho posible la producción de partes electrodepositadas en las cargas de producción de electrodeposición en tambor normales.

Ejemplos La presente invención es ilustrada en los siguientes ejemplos no limitativos, en los cuales la moneda circulante se hizo de núcleos de aluminio o aleación de aluminio, cuya superficie fue recubierta electrolíticamente con cinc-cobre-niquel, recubierta electrolíticamente con cinc-cobre, recubierta electrolíticamente con cinc-cobre-bronce, recubierta electrolíticamente con cinc-cobre-latón, recubierta electrolíticamente con cinc-cobre-níquel brillante, recubierta electrolíticamente con cobre brillante-cobre-cinc, recubierta electrolíticamente con níquel brillante-níquel mate-cobre-cinc, y recubierta electrolíticamente con cobre brillante-cobre mate-cobre-cinc {Ejemplos 1- 5, 9 - 11) . Los Ejemplos 6, 7 y 8 proporcionan resultados de electrodeposición comparativos cuando los baños de galvanización del arte previo fueron probados sin éxito por los inventores.

Ejemplo 1 - Acuñación de Monedas Electrodepositadas con una Placa de Cobre Una hoja 5052 estándar de 1.22 m (4 pies) por 2.43 m (8 pies) por 0.15875 cm (0.0625 pulgadas) de espesor fue comprada de un vendedor, y se cortó en anchos de 20.32 cm (8 pulgadas) . La tira de 20.32 cm (8 pulgadas) fue alimentada a una prensa punzonadora Minster PM3-125 para producir los núcleos para el recubrimiento. La prensa punzonadora utiliza una serie de punzones y matrices arreglados en una configuración para producir discos circulares llamadas piezas en tosco. Las piezas en tosco tuvieron un diámetro de 20.0 mm, y con un espesor del núcleo de 1.5 mm. A continuación de la operación de punzonado, a las piezas en tosco se les quitaron las rebabas, y luego se escariaron utilizando una máquina escariadora de monedas del tipo EVD estándar. La máquina opera automáticamente en donde las piezas en tosco fueron alimentadas en una rueda con muescas utilizando un alimentador vibratorio que controla la velocidad de alimentación y el segmento que reduce el diámetro y recalca un borde sobre la pieza en tosco. La altura del borde producido en la operación de escariado fue de aproximadamente 1.70 mm de altura. Después de la formación de las piezas en tosco, y el retiro de las rebabas y el acuñado, las piezas en tosco fueron transferidas al proceso de pre-tratamiento y electrodeposición. Un ciento de piezas en tosco de aluminio o de aleación de aluminio fueron cargadas en un cilindro de recubrimiento electrolítico de laboratorio de Sterling. El tambor tuvo elementos colgantes que proporcionaron el contacto eléctrico desde el rectificador a las piezas en tosco de aluminio. Este tambor es utilizado comúnmente en investigación y desarrollo en la industria de la electrodeposición. El tambor que fue utilizado midió 70 mm de longitud y 40 mm de diámetro. Una parte superior del tambor fue un motor pequeño que proporcionó rotación al cilindro. De principio a fin del procedimiento de pre-tratamiento, las piezas en tosco fueron transportadas en el cilindro consecutivamente de operación a operación. La totalidad de las soluciones en este proceso estuvieron contenidas en tanques de plástico de 30 litros. A continuación, las piezas en tosco fueron tratadas para remover la suciedad, la mugre, y los aceites de las piezas en tosco de aluminio o de aleación de aluminio por medio del uso de un limpiador alcalino. La limpieza fue efectuada durante 5 minutos a una temperatura de 60 °C. El limpiador utilizado en este ejemplo fue el Limpiador de Aluminio 164 de Oakite disponible de Oakite. Esto fue seguido por un enjuague de dos etapas para remover cualquier limpiador de la superficie de la pieza en tosco. Cada etapa de enjuague fue de 2 minutos. Las piezas en tosco fueron atacadas entonces químicamente en una solución de ácido nítrico al 50% durante 1 minuto, utilizando una temperatura del baño a temperatura ambiente. Esta etapa fue una etapa de desmanchado y ataque químico para remover la mugre de cualquier superficie de la operación precedente. Un enjuague de dos etapas en agua desionizada fue llevado a cabo después de la etapa de aplicación del ácido. Cada etapa de enjuague fue aproximadamente de 2 minutos. El enjuague fue para eliminar cualquier ácido residual llevado hacia la siguiente etapa del proceso . La siguiente etapa en el proceso de pretratamiento fue galvanizar las piezas en tosco. El propósito de esta etapa es formar un recubrimiento de cinc-níquel-cobre sobre las piezas en tosco de aluminio. La etapa de galvanización es una reacción de desplazamiento del metal en donde la capa de la superficie de óxido de aluminio es removida, y luego el metal de aluminio está substituido por el cinc, cobre y níquel sobre la superficie. De acuerdo con la presente invención, un proceso de galvanización de dos etapas fue utilizado para mejorar la adhesión del recubrimiento al substrato de aluminio sobre aquél logrado con una etapa de galvanización única. En la primera etapa de galvanización, el tambor de Sterling cargado con las piezas en tosco fue colocado en un baño de cincato con una composición de 273 gpl de NaOH, 24 glp de NiS046H20, 8.7 gpl de CuS045¾0, 40 gpl de ZnSO„, 40 gpl de ZnS04 H20, y 1.7 gpl de cloruro de hierro y 0.25% de agente humectante Rexonic™ al 0.25%. La temperatura de este baño fue mantenida en 40 °C, y las piezas en tosco fueron sumergidas en esta baño durante 1 minuto. Esta etapa fue seguid . por un enjuague de dos etapas en agua desionizada durante 2 minutos. La primera capa del cincato fue removida en ácido nítrico por sumergimiento en solución de ácido nítrico al 50% durante 15 segundos a temperatura ambiente. La separación con acido nítrico fue seguida por un enjuague de dos etapas en agua desionizada. Las piezas en tosco fueron enjuagadas durante dos minutos en cada etapa. Las piezas en tosco cargadas en el tambor Sterling, durante una segunda vez, fueron sumergidas entonces en el baño de galvanización que tiene la misma composición que anteriormente, durante 15 segundos. La segunda etapa del cincato fue seguida por un enjuague de dos etapas en agua desionizada durante 2 minutos cada una. La segundo etapa del cincato proporciona una capa de cinc más adherente. Sin remover las piezas en tosco del tambor, las mismas fueron sumergidas entonces en un baño para formar una capa primaria de cobre con cianuro de sodio o potasio de pH bajo. El pH de este baño fue de 8.5, el cianuro libre fue de 15 glp, el cianuro de cobre fue de 30 gpl. La adición de ácido tartárico a una solución para formar una capa primaria de cianuro de cobre estándar reduce el pH del baño para formar la capa primaria desde 11.0-8.5. La densidad de la corriente varió entre 0.10 - 0.25 A/dm2. La corriente fue aplicada por un rectificador de 100 volts durante la entrada en el baño de electrodeposición. Las piezas en tosco, fueron recubiertas electrolíticamente en el baño para formar la capa primaria a temperatura ambiente. Después de la formación de la capa primaria, las piezas en tosco fueron transferidas hacia un baño de electrodeposición de cobre-cianuro de potasio estándar. La concentración del cobre fue de 32 gpl. La concentración de cianuro de potasio libre fue de 15 gpl, y la concentración de hidróxido de potasio fue 15 gpl. Las piezas en tosco fueron recubiertas electrolíticamente a una densidad de la corriente de 0.10 A/dm2 durante 5 horas. Después que las piezas en tosco fueron removidas del baño de recubrimiento electrolítico final, las piezas en tosco fueron enjuagadas en agua desionizada. Las piezas en tosco fueron enjuagadas en dos enjuagues separados de 2 minutos cada uno. Esto fue seguido por el sumergimiento en una solución de ácido nítrico durante 5 segundos. A continuación de la remoción de la solución de ácido nítrico con un pH de 5.5 para prevenir el teñido de la superficie de cobre, las piezas en tosco fueron removidas del tambor de recubrimiento electrolítico y luego colocadas en un secador New Holland™ durante 5 minutos para remover cualquier exceso de humedad de la superficie de las piezas en tosco. El proceso final fue probar la capacidad de acuñación de las piezas en tosco. Las piezas en tosco fueron forjadas en una prensa de acuñación horizontal Schuler. Las piezas en tosco fueron cargadas en un alimentador de cubetas, el cual alimentó las piezas en tosco en una sola línea a lo largo de un canal guía. La proyección para la acuñación transfirió la pieza en tosco hacia el collar en donde la misma estuvo lista para ser procesada en la terraja. El collar fue colocado entre dos matrices de acuñación que contuvieron los negativos del diseño que tiene que ser impartido a la moneda. Las matrices de acuñación fueron cerradas y deformaron plásticamente las piezas en tosco en el collar, y el material sobre la pieza en tosco fluyó siguiendo la configuración grabada sobre la matriz para proporcionar el realce superficial a la moneda, cuando las matrices se separaron, la moneda fue expulsada. A continuación del acuñado, las monedas se encontró que van a estar libres de defectos superficiales, y poseen el detalle completo del diseño sobre las matrices de acuñación. Adicionalmente, las monedas fueron brillantes en su apariencia, y no existió transferencia del recubrimiento electrodepositado a las matrices de acuñación. Finalmente, no existen señales de las configuraciones del flujo de material tales como estrías en el realce acuñado, indicando que la pieza en tosco tiene las propiedades requeridas para ser acuñada. Adicionalmente, las piezas en tosco acuñadas tuvieron una apariencia brillante y lustrosa indicando que no existió necesidad de ningún proceso de acabado después de la electrodeposición. A continuación del recubrimiento electrolítico, las piezas en tosco fueron sometidas a una prueba de flexión y la prueba de la sierra para cortar metales para probar la adhesión de la capa electrodepositada al substrato de aluminio. Después de la prueba de flexión, la placa se rompió, pero todavía permaneció adherida fuertemente al aluminio y no pudo ser retirada con un objeto afilado. Esto indica una adhesión fuerte como es referido por los Métodos de Prueba del Estándar B571-91 para la Adhesión de Recubrimientos Metálicos, estándares, por la ASTM (por sus siglas en inglés). Bajo la sección 3.1, referida como Pruebas de Flexión del Estándar, "las fisuras no son indicativas de una adhesión pobre a menos que el recubrimiento pueda ser retirado por desprendimiento con un instrumento afilado". Adicionalmente , las piezas en tosco fueron cortadas con una sierra para cortar metales, y el recubrimiento todavía permaneció fuertemente adherido al substrato de aluminio. Como otra marca de la adhesión, las pruebas de unión del recubrimiento fueron efectuadas para evaluar la resistencia de la unión entre el artículo electrodepositado y el substrato de aluminio. Las pruebas de unión fueron efectuadas por encolado de una jarra sobre la superficie recubierta electrolíticamente y colocando la muestra en una máquina tensora. El encolado falló o se rompió sobre la pieza en tosco recubierta electrolíticamente con cobre a 140.74 kg/cm2 (2,000 psi) indicando que la fuerza de la unión entre el cobre y el substrato de aluminio fue realmente más elevada que 140.74 kg/cm2 (2,000 psi).

Las piezas en tosco recubiertas con cobre fueron recocidas en una atmósfera reductora de hidrógeno a 220 °C durante una hora. Las piezas en tosco fueron acuñadas, y la apariencia visual fue consistente con los resultados logrados en las piezas en blanco que no fueron recocidas. Las piezas en tosco recocidas y acuñadas también fueron sometidas a la prueba de flexión, y el recubrimiento fue completamente coherente a lo largo del borde externo del doblez.

Ejemplo 2. Baño de Electrodeposición con Cobre Modificado Este ejemplo demuestra el uso de la galvanización de dos etapas, la formación de la capa primaria de cobre, y el baño de electrodeposición de cobre para los propósitos de un baño de electrodeposición "brillante". A menos que se describa de otra manera, se siguió el proceso del Ejemplo 1. Las piezas en tosco de aluminio con bordes fueron preparadas y se siguió un proceso de galvanización semejante a aquel del Ejemplo 1. Después de la galvanización, las piezas en tosco fueron sumergidas en la solución para formar un capa primaria de cianuro de sodio a pH bajo del Ejemplo 1, pero que tiene un pH de 9.0, cianuro libre de 23 gpl, y cobre en solución de 30 gpl. Las piezas en tosco galvanizadas fueron sumergidas en este baño para formar la capa primaria durante 15 minutos. La siguiente etapa fue electrodepositar la capa de recubrimiento electrolítico de cobre final sobre las piezas en tosco con la formación de una capa primaria de cobre. La concentración de cobre en el baño de electrodeposición fue de 25.5 gpl . La concentración de cianuro de potasio libre fue de 10.2 gpl. Adicionalmente, el baño contuvo 0.3 % en volumen del agente de adición CL-3 de Atotech™, y 0.5% el agente de adición CL-4 de Atotech™. Estos agentes de adición fueron abrillantadores comprados por medio de Atotech Ca adá Ltd. de Burlington, Ontario, Canadá. A continuación de la metalización, las piezas en tosco fueron sometidas a una prueba de flexión y a la prueba de la sierra de cortar metales para evaluar la adhesión de la placa. Después de la prueba de flexión, el artículo electrodepositado fue completamente coherente a lo largo del doblez. Cuando no existió evidencia del desprendimiento o formación de hojuelas, se logró una adhesión fuerte. Esto está de acuerdo con el estándar de la prueba de flexión ASTM B571-91, como se refirió en el Ejemplo 1, Adicionalmente, las piezas en tosco fueron cortadas con una sierra para cortar metales, y la placa todavía permaneció fuertemente adherida al substrato de aluminio a causa de que la misma no pudo ser retirada por desprendimiento de los bordes en donde la pieza en tosco metalizada ha sido cortada.

Ejemplo 3 - Piezas en Tosco de Aluminio Recubiertae Electrolíticamente con Niquel Este ejemplo demuestra el proceso de esta invención con piezas en tosco para acuñación de monedas de aluminio recubiertas electrolíticamente con niquel. Se utilizó un proceso de preparación de la pieza en tosco semejante como en el Ejemplo 1 excepto por el etapa de recubrimiento electrolítico final. Después de la formación de la capa primaria de cobre, las piezas en tosco fueron sumergidas en un baño de electrodeposición de sulfamato de níquel. El pH del baño de recubrimiento electrolítico con níquel fue de 2.35, la concentración del ácido bórico fue de 42.2 gpl, la tensión superficial fue de 0.0038 kgf/cm2 (37.6 dinas/cm2) , y la concentración del níquel fue de 113 gpl. Las piezas en tosco fueron metalizadas durante tres horas en el baño de metalización de sulfamato de níquel. Las piezas en tosco fueron enjuagadas entonces en dos enjuagues separados durante 2 minutos cada uno y luego se acuñaron de un modo semejante al Ejemplo 1. La adhesión del recubrimiento fue probada con una prueba de flexión a 90". El recubrimiento se rompió a lo largo del radio externo del doblez; sin embargo, el mismo no puede ser retirado por desprendimiento de la superficie utilizando un objeto agudo. De acuerdo con el Estándar B 571 - 91 del ASTM, como se refirió en el Ejemplo 1, esto indica que existió una adhesión fuerte del recubrimiento de níquel con respecto al substrato de aluminio. Una prueba de unión también fue efectuada sobre las piezas en tosco de aluminio metalizadas con níquel. El mismo procedimiento fue utilizado en el Ejemplo 1 para la prueba de unión. En este experimento, el encolado falló o se rompió a 140.74 kg/cm2 (6,000 psi) indicando una adhesión muy fuerte de la capa de níquel al substrato de aluminio.

Ejemplo 4 - Piezas en Tosco da Aluminio Recubiertas Electrolíticamente con Bronce Se utilizan ampliamente en todo el mundo monedas de color amarillo. En este ejemplo, se produjeron piezas en tosco recubiertas electrolíticamente con bronce. Se siguió el mismo proceso de producción de la pieza en tosco que el Ejemplo 1, excepto que una densidad de la corriente sobre la capa primaria de cobre fue de 0.25 A/dm2. Después de la formación de la capa primaria, las piezas en tosco fueron metalizadas con bronce para producir una pieza en tosco de color dorado. El baño de electrodeposición de bronce fue un baño de electrodeposición de estaño-cobre-cianuro de potasio estándar. El cobre en el baño fue de 30 gpl, el estañato fue de 19 gpl, el hidróxido de potasio fue de 8.0 gpl, el cianuro de potasio fue de 35 gpl, y el carbonato de potasio fue menor que 280 gpl. A continuación del baño de electrodeposición, las piezas en tosco fueron enjuagadas en agua desionizada en dos etapas separadas durante 2 minutos cada una, y luego se secaron de manera semejante al Ejemplo 1. Las piezas en tosco fueron acuñadas, como en el ejemplo 1, y se evaluó su apariencia superficial.

Ejemplo 5 - Piezas en Tosco do Aluminio Recubierta Electrolíticamente con Latón El latón es otra aleación de color amarillo que es utilizada ampliamente en la acuñación de monedas. El proceso siguió el mismo procedimiento de preparación de la pieza en tosco que el Ejemplo 1. A continuación de la formación de la capa primaria de cobre a una densidad de corriente baja, las piezas en tosco fueron recubiertaS electrolíticamente con latón en un baño de electrodeposición de cianuro-bronce. La composición del baño fue CuCN 26 gpl, ZnCN 11 gpl, KCN 45 gpl, y K2C03 a 7.5 gpl. Después de la electrodeposición, las piezas en tosco fueron enjuagadas en agua desionizada en dos etapas separadas durante 2 minutos cada una, y luego se secan durante 5 minutos en el secador New Holland para remover cualquier cantidad de humedad. Las piezas en tosco fueron acuñadas entonces de manera semejantes al Ejemplo 1, y su apariencia visual se encontró que va a ser adecuada para las monedas en circulación.

Ejemplo 6 - Ejemplo Comparativo con la Solución de Galvanización Simple del Arte Previo Este ejemplo demuestra que una solución de galvanización simple no podría ser utilizada para producir la moneda en circulación la cual pasó las pruebas de adhesión requeridas. Las piezas en tosco de aleación de aluminio del Tipo 5052 fueron punzonadas, se les quitaron las rebabas y se escariaron de acuerdo con el procedimiento del Ejemplo 1. Las piezas en tosco fueron cargadas en el tambor de electrodeposición estándar del Ejemplo 1. El pretratamiento incluyó un etapa de limpieza alcalina a 60 °C durante 3 minutos seguido por un enjuague de dos etapas semejante al Ejemplo 1. Esto fue seguido por desmanchado con ácido nítrico y la etapa de ataque químico durante 1 minuto. La concentración del ácido nítrico fue del 50%, y la temperatura fue la temperatura ambiente. Esto fue seguido por un enjuague de dos etapas semejante al Ejemplo 1. La siguiente etapa fue tratar con un cincato las piezas en tosco utilizando una solución de galvanización simple. La composición del baño de galvanización fue ZnO 100 gpl, NaOH 525 gpl, FeCl3 1 gpl, y tartrato de sodio y potasio 10 gpl, a temperatura ambiente. Las piezas en tosco fueron sumergidas durante 3 minutos y luego enjuagadas en agua desionizada en dos etapas separadas durante un minuto cada una. El primer recubrimiento de zinc fue removido entonces por sumergimiento en ácido nítrico a temperatura ambiente durante 15 segundos. Después del enjuague, las piezas en tosco fueron sumergidas entonces en la misma solución de galvanización durante 30 segundos, y luego se enjuagaron. Después del enjuague, las piezas en tosco de aluminio fueron movidas hacia una solución para formar la capa primaria de cobre, estándar. Tanto la entrada en fase activa, o la aplicación de corriente previo al sumergimiento en el baño de metalización fueron probadas. La composición química del baño fue semejante al ejemplo 1; sin embargo, el pH del baño fue de 11.0. La densidad de la corriente fue de 2.5 A/dmz durante 2 minutos, y luego se redujo a 1.25 A/dm2 durante 3 minutos. El recubrimiento electrolítico de cobre seguido por la formación de la capa protectora de cobre, utilizando un baño de recubrimiento electrolítico de cobre fue como se describió en el Ejemplo 1. Después de la remoción del baño de recubrimiento electrolítico de cobre, enjuague, y secado, las piezas en tosco fueron sometidas a la prueba de flexión. A lo largo del lado externo de la pieza en tosco doblada, el recubrimiento se rompió. El Estándar B 571 - 91 del ASTM (por sus siglas en inglés) referido en el Ejemplo 1 establece que "Si el recubrimiento se fractura, o se forman ampollas, una cuchilla afilada . puede ser utilizada para intentar levantar por desprendimiento el recubrimiento... Las fracturas no son indicativas de una adhesión pobre a menos que el recubrimiento pueda ser retirado por desprendimiento por un instrumento afilado". El recubrimiento de cobre electrodepositado se rompió/ y pudo ser retirado por desprendimiento de la superficie de la pieza en tosco de aluminio utilizando los dedos, mostrando que las muestras no tuvieron una adherencia aceptable del articulo electrodepositado sobre el substrado de aluminio.

Ejemplo 7 - Ejamplo comparativo con la Etapa de Galvanización de MAZ dal Arte Previo Utilizando la limpieza estándar, y el pre-tratamiento con ataque químico para las piezas en tosco como en el Ejemplo 1, las piezas en tosco fueron sometidas a galvanización doble utilizando la solución de MAZ. Una solución de MAZ tiplea de la Patente Británica 1,007,252 fue evaluada para determinar si satisface los requerimientos para la acuñación de moneda. Esta solución tuvo una concentración de NaOH de 106 gpl, sulfato de cinc 40 gpl, sulfato de niquel en la forma del hexahidrato 30 gpl, sulfato de cinc en la forma del heptahidrato 40 gpl, tartrato ácido de potasio 50 gpl, y sulfato de cobre en la forma del pentahidrato. La siguiente etapa fue llevar a cabo la formación de la capa primaria de cobre utilizando una solución para formar la capa primaria de cobre estándar. La capa primaria de cobre contuvo 30 gpl de cobre, 45 gpl de NaCN, 5 gpl de cianuro de sodio libre, y un pH de 10.5. La siguiente etapa fue el recubrimiento electrolítico del cobre utilizando la misma solución de recubrimiento electrolítico del cobre que en el Ejemplo 1. Esta solución proporcionó una adhesión mejorada sobre las soluciones de galvanización "simples". Sin embargo, la misma todavia fue inadecuada para propósitos de acuñación de la moneda circulante. Después de la prueba de flexión, existió el desprendimiento del recubrimiento a lo largo de la orilla y el borde de la pieza en tosco, también fue posible retirar por desprendimiento el recubrimiento utilizando los dedos.

Ejemplo 8 - Ejemplo Comparativo con la Etapa de Galvanización Substar** del Arte Previo El documento de patente japonesa No. 5035963 describe las monedas para máquina de juego y su fabricación. En este ejemplo, se intentó producir piezas en tosco para acuñación de monedas utilizando un proceso semejante descrito en este documento de patente. Las piezas en tosco de aluminio fueron preparadas utilizando los procesos de punzonado, y de formación de los bordes semejantes, que aquellos descritos en el Ejemplo 1 anterior. La siguiente etapa fue el ataque químico a pH alcalino en solución acuosa de hidróxido de sodio al 10% a 60 aC durante 1 minuto. Después de este etapa, las piezas en tosco fueron enjuagadas en un enjuague de dos etapas durante 1 minuto cada una. A continuación del proceso de lavado, el tratamiento de cincato fue aplicado utilizando 500 ml/1 de Substar ZN-111 de Okuno Reagent Industry a 22 °C durante 1 minutos para recubrirlas con zinc. Las piezas en tosco fueron enjuagadas y colocadas en la solución para formar la capa primaria de cobre en el Ejemplo 3. La densidad de la corriente para formar la capa primaria fue de 2.5 A/dmz. Esto está dentro del intervalo de 2 - 10 A/dm2 recomendada por los autores del documento JP. A continuación de la formación de la capa primaria, las piezas en tosco fueron recubiertas electrolíticamente durante 1 hora a una densidad de la corriente de 0.25 A/dm2. Después del secado, se llevó a cabo una prueba de flexión sobre las piezas en tosco. Esta prueba no es referida en el documento japonés. La prueba de flexión no fue pasada. El recubrimiento de cobre se separó de la superficie de las piezas en tosco y pudo ser retirada por desprendimiento muy fácilmente, y por consiguiente fue inaceptable para la acuñación de moneda circulante.

Ejemplo 9 - Baño da Recubrimiento Electrolítico de Níquel Modificado Este ejemplo demuestra la invención con un articulo electrodepositado de níquel brillante. Se prepararon hojas de aluminio de 1.22 m (4 pies) por 2.43 m (8 pies) por 0.16 cm (0.063 pulgadas) de espesor y se formaron las piezas en tosco semejantes al proceso utilizado en el Ejemplo 1. A continuación, las piezas en tosco fueron tratadas para remover la suciedad, la mugre y los aceites de las piezas en tosco de aluminio o de aleación de aluminio por medio del uso de un limpiador alcalino. El mismo proceso de limpieza y ataque químico fue utilizado como en el Ejemplo 1. La siguiente etapa en el proceso de pre-tratamiento fue galvanizar las piezas en tosco. En la primera etapa de galvanización, el tambor de Sterling, cargado con las piezas en tosco, fue colocado en un baño de cincato con una composición de 320 gpl de NaOH, 40 gpl de NiS046H20, 10 gpl de CuS0,5¾0, 40 gpl de ZnS04, 40 gpl de ZnSO47H20, y 2 gpl de cloruro de hierro. La temperatura fue mantenida a temperatura ambiente, aproximadamente 31 °C, y las piezas en tosco fueron sumergidas en este baño durante 1 minuto. Esta etapa fue seguida por un enjuague de dos etapas en agua desionizada durante dos minutos cada una. La primera capa de cincato fue removida en ácido nítrico por sumergimiento en una solución de ácido nítrico al 50% durante 30 minutos a temperatura ambiente. La separación del ácido nítrico fue seguida por un enjuague de dos etapas en agua desionizada. Las piezas en tosco fueron enjuagadas durante dos minutos en cada etapa. Las piezas en tosco, todavía cargadas en el tambor de Sterling, fueron sumergidas entonces en el baño de cincato que tiene la misma composición que anteriormente, durante 30 segundos. La segunda etapa del cincato fue seguida por un enjuague de dos etapas en agua desionizada durante 2 minutos cada una. Sin remover las piezas en tosco del tambor, las mismas fueron sumergidas entonces en un baño para formar una capa primaria de cobre con cianuro de sodio o potasio de pH bajo. El pH de esta baño fue 10.5, el cianuro libre de 12 glp, el cianuro de cobre fue de 30 ° 1 , y la temperatura fue de 43 °C. La densidad de la corriente fue de 0.25 A/dmz. Un rectificador de 100 volts durante la entrada hacia el baño de electrodeposición aplicó la corriente. Las piezas en tosco fueron metalizadas en el baño para formar la capa primaria durante 45 minutos. Después de formar la capa primaria, las piezas en tosco fueron transferidas hacia el baño de recubrimiento electrolítico de níquel. El pH del baño de níquel fue de 4.0, la concentración del ácido bórico fue de 45 gpl, la tensión superficial fue de 0.0041 kgf/cm2 {41 dinas/cm2) , la concentración de níquel fue de 81 gpl, y la concentración de cloruro fue de 18 gpl. Adicionalmente, el baño contuvo 0.8 % en volumen del abrillantador de níquel 610 Udyl te™, 0.07% de agente humectantes 62A, 0.46% de abrillantador 63 de Udylite y 0.05% de abrillantador 66E de Udylite. Estos agentes de adición y abrillantadores fueron comprados a través de Polyclad Technologies, una división de Enthone . QMI, New Haven, USA. El recubrimiento electrolítico se llevó a cabo a una densidad de la corriente de 2.16 A/dm2 durante 2 horas a una temperatura de 60 °C. Después que las piezas en tosco fueron removidas del baño de recubrimiento electrolítico final, las piezas en tosco fueron secadas utilizando el proceso de secado del Ejemplo 1. Las piezas en tosco también fueron acuñadas de acuerdo con el Ejemplo 1. Las monedas acuñadas se encontró que van a estar libres de defectos superficiales y poseen detalles completos del diseño de las matrices de acuñado. Las monedas acuñadas fueron sometidas a una prueba de flexión semejante al proceso utilizado en el Ejemplo 1. Después de la prueba de flexión, el articulo electrodepositado fue completamente coherente a lo largo del doblez. Como no existe evidencia de desprendimiento o formación de hojuelas, se logró una adhesión fuerte. Ejemplo 10 - Sulfato de Níquel Brillante Recubierto Electrolíticamente Sobre Piezas en Tosco de Aluminio-Sulfaraato de Níquel Este ejemplo demuestra el proceso de esta invención con las piezas en tosco para la acuñación de monedas de aluminio recubiertas electrolíticamente con níquel. Las piezas en tosco de aluminio del Tipo 3105 fueron preparadas utilizando un proceso semejante que en el Ejemplo 1. Las piezas en tosco de aluminio con bordes fueron preparadas utilizando el mismo tratamiento de pre-recubrimiento electrolítico como se describe en el Ejemplo 9, incluyendo la formación de la capa primaria de cobre. Después de la formación de la capa primaria de cobre, las piezas en tosco fueron sumergidas en un baño de electrodeposición de sulfamato de níquel. El pH del baño de níquel fue de 2.40, la concentración del ácido bórico fue de 42 g l/ la concentración del níquel fue de 100 gpl, la tensión superficial fue de 0.00244 kgf/cm2 (24 dinas/cm2 ) , la densidad de la corriente fue de 0.3 A/dm2 durante 4.5 horas. A continuación del baño de electrodeposición con sulfamato de níquel las piezas en tosco fueron sumergidas en un baño de níquel modificado semejante al Ejemplo 9 durante 1 hor . Las piezas en tosco fueron enjuagadas entonces en dos enjuagues separados durante 2 minutos y luego se acuñaron de un modo semejante al Ejemplo 1. La adhesión fue probada de acuerdo con el Ejemplo 1, e indicó que existió una adhesión fuerte del recubrimiento de níquel al substrato de aluminio.

Ejemplo 11 - Cianuro de Cobre Brillante Recubierto Electrolíticamente sobre Piezas en Tosco de Cianuro de Cobre Mate Este ejemplo demuestra el proceso de esta invención con cobre brillante sobre piezas en tosco de acuñación de monedas de aluminio recubiertas electrolíticamente con cobre mate. Un proceso de preparación de una pieza en tosco semejante fue utilizado como en el Ejemplo 1 y un pretratamiento de la pieza en tosco semejante fue utilizado como en el Ejemplo 9, excepto por las etapas de electrodeposición, las cuales son descritas posteriormente. Sin remover las piezas en tosco del tambor, las mismas fueron sumergidas entonces en un baño para formar una capa primaria de cobre con cianuro de potasio o de sodio a pH bajo. El pH de este baño fue de 10.1, el cianuro libre fue de 5.59 gpl, el cianuro de cobre fue de 30 gpl, y la temperatura fue de 43 °C. La densidad de la corriente varió entre 0.20 -0.30 A/dm2. Un rectificador de 100 voltios durante la entrada hacia el baño de electrodeposición aplicó la corriente. Las piezas en tosco fueron recubiertas electrolíticamente en el baño para formar la capa primaria durante 45 minutos. La siguiente etapa fue sumergir las piezas en tosco en un baño de electrodeposición de cobre con cianuro de potasio estándar semejante al Ejemplo 1 durante 1.5 horas a una densidad de la corriente de 0.25 A/dm2.

El baño de electrodeposición de cobre estándar fue seguido por sumergimiento de las piezas en tosco en un baño de electrodeposición de cobre modificado semejante al Ejemplo 2 utilizando una densidad de la corriente de 0.25 A/dm2 durante 2 horas. Las piezas en tosco fueron sometidas entonces a las mismas pruebas de adhesión como se describieron en el ejemplo 1. No existe evidencia de desprendimiento o formación de hojuelas, de modo que una adhesión fuerte fue lograda . Todas las publicaciones mencionadas en esta especificación son indicativas del nivel de experiencia de aquellos expertos en el arte al cual pertenece esta invenció . Los términos y expresiones en esta especificación son utilizados como términos de descripción y no de limitación. No existe intención, en el uso de tales términos y expresiones de excluir los equivalentes de las características mostradas y descritas, reconociéndose que el alcance de la invención está definido y limitado solamente por las reivindicaciones que siguen. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (55)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un proceso mejorado para electrodepositar partes de aluminio o una tira de aluminio/ en el cual la parte o tira de aluminio es pre-tratada con una solución de cincato que contiene iones de hidróxido, cinc, níquel y cobre, el proceso mejorado está caracterizado porque comprende : proporcionar la solución de cincato para producir iones de hidróxido en una cantidad en el intervalo de 89 -175 gpl, iones de zinc en un cantidad en el intervalo de 15 -40 gpl, iones de niquel en una cantidad en el intervalo de 2 - 10 gpl e iones de cobre en un cantidad en el intervalo de 1.5 - 5 gpl .
2. 2. El proceso mejorado de la reivindicación 1, caracterizado porque la solución de cincato también contiene iones de hierro en una cantidad en el intervalo de 0.1 - 1 gpl.
3. 3. El proceso mejorado de la reivindicación 2, caracterizado porque los iones de hidróxido son provistos en una cantidad en el intervalo de 89 - 140 gpl; los iones de zinc son provistos en una cantidad en el intervalo de 19.9 -23.7; los iones de niquel son provistos en una cantidad en el intervalo de 2.5 - 6.9 gpl; los iones de cobre son provistos en una cantidad en el intervalo de 2.2 - 2.6 gpl, y los iones de hierro son provistos en una cantidad en el intervalo de 0.15 - 0.62 gpl. . El proceso mejorado de la reivindicación 2, caracterizado porque los iones de hidróxido son provistos en una cantidad de aproximadamente 136 gpl; los iones de cinc son provistos en una cantidad de aproximadamente 20.2 gpl; los iones de níquel son provistos en una cantidad de aproximadamente
4. 4.5 gpl; los iones de cobre son provistos en una cantidad de aproximadamente 2.4 gpl, y los iones de hierro son provistos en una cantidad de aproximadamente 0.5 gpl.
5. 5. El proceso mejorado de la reivindicación 2, caracterizado porque la solución de cincato comprende: 250 - 300 gpl de NaOH; 24 - 80 gpl de NiS046H20; 8.0 - 12.0 gpl de CuS045H20; 40.0 - 60.0 gpl de ZnS04 ; 40.0 - 60.0 gpl de ZnS047H20; 60 gpl de tartrato ácido de potasio, y 1.0 -3.0 gpl de cloruro de hierro.
6. 6. El proceso mejorado de la reivindicación 2, caracterizado porque la solución de cincato comprende: 250 - 320 gpl de NaOH; 24 - 80 gpl de NiS046H20; 8.0 - 12.0 gpl de CuS045H20; 40.0 - 60.0 gpl de ZnS04; 40.0 - 60.0 gpl de ??30 "7?20; 1.0 - 3.0 gpl de cloruro de hierro, y 0.0 -10.0 gpl de KCN.
7. 7. El proceso mejorado de la reivindicación 6, caracterizado porque la solución de cincato también comprende una cantidad en el intervalo de 0.1 - 0.5 % de un agente humectante a base de alcohol etoxilado.
8. 8. El proceso mejorado de la reivindicación 6, caracterizado porque la parte o tira de aluminio es limpiada, desmanchada y atacada químicamente previo al sumergimiento en la solución de cincato.
9. 9. El proceso mejorado de la reivindicación 8, caracterizado porque la limpieza es efectuada con un limpiador alcalino, y en donde el desmanchado y al ataque químico son efectuados con ácido nítrico.
10. 10. El proceso mejorado de la reivindicación 8, caracterizado porque la galvanización es efectuada en dos etapas de galvanización, sumergiendo la parte o tira de aluminio limpiada, desmanchada y atacada químicamente en la solución de cincato para formar una primera capa de cincato, separar la primera capa de cincato con ácido, y luego sumergir la parte o tira de aluminio en la solución de cincato para formar una segunda capa de cincato la cual cubre por completo la parte de aluminio.
11. 11. El proceso mejorado de la reivindicación 10, caracterizado porque la parte o tira de aluminio es enjuagada después de cada una de las etapas de limpieza, de desmanchado y de la etapa de ataque químico, de la etapa de galvanización y de la etapa de separación con ácido.
12. 12. El proceso mejorado de la reivindicación 11, caracterizado porque la temperatura de la solución de cincato es aproximadamente desde la temperatura ambiente hasta 45 °C, en donde la primera etapa de galvanización incluye el sumergimiento en la solución de cincato durante aproximadamente 1 minuto, y en donde la segunda etapa de galvanización incluye el sumergimiento en la solución de galvanización durante aproximadamente 15 segundos.
13. 13. El proceso mejorado de la reivindicación 11, caracterizado porque el proceso es aplicado a las partes de aluminio por recubrimiento electrolítico en tambor.
14. 14. El proceso mejorado de la reivindicación 13, caracterizado porque las partes de aluminio son piezas en tosco de monedas de aluminio o una aleación de aluminio.
15. 15. El proceso mejorado de la reivindicación 13, caracterizado porque las partes de aluminio son piezas en tosco de monedas escariadas de aluminio o de una aleación de aluminio .
16. 16. El proceso mejorado de la reivindicación 1, caracterizado porque incluye aplicar una capa primaria de un metal de capa primaria a la parte de aluminio después de la galvanizació .
17. 17. El proceso mejorado de la reivindicación 13, caracterizado porque incluye aplicar una capa primaria de un metal a la parte de aluminio después de la galvanización.
18. 18. El proceso mejorado de la reivindicación 14, caracterizado porque incluye aplicar una capa primaria o un metal de capa primaria a la parte de aluminio después de la galvanización, y en donde el metal de la capa primaria es niquel o cobre .
19. 19. El proceso mejorado de la reivindicación 18, caracterizado porque el metal de la capa primaria es el cobre, y la capa primaria es aplicada desde un baño para formar la capa primaria de cianuro de cobre a un pH en el intervalo de 8.5 - 11.0, utilizando una densidad de la corriente en el intervalo de 0.1 - 10 A/drn^, a una temperatura en el intervalo de 40 - 45 °C.
20. 20. El proceso mejorado de la reivindicación 19, caracterizado porque la densidad de la corriente está en el intervalo de 0.25 - 2.5 A/dm2.
21. 21. El proceso mejorado de la reivindicación 20, caracterizado porque el baño para formar la capa primaria de cianuro de cobre proporciona iones de cobre en una cantidad en el intervalo de 10 - 50 gpl, e iones de cianuro libre en una cantidad en el intervalo de 3 - 35 gpl.
22. 22. El proceso mejorado de la reivindicación 21, caracterizado porque el baño para formar la capa primaria de cianuro de cobre proporciona iones de cobre en una cantidad en el intervalo de 25 - 45 gpl, e iones de cianuro libre en una cantidad en el intervalo de 5 - 30 gpl .
23. 23. El proceso mejorado de la reivindicación 22, caracterizado porque el baño para formar la capa primaria de cianuro de cobre proporciona iones de cobre en una cantidad de aproximadamente 25 - 30 gpl y tiene un pH de aproximadamente 10.5.
24. 24. Un método de electrodeposición de partes de aluminio pre-limpiadas, caracterizado porque comprende: a) cargar las partes de aluminio pre-limpiadas en un tambor de electrodeposición perforado; b) sumergir el tambor en una solución de cincato para sumergir las partes de aluminio, y dar vueltas a las partes de aluminio en el tambor para formar una primera capa de cincato sobre las partes de aluminio, la solución de cincato contiene iones hidróxido en una cantidad en el intervalo de 89 - 175 gpl, iones de cinc en una cantidad en el intervalo de 15 - 40 gpl, iones de niquel en una cantidad en el intervalo de 2 - 10 gpl, e iones de cobre en una cantidad en el intervalo de 1.5 - 5 gpl; c) sumergir el tambor en una solución ácida para sumergir las partes de aluminio y retirar la primera capa de cincato; d) sumergir el tambor en una solución de cincato que tiene una composición de la etapa (b) , para sumergir las partes de aluminio, y para dar vueltas a las partes de aluminio en el tambor para formar una segunda capa de cincato la cual cubre completamente las partes de aluminio; e) sumergir el tambor en un baño para formar una capa primaria de un metal de capa primaria, para sumergir las partes de aluminio, y para dar vueltas a las partes de aluminio en el tambor mientras que se aplica una corriente eléctrica a las partes de aluminio en el tambor, para aplicar una capa primaria del metal de la capa primaria a las partes de aluminio; f) sumergir el tambor en uno o más baños de electrodeposición de uno o más metales, para sumergir las partes de aluminio, y para dar vueltas a las partes de aluminio en el tambor mientras que se aplica una corriente eléctrica a las partes de aluminio en el tambor, para aplicar una o más capas electrodepositadas de uno o más metales o de una aleación de los metales a las partes de aluminio; y g) remover las partes de aluminio electrodepositadas del tambor.
25. 25. El proceso de la reivindicación 24, caracterizado porque además comprende una o más etapas de enjuague después de una o más de las etapas (a) a (f) . ,
26. 26. El proceso de la reivindicación 24, caracterizado porgue además comprende una o más etapas de enjuague después de cada una de las etapas (a) a (f) .
27. 27. El proceso de la reivindicación 26, caracterizado porque la solución de cincato de las etapas (b) y (d) también contiene iones de hierro en una cantidad en el intervalo de 0.1 - 1 gpl.
28. 28. El proceso de la reivindicación 27, caracterizado porque los iones hidróxido son provistos en una cantidad en el intervalo de 89 - 140 gpl; los iones de cinc son provistos en una cantidad en el intervalo de 19.9 - 23.7; los iones de níquel son provistos en una cantidad en el intervalo de 2.5 - 6.9 gpl; los iones de cobre son provistos en una cantidad en el intervalo de 2.2 - 2.6 gpl, y los iones de hierro son provistos en una cantidad en el intervalo de 0.15 - 0.62 gpl.
29. 29. El proceso de la reivindicación 27, caracterizado porque los iones hidróxido son provistos en una cantidad de aproximadamente 136 gpl; los iones de cinc son provistos en una cantidad de aproximadamente 20.2 gpl; los iones de níquel son provistos en una cantidad de aproximadamente 4.5 gpl; los iones de cobre son provistos en una cantidad de aproximadamente 2.4 gpl, y los iones de hierro son provistos en una cantidad de aproximadamente 0.5 gpl.
30. 30. El proceso de la reivindicación 27, caracterizado porque la solución de cincato comprende: 250 - 300 gpl de NaOH; 24 - 80 gpl de NiS046H20; 8.0 - 12.0 gpl de CuS045H20; 40.0 - 60.0 gpl de ZnS04; 40.0 - 60.0 gpl de ZnS0/j7Hz0; 60 gpl de tartrato ácido de potasio, y 1.0 -3.0 gpl de cloruro de hierro.
31. 31. El proceso de la reivindicación 27, caracterizado porque la solución de cincato comprende: 250 - 320 gpl de NaOH; 24 - 80 gpl de NiS046H20; 8.0 - 12.0 gpl de CuSO<i5H20 40.0 - 60.0 gpl de ZnSOí,' 40.0 - 60.0 gpl de ZnS047H20; 1.0 - 3.0 gpl de cloruro de hierro, y 0.0 -10.0 gpl de KCN.
32. 32. El proceso de la reivindicación 30, caracterizado porque la solución de cincato también comprende una cantidad en el intervalo de 0.1 - 0.5 % de un agente humectante a base de alcohol etoxilado.
33. 33. El proceso de la reivindicación 31, caracterizado porque las partes de aluminio son limpiadas, desmanchadas y atacadas químicamente previo al sumergimiento en la solución de cincato.
34. 34. El proceso de la reivindicación 33, caracterizado porque la limpieza es efectuada con un limpiador alcalino, y en donde el desmanchado y al ataque químico son efectuados con ácido nítrico.
35. 35. El proceso de la reivindicación 34, caracterizado porque las partes de aluminio son enjuagadas después de cada una de las etapas de limpieza y de desmanchado y de ataque químico.
36. 36. El proceso de la reivindicación 35, caracterizado porque la temperatura de la solución de cincato es aproximadamente desde la temperatura ambiente hasta 45 °C, en donde la etapa de galvanización de (b) incluye el sumergimiento en la solución de cincato durante aproximadamente 1 minuto, y en donde la etapa de galvanización de (d) incluye el sumergimiento en la solución de galvanización durante aproximadamente 15 segundos.
37. 37. El proceso de la reivindicación 24 o 30, caracterizado porque el metal de la capa primaria en la etapa (e) es cobre o niquel.
38. 38. El proceso de la reivindicación 30, caracterizado porque el metal de la capa primaria en la etapa (e) es cobre, y la capa primaria es aplicada desde un baño para la formación de la capa primaria de cianuro de cobre a un pH en el intervalo de 8.5 - 11.0, utilizando una densidad de la corriente en el intervalo de 0.1 - 10 A/din2, y una temperatura de entre aproximadamente 40 - 45 °C.
39. 39. El proceso de la reivindicación 38, caracterizado porque la densidad de la corriente durante la etapa (e) está en el intervalo de 0.25 - 2.5 A/dm2.
40. 40. El proceso de la reivindicación 39, caracterizado porque el baño para la formación de la capa primaria de cianuro de cobre proporciona iones de cobre en una cantidad en el intervalo de 10 - 50 gpl, e iones de cianuro libre en una cantidad en el intervalo de 3 - 35 gpl, y el pH está en el intervalo de aproximadamente 9.0 - 11.0.
41. 41. El proceso de la reivindicación 40, caracterizado porque el baño para formar la capa primaria de cianuro de cobre proporciona iones de cobre en una cantidad en el intervalo de 25 - 45 gpl, e iones de cianuro libre en una cantidad en el intervalo de 8.0 - 12.0 gpl.
42. 42. El proceso de la reivindicación 41, caracterizado porque el baño para la formación de la capa primaria de cianuro de cobre proporciona iones de cobre en una cantidad de aproximadamente 25.0 - 30.0 gpl y tiene un pH de aproximadamente 10.5.
43. 43. El proceso de las reivindicaciones 24, 29, 33, 38 o 42, caracterizado porque las partes de aluminio son piezas en tosco de monedas de aluminio o una aleación de aluminio.
44. 44. El proceso de las reivindicaciones 24, 29, 33, 38 o 42, caracterizado porque las partes de aluminio son piezas en tosco de monedas de aluminio o de una aleación de aluminio, y en donde el baño de electrodeposición de la etapa (f) contiene uno o más metales para la acuñación de monedas.
45. 45. El proceso de las reivindicaciones 24, 29, 33, 38 o 42, caracterizado porque las partes de aluminio son piezas en tosco de monedas escariadas de aluminio o de una aleación de aluminio, y en donde el baño de electrodeposición de la etapa (f) contiene uno o más metales de acuñación seleccionados para proporcionar una o más de las capas electrodepositadas de uno o más de níquel, cobre, bronce, latón, plata, oro, platino, y aleaciones de los mismos. 46, El proceso de las reivindicaciones 24, 29, 33, 38 o 42, caracterizado porque las partes de aluminio son piezas en tosco de monedas escariadas de una aleación de aluminio seleccionada del grupo que consiste de las aleaciones de aluminio del tipo 1100, 3003, 3105, 5052 y 5056, y en donde el baño de electrodeposición de la etapa (f) contiene uno o más metales de acuñado seleccionados para proporcionar una o más capas electrodepositadas de uno o más de níquel, cobre, bronce, latón, plata, oro, platino, y aleaciones de los mismos. 47. Una parte o tira de aluminio electrodepositada para su uso con un proceso de deformación, caracterizada porque comprende : un substrato formado de aluminio o de una aleación de aluminio y que tiene superficies múltiples; una capa de cincato que encierra completamente el substrato; una capa primaria de un metal de la capa primaria que cubre la capa de cincato; una o más capas electrodepositadas de uno o más metales que cubren la capa primaria; y la capa de cincato, la capa primaria y una o más de las capas electrodepositadas tienen una adhesión al substrato suficiente para resistir un proceso de deformación sin deslaminación del substrato, como se mide por una prueba de flexión en la cual el substrato electrodepositado es doblado hasta un ángulo de 90° y las capas no son removibles sin un instrumento afilado. 48. Una parte o tira de aluminio electrodepositada en la forma de una pieza en tosco de la moneda/ caracterizada porque comprende; un substrato en la forma de una pieza en tosco de la moneda formada de aluminio o de una aleación de aluminio; una capa de cincato que encierra completamente el substrato; una capa primaria de un metal de la capa primaria que cubre la capa del cincato; una o más capas electrodepositadas de uno o más metales o aleaciones para acuñación de moneda que cubren la capa primaria/ en donde uno o más metales o aleaciones para acuñación de monedas son seleccionados del grupo que consiste de niquel, cobre, bronce, latón, plata, oro, platino y aleaciones de los mismos; y la capa de cincato, la capa primaria y una o más capas electrodepositadas tienen una adhesión suficiente al substrato para resistir un proceso de deformación sin deslaminación desde el substrato, como se mide por una prueba de flexión en la cual el substrato electrodepositado es doblado hasta un ángulo de 90° y las capas no son removibles con un instrumento afilado. 49. La parte o tira de aluminio electrodepositada de las reivindicaciones 47 o 48, caracterizada porque la capa de cincato comprende zinc, níquel, cobre y hierro. 50. La parte o tira de aluminio electrodepositada de la reivindicación 49, caracterizada porque la capa primaria es de cobre o de níquel. 51. La parte de aluminio electrodepositada de la reivindicación 50, caracterizada porque el substrato es una pieza en tosco de una moneda, y en donde la capa de cincato, la capa primaria y una o más capas electrodepositadas tienen una adhesión suficiente al substrato para resistir una etapa de acuñación que comprende el estampado de la pieza en tosco de la moneda electrodepositada para crear una impresión que tiene un detalle realzado de 0.02 a 5 mm. 52. La parte electrodepositada de la reivindicación 51, en donde el substrato está formado de una aleación de aluminio seleccionada del grupo que consiste de las series 1XXX, 3XXX o 5XXX de las aleaciones de aluminio forj adas . 53. La parte electrodepositada de la reivindicación 52, caracterizada porque el substrato está formado de una aleación de aluminio seleccionada del grupo que consiste de las aleaciones de aluminio del tipo 1100, 3003, 3105, 5052, y 5056. 54. La parte electrodepositada de la reivindicación 53, caracterizada porque la pieza en tosco de la moneda ha sido acuñada después de la electrodeposición . 55. La parte electrodepositada de la reivindicación 54, caracterizada porque la pieza en tosco de la moneda ha sido sometida a una o ambas de una etapa de acabado o de tratamiento térmico después de la electrodeposición, pero previo a la acuñación. RESUMEN DE LA INVENCION La presente invención proporciona un proceso de pretratamiento para electrodepositar partes o una tira de aluminio, en el cual la solución de galvanización es modificada para mejorar la adhesión del articulo electrodepositado subsiguiente al substrato. La parte o tira de aluminio, tal como una pieza en tosco de la moneda de aluminio o una tira para las piezas en tosco de la moneda, es pretratada con una solución mejorada de cincato la cual proporciona iones hidróxido en una cantidad en el intervalo de 75 - 175 gpl, iones de zinc en una cantidad en el intervalo de 15 - 40 gpl, iones de níquel en una cantidad en el intervalo de 2 - 10 gpl e iones de hierro en una cantidad en el intervalo de 1.5 - 5 gpl. El proceso de pretratamiento incluye preferentemente una capa primaria de cobre aplicada desde un baño para formar la capa primaria de cianuro de cobre a un pH en el intervalo de 8.5 - 11.0, utilizando una densidad de la corriente en el intervalo de 0.1 - 10 A/dm2. Las etapas de pretratamiento y electrodeposición son llevadas a cabo preferentemente por recubrimiento electrolitico en tambor, de acuerdo con otro aspecto de la invención. La invención también proporciona partes o tiras de aluminio electrodepositadas, tales como piezas en tosco de la moneda electrodepositada, incluyendo un substrato formado de aluminio o de una aleación de aluminio y que tiene superficies múltiples, una capa de cincato sobre al menos una de las superficies del substrato y que encierra preferentemente de manera completa el substrato, una capa primaria de un metal de la capa primaria que cubre la capa de cincato, y una o más capas electrodepositadas de uno o más metales que cubren la capa primaria, una o más capas electrodepositadas se adhieren al substrato para soportar un proceso de deformación sin deslaminación desde el substrato.