MXPA97000186A - Substrato recubierto - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un artículo que estárecubierto con un recubrimiento de capas múltiples que comprende una capa de níquel depositada sobre la superficie del artículo, una capa de oro depositada sobre la capa de níquel, una capa de rutenio depositada sobre la capa de oro, un metal refractario, preferentemente zirconio, una capa depositada sobre la capa de rutenio, y un compuesto de metal refractario, preferentemente nitruro de zirconio, depositado sobre la capa de metal refractario. El recubrimiento proporciona al artículo el color de bronce pulimentado, y también proporciona protección a la abrasión y a la corrosión.

Description

SUBSTRATO RECUBIERTO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a substratos metálicos tales como bronce recubierto con un recubrimiento metálico protector, de capas úl tiples .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Comúnmente, es la práctica, con varios artículos de bronce, tales como lámparas, trébedes, candelabros, manijas y agarraderas para puertas, y similares, primero pulir y dar lustre a la superficie del artículo hasta un alto brillo y luego aplicar un recubrimiento orgánico protector tal como uno comprendido de acrílicos, uretanos, resinas epóxicas, y similares, sobre esta superficie pulimentada. Aunque este sistema es generalmente bastante satisfactorio, tiene la desventaja de que la operación de pulido y de dar lustre, lleva mucho trabajo, particularmente si el artículo es de una forma compleja. También, los recubrimientos orgánicos conocidos no son Ref. 23792 siempre tan duraderos como se desea, particularmente en aplicaciones para exteriores, en donde los artículos son expuestos a elementos y a radiaciones ultravioleta. Por lo tanto sería bastante ventajoso si los artículos de bronce, u otros artículos metálicos, pudiesen proporcionarse como un recubrimiento que de al artículo, la apariencia de bronce altamente pulimentado y que también proporcione resistencia al desgaste y protección a la corrosión. La presente invención proporciona uno de esos recubrimientos .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención está enfocada a un substrato metálico que tiene un recubrimiento de capas múltiples colocado o depositado sobre su superficie. En forma más particular, está enfocada a un substrato metálico, particularmente bronce, que tiene depositadas sobre su superficie, múltiples capas metálicas, sobrepuestas, de ciertos tipos específicos de metales o de compuestos metálicos. El recubrimiento es decorativo y también proporciona resistencia al desgaste y a la corrosión. El recubrimiento simula la apariencia de bronce altamente pulimentado, es decir tiene un tono de color similar al del bronce. Así, la superficie de un artículo, que tiene el recubrimiento sobre la misma, simula una superficie de bronce altamente pulimentada. Una primera capa depositada directamente sobre la superficie del substrato está comprendida de níquel. Colocada sobre la capa de níquel se encuentra una capa comprendida de oro. Esta capa de oro es más delgada que la capa de níquel. Sobre la capa de oro se encuentra una capa comprendida de rutenio. Sobre la capa de rutenio se encuentra una capa comprendida de un metal refractario, no precioso, tal como el zirconio, titanio, hafnio o tantalio, preferentemente zirconio o titanio. Una capa superior, comprendida de un compuesto de zirconio, de un compuesto de titanio, de un compuesto de hafnio o de un compuesto de tantalio, preferentemente un compuesto de titanio o un compuesto de zirconio, tal como un nitruro de zirconio o nitruro de titanio, se encuentra colocada sobre la capa de metal refractario, preferentemente una capa de zirconio. Las capas de níquel, oro y rutenio se i aplican mediante e lee t rochapeado o revestimiento galvánico. La capa de metal refractario tal como la capa de zirconio y la capa del compuesto de metal refractario tal como una capa de compuesto de zirconio, se aplican mediante deposición en fase de vapor, tal como la deposición por bombardeo iónico.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en sección transversal de una porción del substrato, que tiene el recubrimiento de capas múltiples, depositadas sobre su superficie.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA El substrato 12 puede ser cualquier substrato de metal o de aleación metálica, tal como cobre, acero, bronce, tungsteno, aleaciones de níquel, y similares. En una modalidad preferida el substrato es bronce.

La capa 13 de níquel se deposita sobre la superficie del substrato 12 mediante procesos de chapeado o e 1 ect rodepo s ición , convencionales y bien conocidos. Estos procesos incluyen los procesos de elect rochapeado o de revestimiento galvánico, usando baños para e lee t rochapeado , convencionales y bien conocidos, tal como por ejemplo, un baño de Watts, como la solución para galvanoplastia. Típicamente esos baños contienen sulfato de níquel, cloruro de níquel, y ácido bórico, disueltos en agua. También se pueden usar todas las soluciones para elect rodepos ición, a base de cloruros, sulfonatos y fluo obora tos . Estos baños pueden incluir opcionalmente un número de compuestos bien conocidos y convencionalmente usados, tales como agentes de igualación, abrillantadores, y similares. Para producir una capa de níquel con brillo especular se adiciona al menos un abrillantador de la clase I y al menos un abrillantador de la clase II, a. la solución para electrodeposición. Los abrillantadores de la clase II son compuestos orgánicos que no contienen azufre. Los abrillantadores de la clase II también pueden causar igualación y cuando se adicionan al baño para elect rodepos i ción, sin los abrillantadores de la clase I, que contienen azufre, dan por resultado depósitos de níquel semibr i 1 lant es . Estos abrillantadores de la clase I incluyen los ácidos de alqui Ina ftaleno y bencensul fónico , los ácidos bencendi sul fónico y bencent r i sul fóni co y los ácidos naf talendi sul fónico y naf talentrisul fónico , las bencensul fonamidas y las na ftalensul fonamidas , y las sulfonamidas tales como la sacarina, vini 1 sul fonamidas y alilsul fonamidas y los ácidos sulfónicos. Los abrillantadores de la clase II generalmente son materiales orgánicos insaturados tales como por ejemplo, los alcoholes acetilénicos o etilénicos, los alcoholes acetilénicos, etoxilados y propoxi lados , las cumarinas y los aldehidos. Estos abrillantadores de la clase I y la clase II son bien conocidos para aquellos experimentados en la técnica y se encuentran fácilmente disponibles comercialmente. Se describen, inter alia, en la Patente Norteamericana No. 4,421,611 incorporada en la presente como referencia. La capa de níquel está comprendida preferentemente de níquel semibr i 11 ant e o níquel brillante, en forma más preferente de níquel brillante. El espesor de la capa de níquel es un espesor que es efectivo para proporcionar, al substrato subyacente, una protección mejorada ante la corrosión. Generalmente este espesor promedio es de al menos aproximadamente 0.000254 cm (100 millonésimas (0.0001) de- pulgada), preferentemente al menos aproximadamente 0.000381 cm (150 millonésimas (0.00015) de pulgada), y en forma más preferente de al menos aproximadamente 0.000508 cm (200 millonésimas (0.0002) de pulgada) . El espesor superior límite generalmente no es crítico y está gobernado por consideraciones secundarias tales como el costo, la apariencia, y similares. Sin embargo, generalmente, no deberá excederse un espesor promedio de aproximadamente 0.00889 cm (3,500 millonésimas (0.0035) de pulgada), preferentemente aproximadamente 0.00762 cm (3,000 millonésimas (0.003) de pulgada), y en forma más preferente aproximadamente 0.00635 cm (2,500 millonésimas (0.0025) de pulgada) . Como es bien conocido en la técnica, antes de que la capa de níquel se deposite sobre el substrato, el substrato se somete a la activación, colocándolo en un baño de ácido, convencional y bien conocido. En una modalidad más preferida, la capa 13 de níquel, está comprendida de dos diferentes capas 14 y 16, de níquel. La capa 14 está comprendida de níquel brillante. La chapa 13 brillante se deposita mediante procesos convencionales de elect rochapeado , directamente sobre la superficie del substrato 12. Colocada sobre la capa 13 de níquel, preferentemente de níquel brillante, se encuentra una capa relativamente delgada comprendida de oro. La capa 18 de oro puede depositarse sobre la capa 16 mediante técnicas de deposición de oro, convencionales y bien conocidas. Estas técnicas incluyen, pero no están limitadas a, el chapeado, preferentemente técnicas de el ect rochapeado . Los procesos y baños para el elect rochapeado con oro, son convencionales y bien conocidos en la técnica. Algunos procesos y baños para el chapeado con oro, se describen en Técnicas de Chapeado con Oro, F.H. Reed y colaboradores, Elect ro-Chemical Publications Limited, Escocia, 1974, y en las Patentes Norteamericanas Nos. 4,377,448 y 4,082,622, las cuales se incorporan todas en la presente como referencia . Se pueden usar varios tipos de soluciones para el e lee t rochapeado con oro, e incluyen soluciones amortiguadas con fosfatos y soluciones amortiguadas con citratos. A continuación se presentan dos soluciones típicas.

La temperatura óptima para el chapeado es de 65+ grados C .

La conductividad se puede incrementar adicionando (NH4)2S?4 (típicamente 50 g/l) .La temperatura óptima para el chapeado es de 65+ grados C. La capa 18 de oro generalmente tiene un espesor promedio de al menos aproximadamente 0.0000005 cm (0.25 millonésimas (0.00000025) de pulgada), preferentemente de al menos aproximadamente 0.0000012 cm (0.5 millonésimas (0.0000005) de pulgada), y en forma más preferente de al menos aproximadamente 0.0000025 cm (1 millonésima (0.000001) de pulgada) . Generalmente, el intervalo superior de espesores no es crítico y está determinado por consideraciones secundarias tales como el costo. Sin embargo, el espesor de la capa de oro generalmente no deberá exceder aproximadamente 0.000127 cm (50 millonésimas (0.00005) de pulgada), preferentemente 0.0000381 cm (15 millonésimas (0.000015) de pulgada), y en forma más preferente 0.0000254 cm (10 millonésimas (0.000010) de pulgada) . La capa 20 de rutenio se deposita sobre la capa 18 de oro en una variedad de formas convencionales bien conocidas tales como por ejemplo mediante chapeado, deposición por bombardeo iónico, deposición a vacío, y depositando el metal de rutenio como una dispersión finamente dividida en un vehículo orgánico. El rutenio se deposita preferentemente mediante chapeado, preferentemente mediante electrochapeado o revestimiento galvánico.

Los procesos para el electrochapeado y los baños para el chapeado, con rutenio, son convencionales y bien conocidos. Estos se describen, por ejemplo, en el Journal of the Chemical Society of London, edición 1971, página 839, por C.D. Burke y J.O. O'Meardi y El ectrodepos ición de Aleaciones, Volumen II, pp . 4-29, Abner Brenner (1963) . Los baños para el electrochapeado con rutenio pueden ser ácidos o no ácidos. Algunos ejemplos ilustrativos de baños no ácidos para el electrochapeado con rutenio, se describen en las Patentes Norteamericanas No. 4,297,178 y No. 4,507,183, ambas de las cuales se incorporan en la presente como referencia. Algunos ejemplos ilustrativos de estaños ácidos para el chapeado con rutenio, se describen en la Patente Norteamericana No. 3,793,162, incorporada en la presente como referencia. Algunos otros baños para el chapeado con rutenio se describen en las Patentes Norteamericanas No. 3,576,724 y No .4 , 377 , 448 , ambas de las cuales se incorporan en la presente como referencia. Los baños para el chapeado con rutenio incluyen los baños de sal nitrosa y los baños de sulfamato.

El rutenio se puede e lectrochapar mediante el uso de densidades continuas de corriente directa o mediante el uso del chapeado con corriente de impulsos, es decir, en donde se genera una corriente durante un primer periodo de tiempo y se ausenta durante un segundo • per iodo de tiempo, el primer y segundo periodos de tiempo reocurren cíclicamente. El chapeado con corriente de impulsos, con rutenio, se describe, por ejemplo, en la patente norteamericana No. 4,082,622, incorporada en la presente como re ferencia . El espesor promedio de la capa 20 de rutenio es de al menos aproximadamente 0.000005 cm (2 millonésimas (0.000002) de pulgada), preferentemente de al menos aproximadamente 0.0000127 cm (5 millonésimas (0.000005) de pulgada), y en forma más preferente de al menos 0.0000203 cm (8 millonésimas (0.000008) de pulgada. El intervalo superior de espesores no es crítico y generalmente es dependiente de consideraciones económicas. Generalmente, no deberá excederse un espesor promedio de aproximadamente 0.000254 cm (100 millonésimas (0.0001) de pulgada), preferentemente de aproximadamente 0.000127 cm (50 millonésimas (0.00005) de pulgada), y en forma más preferente de aproximadamente 0.0000635 cm ?25 millonésimas (0.000025) de pulgada) . Colocadas sobre la capa 20 de rutenio se encuentra una capa 22 comprendida de un metal refractario, no precioso, tal como el hafnio, tantalio, zirconio o titanio, preferentemente zirconio o titanio, y en forma más preferente z i rconio . La capa 22 sirve, inter alia, para mejorar o aumentar la adhesión de la capa 24 a la capa 20. La capa 22 se deposita sobre la capa 20 de rutenio mediante técnicas convencionales y bien conocidas, tales como recubrimiento con vacío, deposición física en fase de vapor tal como la deposición por bombardeo iónico, y similares. Las técnicas de deposición por bombardeo iónico así como el equipo, se describen, inter alia, en T. Van Vorous, "Deposición por Bombardeo Iónico con Magnetrón Planar; una Nueva Técnica de Recubrimiento Industrial", Tecnología del Estado Sólido, Diciembre de 1976, pp 62-66; U. Kapacz y S. Schulz, "Aplicación Industrial de Recubrimientos Decorativos - Principio y Ventajas del Proceso de Chapeado Mediante Deposición por Bombardeo Iónico", Soc. Vac. Coat., Proc. 34a Arn. Techn. Conf., Filadelfia, E.U.A., 1991, 48-61; y las Patentes Norteamericanas No .4 , 162 , 954 , y No. 4,591,418, de los cuales todos se incorporan en la presente como referencia. Brevemente, en el proceso de deposición por bombardeo iónico, el metal refractario, tal como el blanco de titanio o zirconio que es el cátodo, y el substrato, se colocan en una cámara de vacío. El aire que se encuentra en la cámara se evacúa para producir condiciones de vacío en la cámara. Un gas inerte, tal como el argón, se introduce dentro de la cámara. Las partículas del gas se ionizan y se aceleran hacia el blanco para desalojar los átomos de titanio o zirconio. El material del blanco, desalojado, se deposita luego típicamente como una película de recubrimiento, sobre el substrato. La capa 22 tiene un espesor que es al menos efectivo para mejorar la adhesión de la capa 24 a la capa 20. Generalmente, este espesor es de al menos aproximadamente 0.000000635 cm (0.25 millonésimas (0.00000025) de pulgada), preferentemente de al menos aproximadamente 0.00000127 cm (0.5 millonésimas (0.0000005) de pulgada), y en forma más preferente de al menos 0.00000254 cm (una millonésimas (0.000001) de pulgada) . El intervalo superior de espesores, no es crítico y generalmente depende de consideraciones tales como el costo. Generalmente, sin embargo, la capa 22 no deberá ser más gruesa que aproximadamente 0.000127 cm (50 millonésimas (0.00005) de pulgada), preferentemente de aproximadamente 0.0000381 cm (15 millonésimas (0.000015) de pulgada), y en forma más preferente de aproximadamente 0.0000254 cm (10 millonésimas (0.000010) de pulgada. En una modalidad preferida de la presente invención la capa 22 está comprendida de titanio o zirconio, preferentemente de zirconio, y se deposita mediante chapeado por bombardeo iónico . La capa 24 está comprendida de un compuesto de hafnio, de un compuesto de tantalio, de un compuesto de titanio o de un compuesto de zirconio, preferentemente de un compuesto de titanio o de un compuesto de zirconio, y en forma más preferente de un compuesto de zirconio. El compuesto de titanio se selecciona de nitruro de titanio, carburo de titanio y carbonitruro de titanio, siendo preferido el nitruro de titanio, el compuesto de zirconio se selecciona del nitruro de zirconio, carbonitruro de zirconio, y carburo de zirconio, siendo preferido el nitruro de z irconio . La capa 24 proporciona resistencia a la abrasión y al desgaste y el color o apariencia deseada, tal como por ejemplo la de bronce pulido. La capa 24 se deposita sobre la capa 22 mediante cualquiera de los procesos de deposición o chapeado, bien conocidos y convencionales, tales como el recubrimiento a vacío, chapeado por bombardeo iónico reactivo, y similares. El método preferido es el chapeado por bombardeo iónico reactivo. El bombardeo iónico reactivo es, en general, similar a la deposición por bombardeo iónico, excepto que en la cámara se introduce un gas reactivo que reacciona con el material blanco, desalojado. Así, en el caso en donde el nitruro de zirconio es la capa superior 24, el blanco está comprendido de zirconio y el gas nitrógeno es el gas reactivo introducido dentro de la cámara. Controlando la cantidad de nitrógeno disponible para reaccionar con el zirconio, se puede hacer que el color del nitruro de zirconio sea similar al del bronce de varios ma t ices . La capa 24 tiene un espesor al menos efectivo para proporcionar resistencia a la abrasión. Generalmente, este espesor es de al menos 0.000005 cm (2 millonésimas (0.000002) de pulgada), preferentemente de al menos 0.0000101 cm (4 millonésimas (0.000004) de pulgada), y en forma más preferente de al menos 0.0000152 cm (6 millonésimas (0.000006) de pulgada) . El intervalo superior de espesores generalmente no es crítico y es dependiente de consideraciones tales como el costo. Generalmente no se deberá exceder un espesor de aproximadamente 0.0000762 cm (30 millonésimas (0.00003) de pulgada, preferentemente de aproximadamente 0.0000635 cm (25 millonésimas (0.000025) de pulgada), y en forma más preferente aproximadamente 0.0000508 cm (20 millonésimas (0.000020) de pulgada) . El nitruro de zirconio es el material de recubrimiento, preferido, ya que es el que más cercanamente proporciona la apariencia de bronce pul i ent ado . Para que la invención sea entendida más fácilmente se proporciona el siguiente ejemplo. El ejemplo es ilustrativo y no limita la invención al mismo.

EJEMPLO 1 Se colocan, escudetes de cerraduras de puertas, de latón, en un baño limpiador, con remojo, convencional, que contiene los jabones normales y bien conocidos, los detergentes, los def loculantes y similares, y el cual se mantiene a un pH de 8.9 - 9.2 y a una temperatura de 82.2-93.3°C (180-200°F) durante 30 minutos. Los escudetes de bronce se colocan luego durante seis minutos en un baño limpiador, alcalino, ultrasónico, convencional. El baño limpiador ultrasónico tiene un pH de 8.9-9.2, se mantiene a una temperatura de aproximadamente 71.1-82.2°C (160-180°F), y contiene los convencionales y bien conocidos jaboras, detergentes, def loculantes y similares. Después de la limpieza ultrasónica los escudetes se enjuagan y se colocan en un baño elect rol impiador , alcalino, convencional, durante aproximadamente dos minutos. El baño e lee t rol impiador contiene un ánodo de acero, sumergido, insoluble, se mantienen a una temperatura de aproximadamente 60-82.2°C (140-180°F), un pH de aproximadamente 10.5-11.5, y contiene detergentes normales y convencionales. Los escudetes se enjuagan luego dos veces y se colocan en un baño activador, ácido, convencional, por aproximadamente un minuto. El baño activador ácido tiene un pH de aproximadamente 2.0-3.0, se encuentra a temperatura ambiente, y contiene una sal acida a base de fluoruro de sodio. Los escudetes se enjuagan luego dos veces y se colocan en un baño para chapeado con níquel brillante, durante aproximadamente 24 minutos. El baño de níquel brillante es generalmente un baño convencional que se mantiene a una temperatura de aproximadamente 54.4-65.6°C (130-150°F), un pH de aproximadamente 4.0-4.8, contiene NiS04, NiCl2/ ácido bórico, y abrillantadores. Una capa de níquel brillante de un espesor promedio de aproximadamente 0.001905 cm (750 millonésimas (0.00075) de pulgada) se depositan sobre la capa de níquel semibr i 1 lante . Los escudetes chapeados con níquel brillante se enjuagan tres veces y se colocan en un baño para el chapeado con oro, convencional, durante aproximadamente 30 segundos. El baño de oro utiliza ánodos de titanio platinizado, insolubles, se mantiene a una temperatura de aproximadamente 37.8-65.6°C (100-150°F), un pH de aproximadamente 4.0-4.5, y contiene aproximadamente 4 gramos por litro de oro. Una capa de oro de un espesor promedio de aproximadamente 0.0000076 cm (3 millonésimas (0.000003) de pulgada) se deposita sobre la capa de níquel brillante. Los escudetes se enjuagan después dos veces. Los escudetes chapeados con oro se colocan luego en un baño convencional para el chapeado con rutenio, durante aproximadamente diez minutos. El baño de rutenio utiliza ánodos de titanio, platinizado, insolubles, se mantiene a una temperatura de aproximadamente 65.6-76.7°C (150-170°F), un pH de aproximadamente 1.0-2.0, y contiene aproximadamente 3 gramos por litro de rutenio. Una capa de rutenio de un espesor promedio de aproximadamente 0.0000254 cm (10 millonésimas (0.00001) de pulgada) se deposita sobre la capa de paladio. Los escudetes se enjuagan luego completamente y se secan. Los escudetes chapeados con rutenio se colocan en un recipiente para el chapeado mediante el bombardeo iónico. Este recipiente es un recipiente a vacío, de acero inoxidable, comercializado por Leybold A.G. de Alemania. El recipiente, es en general, un alojamiento cilindrico que contiene una cámara de vacío que está adaptada para ser evacuada mediante bombas. Una fuente de gas argón se conecta a la cámara mediante una válvula ajustable para variar la velocidad de flujo del argón hacia la cámara. Además, se conectan dos fuentes de gas nitrógeno a la cámara, mediante un válvula ajustable, para variar la velocidad de flujo del nitrógeno hacia la cámara . Dos pares de montajes que sirven de blanco, del tipo magnetrón, están montados en una relación espaciada en la cámara, y están conectados a salidas negativas de suministros de energía de Corriente Directa (CD) variable. Los blancos constituyen cátodos y la pared de la cámara es un ánodo común para los cátodos que sirven de blanco. El material blanco comprende z irconio . Un portador de substrato, que porta los substratos, es decir, los escudetes, se proporciona, por ejemplo, suspendido en la parte superior de la cámara, y se hace girar mediante un motor de velocidad variable para transportar los substratos entre cada par de montajes del blanco, a base de magnetrones. El portador es conductor y está conectado eléctricamente a la salida positiva de un suministro de energía de C . D . , variable . Los escudetes chapeados con rutenio, se montan sobre el portador del substrato, en el recipiente para chapeado por bombardeo iónico. La cámara de vacío se evacúa hasta una presión de aproximadamente 5 x 10"3 milibar y se calienta hasta aproximadamente 400°C vía un calentador de resistencia eléctrica radiativa. El material que sirve de blanco se limpia por bombardeo para remover los contaminantes de su superficie. La limpieza por bombardeo se lleva a cabo durante aproximadamente medio minuto, aplicando energía a los cátodos, en cantidad suficiente para lograr un flujo de corriente de aproximadamente 18 amperios e introduciendo gas argón a una velocidad de aproximadamente 200 cm cúbicos estándar por minuto. Durante la limpieza por bombardeo se mantiene una presión de aproximadamente 3 x 10"3 milibares. Los escudetes se limpian luego mediante un proceso de decapado a baja presión. El proceso de decapado a baja presión se lleva a cabo durante aproximadamente cinco minutos e involucra aplicar un potencial negativo de corriente directa que se incrementa a través de un periodo de un minuto desde aproximadamente 1200 hasta aproximadamente 1400 voltios en los escudetes, y aplicando energía de corriente directa a los cátodos para lograr un flujo de corriente de aproximadamente 3.6 amperios. Se introduce gas argón a una velocidad que se incrementa a través de un periodo de un minuto, desde aproximadamente 800 hasta aproximadamente 1000 centímetros cúbicos estándar por minuto, y la presión se mantiene a aproximadamente 1.1 x 10"2 milibares. Los escudetes se hacen girar entre los montajes del blanco del magnetrón, a una velocidad de una revolución por minuto. Los escudetes se someten luego a un proceso de limpieza por decapado a alta presión, durante aproximadamente 15 minutos. En el proceso de decapado a alta presión se introduce gas argón dentro de la cámara de vacío, a una velocidad que se incrementa a través de un periodo de 10 minutos, desde aproximadamente 500 hasta 650 centímetros cúbicos estándar por minuto ( (ccem) (es decir, al inicio el inicio es de 500 ccem y después de 10 minutos es de 650 ccem y permanece a 650 ccem durante el resto del proceso de decapado a alta presión)), la presión se mantiene a aproximadamente 2 x 10"1 milibares, y se aplica a los escudetes un potencial negativo que se incrementa durante un periodo de 10 minutos, desde aproximadamente 1400 hasta 2000 voltios. Los escudetes se hacen girar entre los montajes del blanco de magnetrón, a aproximadamente una revolución por minuto. La presión en el recipiente se mantiene a aproximadamente 2 x 10"1 milibares. Los escudetes se someten luego a otro proceso de limpieza por decapado a baja presión, durante aproximadamente cinco minutos. Durante este proceso de limpieza por decapado a baja presión, se aplica a los escudetes, un potencial negativo de aproximadamente 1400 voltios, se aplica energía de corriente directa a los cátodos para lograr un flujo de corriente de aproximadamente 2.6 amperios, y se introduce gas argón dentro de la cámara de vacío a una velocidad que se incrementa durante un periodo de cinco minutos, desde aproximadamente 800 ccem hasta aproximadamente 1000 ccem. La presión se mantiene a aproximadamente 1.1 x 10"2 milibares y los escudetes se hacen girar a aproximadamente una r . p . . El material que sirve de blanco se limpia nuevamente mediante bombardeo, durante aproximadamente un minuto, mediante la aplicación de energía a los cátodos, en cantidad suficiente para lograr un flujo de corriente de aproximadamente 18 amperios, introduciendo gas argón a una velocidad de aproximadamente 150 ccem, y manteniendo una presión de aproximadamente 3 x 10"3 milibares. Durante el proceso de limpieza se interponen escudos o barreras entre los escudetes y los montajes del blanco de magnetrón, para prevenir la deposición del material que sirve de blanco, sobre los escudetes.

Los escudos o barreras se retiran y una capa de zirconio que tiene un espesor promedio de aproximadamente 0.0000076 cm (3 millonésimas (0.000003) de pulgada) se deposita sobre la capa de rutenio de los escudetes, durante un periodo de cuatro minutos. Este proceso de deposición mediante bombardeo comprende aplicar energía de corriente directa (C.D.) a los cátodos, para lograr un flujo de corriente de aproximadamente 18 amperios, introduciendo gas argón dentro del recipiente a aproximadamente 450 ccem, manteniendo la presión en el recipiente a aproximadamente 6 x 10~3 milibares y haciendo girar los escudetes a aproximadamente 0.7 revoluciones por minuto. Después de que se deposita la capa de zirconio, se deposita sobre la capa de zirconio, una capa de nitruro de zirconio que tiene un espesor promedio de aproximadamente 0.0000355 cm (14 millonésimas (0.0000 14) de pulgada) mediante bombardeo iónico reactivo, durante un periodo de 14 minutos. Se aplica un potencial negativo de aproximadamente 200 voltios de corriente directa, a los escudetes, mientras que se aplica energía de corriente directa a los cátodos para lograr un flujo de corriente de aproximadamente 18 amperios. Se introduce gas argón a una velocidad de aproximadamente 500 ccem. Se introduce gas nitrógeno dentro del recipiente, desde dos fuentes. Una fuente introduce nitrógeno a una velocidad, en general, en estado estacionario, de aproximadamente 40 ccem. La otra fuente es variable. La fuente variable se regula de tal forma que se mantenga una corriente iónica parcial de 6.3 x 10"11 amperios, incrementando el flujo variable de nitrógeno, o disminuyendo el mismo, según sea necesario, para mantener la corriente iónica parcial a este valor predeterminado . La presión en el recipiente se mantiene a aproximadamente 7.5 x 10"3 milibares. Los escudetes recubiertos con nitruro de zirconio se someten luego a un enfriamiento a baja presión, en donde se discontinúa el calentamiento, la presión se incrementa desde aproximadamente 1.1 x 10"2 milibares hasta aproximadamente 2 x 10" y se introduce gas argón a una velocidad de 950 ccem. Aunque la presente invención ha sido descrita conjuntamente con una modalidad preferida, deberá entenderse que se puede recurrir a variaciones y modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la invención, lo cual comprenderán fácilmente aquéllos experimentados en la técnica. Se considera que esas modificaciones y variaciones se encuentran dentro del campo y alcance de la invención y de las reivindicaciones adjuntas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere. Habiéndose descrito la presente invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (42)

REIVINDICACIONES

1. Un artículo que comprende un substrato metálico que tiene colocado sobre al menos una porción de su superficie, un recubrimiento de capas múltiples que simula o asemeja al bronce, caracterizado porque comprende : al menos una capa comprendida de níquel, sobre al menos una porción de la superficie del substrato; una capa comprendida de oro, sobre al menos una porción de la capa comprendida de níquel; una capa comprendida de rutenio, sobre al menos una porción de la capa comprendida de oro; una capa comprendida de zirconio o titanio, sobre al menos una porción de la capa comprendida de rutenio; y una capa comprendida de un compuesto de zirconio o un compuesto de titanio, sobre al menos una porción de la capa comprendida de zirconio o titanio.

2. El artículo de conformidad con la rei indicación 1, caracterizado porque la capa comprendida de níquel está comprendida de níquel br il lant e .

3. El artículo de conformidad con la rei indicación 2, caracterizado porque la capa comprendida de zirconio o titanio está comprendida de zirconio.

4. El artículo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la capa comprendida del compuesto de zirconio o del compuesto de titanio está comprendida del compuesto de zirconio.

5. El artículo de conformidad con la rei indicación 4, caracterizado porque el compuesto de zirconio es nitruro de zirconio.

6. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa comprendida de zirconio o titanio está comprendida de zirconio.

7. El artículo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la capa comprendida del compuesto de zirconio o del compuesto de titanio está comprendida del compuesto de zirconio.

8. El artículo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el compuesto de zirconio está comprendido de nitruro de z irconio .

9. El artículo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el substrato metálico está comprendido de bronce.

10. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el substrato metálico está comprendido de bronce.

11. Un artículo, caracterizado porque comprende un substrato que tiene, sobre al menos una porción de su superficie, un recubrimiento que simula o asemeja al bronce, el cual comprende una capa comprendida de níquel; una capa comprendida de oro; una capa comprendida de rutenio; una capa comprendida de zirconio o titanio; y una capa comprendida de un compuesto de zirconio o un compuesto de titanio.

12. El artículo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el substrato está comprendido de bronce.

13. El artículo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la capa de níquel está comprendida de níquel brillante.

14. El artículo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la capa comprendida de zirconio o titanio está comprendida de zirconio.

15. El artículo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la capa que está comprendida de un compuesto de zirconio o de un compuesto de titanio, está comprendida de un compuesto de zirconio.

16. El artículo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la capa comprendida de un compuesto de zirconio está comprendida de nitruro de zirconio.

17. El artículo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el substrato es bronce.

18. El artículo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la capa que está comprendida de zirconio o titanio, está comprendida de zirconio.

19. El artículo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la capa comprendida de un compuesto de zirconio o de un compuesto de titanio está comprendida de un compuesto de zirconio.

20. El artículo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la capa comprendida de un compuesto de zirconio está comprendida de nitruro de zirconio.

21. Un artículo, caracterizado porque comprende un substrato metálico que tiene colocado sobre al menos una porción de su superficie, un recubrimiento de capas múltiples que comprende : una capa comprendida de níquel; una capa comprendida de oro; una capa comprendida de rutenio; una capa comprendida de zirconio o titanio; y una capa comprendida de un compuesto de zirconio o de un compuesto de titanio.

22. El artículo de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la capa comprendida de níquel está comprendida de níquel bri liante .

23. El artículo de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la capa comprendida de zirconio o titanio está comprendida de zirconio.

24. El artículo de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque la capa comprendida de un compuesto de zirconio o de un compuesto de titanio, está comprendida de un compuesto de zirconio.

25. El artículo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el compuesto de zirconio está comprendido de nitruro de z i rconio .

26. El artículo de conformidad con la rei indicación 25, caracterizado porque el substrato metálico está comprendido de bronce.

27. El artículo de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el substrato está comprendido de bronce.

28. El artículo de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la capa comprendida de zirconio o titanio está comprendida de zirconio.

29. El artículo de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la capa comprendida de un compuesto de zirconio o de un compuesto de titanio, está comprendida de un compuesto de zirconio.

30. El artículo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado "porque el compuesto de zirconio está comprendido de nitruro de z i rconio .

31. El artículo de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el substrato metálico está comprendido de bronce.

32. Un artículo, caracterizado porque comprende un substrato que tiene sobre al menos una porción de su superficie, un recubrimiento de capas múltiples que comprenden una primera capa comprendida de níquel; una segunda capa sobre al menos una porción de la primera capa comprendida de oro; una tercera capa sobre al menos una porción de la segunda capa comprendida de rutenio; una cuarta capa sobre al menos una porción de la tercera capa comprendida de zirconio o de titanio; y una quinta capa sobre al menos una porción de la cuarta capa comprendida de un compuesto de zirconio ' o de un compuesto de titanio.

33. El artículo de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la primera capa está comprendida de níquel br i 1 lant e .

34. El artículo de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la cuarta capa está comprendida de zirconio.

35. El artículo de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque la quinta capa está comprendida de un compuesto de z irconio .

36. El artículo de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el compuesto de zirconio es nitruro de zirconio.

37. El artículo de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el substrato está comprendido de bronce.

38. El artículo de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la cuarta capa está comprendida de zirconio.

39. El artículo de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque la quinta capa está comprendida de un compuesto de zirconio .

40. El artículo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el compuesto de zirconio es nitruro de zirconio.

41. El artículo de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el substrato está comprendido de bronce.

42. El artículo de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el substrato está comprendido de bronce.