NL9401960A - Cadmiumvrije soldeerlegeringen voor het solderen van sieraden. - Google Patents

Description

Cadmiumvrije soldeerlegeringen voor het solderen van sieraden

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een cadmiumvrijegoudsoldeerlegering voor het solderen van een sieraad en dergelijke,omvattende een tenminste met het percentage van het sieraag overeenkomendgoudgehalte tussen 33 en 90 gew.t, 0-33 gew.% Ag, 8- 30 gew.t Cu, 0-10 gew.t Zn, 0,5 - 8 gew.t In en 0-8 gew.t Sn.

Een dergelijke soldeerlegering is bekend uit het Amerikaansoctrooischrift 4.473.621.

Voor het solderen van sieraden werden reeksen soldeer gebruiktmet aflopend smeltpunt of smelttrajekt. Daardoor is het mogelijk ombijvoorbeeld een gouden sieraad op te bouwen uit verschillende goudendelen.

Door de verschillende keurings- en waarborginstanties wordtsteeds als eis gesteld dat het goudaandeel van het soldeer tenminste evenhoog is als dat van het sieraad om aan de keurmerkeisen te voldoen.

Optimale soldeereigenschappen werden verkregen door detoepassing van cadmium. De laatste jaren bestaat echter een toenemendeafkeer van het gebruik van het giftige cadmium.

Daarom is door velen gezocht naar een soldeerlegering voor gouddie enerzijds de mogelijkheid heeft in een reeks soldeerlegeringen metafnemende temperatuur gerealiseerd te voorzien, maar anderzijds eenvoldoende goudpercentage heeft om aan de eisen van de verschillendeoverheden te voldoen.

Daarbij is het vanzelfsprekend van belang dat de kleur van hetsoldeer zodanig gevarieerd kan worden, dat deze nauwkeurig kan wordenaangepast aan de kleur van het te bewerken sieraad.

In het Amerikaans octrooischrift 4.473.621 wordt eencadmiumvrije goudsoldeerlegering beschreven. Deze bestaat, behalve uitgoud, ook uit een groot aandeel koper, zink, nikkel en indium.

De aanwezigheid van nikkel kan aanleiding geven totnikkelallergie en tevens ontstaat er een conflict met de EuropeseCommissie, die nikkelgehalte kleiner dan 0,05 gew.t voorstelt, (zieEuropese normen voor nikkel in sieraden).

Tevens is in de stand der techniek getracht cadmium uitsluitenddoor indium te vervangen. Dit omdat het bekend is dat indium eenverhoudingsgewijs laag smeltpunt heeft en goed vloeit. Daarbij was hetnoodzakelijk meer dan 5% indium toe te voegen. Dit had echter alsresultaat dat de verbinding te hard werd, hetgeen enerzijds tot brosheid leidde en anderzijds slechte bewerkbaarheid gaf.

Deze bewerkbaarheid is van groot belang voor edelsmeden endergelijke.

In het Amerikaans octrooischrift 5.240.172 wordt verdergoudsoldeerlegering besproken, die echter dient te worden toegepast in detandtechniek.

Toepassingen in de tandtechniek verschilt van de toepassingvoor sieraden, doordat in de tandtechniek niet de strikte eis aan hetgoudpercentage door de verschillende keuringsinstanties wordt gesteld,omdat gebitselementen vanzelfsprekend niet van een dergelijk keurmerkvoorzien zijn.

Het doel van de onderhavige uitvinding is in eensoldeerlegering van het bovengenoemde soort te voorzien waarbij geennikkel aanwezig is terwijl een aanzienlijke deformatie mogelijk is van degesoldeerde delen zonder dat breuk van de soldeerverbinding door brosheidplaatsvindt en anderzijds bewerking gemakkelijk te verwezenlijken is.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven cadiumvrijesoldeerlegering verwezenlijkt doordat naast de afwezigheid van nikkel deverhouding zink/indium zodanig gekozen wordt dat deze tussen 1,1 en 1,8ligt.

Gebleken is dat bij een dergelijke verhouding het mogelijk iseen reeks soldeerlegeringen voor elk percentage goud (bijvoorbeeld 8,14 -en 18-karaats) samen te stellen, waarbij een aflopende smelttemperatuurkan worden verwezenlijkt terwijl elk van deze soldeersoorten goed vloeiten bij de produktie voldoende deformatie (tot 50%) tussen de gesoldeerdedelen mogelijk maakt zonder dat een extra gloeistap noodzakelijk is.Bovendien is verrassenderwijs gebleken dat een zo verkregen soldeerverhoudingsgewijs zacht is en bijzonder eenvoudig te bewerken is.

Door het hogere kookpunt van zink is het gevaar van wegdampenverhoudingsgewi j s beperkt.

Volgens een van voordeel zijnde uitvoering ligt de verhoudingzink/indium tussen 1,4 en 1,6 en is meer in het bijzonder 1,5. Daarbijligt het zinkaandeel bij voorkeur tussen 1,5 en 9 gew.% en hetindiumaandeel bij voorkeur tussen 1 en 6 gew.%.

Begrepen moet worden, dat afhankelijk van de edelheid van hette bewerken sieraad de samenstelling van de soldeerlegering gevarieerdwordt. Daarbij is echter de bovenstaande verhouding zink/indium steedsessentieel.

Indien bijvoorbeeld een 14-karaats goudlegering gebruikt wordt met tenminste 58,5% goud, zal een dergelijke soldeerlegering bovendienomvatten 14-24 gew.% Ag, ongeveer 14,5 gew.% Cu, 2,5-8 gew.% Zn en1,6 - 5,5 gew.t In.

Bij toepassing als 18-karaats soldeer, d.w.z. ten minste 75%goud omvattende, wordt bij voorkeur 0-10 gew.% Ag, 8-12 gew.% Cu, 3 -5 gew.% Zn en 2 - 3,5 gew.% In gebruikt. Heer in het bijzonder ligt hetzilverpercentage tussen 3 en 10 gew.% en is ongeveer 9 gew.% koperaanwezig.

Voor minder edel soldeer, zoals 8-karaats soldeer, is hetnoodzakelijk de legering te voorzien van elementen om het hechten envloeien te bevorderen. Daartoe worden bij voorkeur gallium of germaniummet een aandeel tussen 1 en 4 gew.% gebruikt.

Begrepen zal worden dat de samenstelling van de legering effektheeft op de kleur van de legering. Toevoegen van koper zal de kleur rodermaken terwijl verhoging van het In-percentage een witte legering zalgeven.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van 14- en 18-karaatssoldeer volgens de uitvinding nader worden uiteengezet.

Voorbeeld I: 14-karaats geelgoudsoldeer volgens de uitvinding samenstelling in gewichtspromillage:

Uit het bovenstaande blijkt dat een reeks legeringen verschaftkan worden met dalend smeltpunt. Bij proeven is bovendien gebleken datal deze soldeerlegeringen verbindingen geven die eenvoudig te bewerkenzijn, een deformeerbaarheid van ten minste 50% hebben en een kleur diegoed overeenkomt met die van het moedermateriaal.

Voorbeeld II: 18-karaats geelgoudsoldeer volgens de uitvinding samenstelling in gewichtspromillage

De legeringen uit de Voorbeelden II en lil vertoonden bijzondergoede vloei- en hechteigenschappen terwijl de verbindingen eenvoudig tebewerken waren en voldoende deformeerbaarheid vertoonden. De bovenstaandelegeringen bevatten geen schadelijke stoffen en oxideren niet tijdens hetsolderen. Bovendien is volledig aan het bezwaar van legeringen uit destand der techniek tegemoet gekomen die te bros zijn.

De bovenstaande voorbeelden betreffen 8,14- en 18-karaatssoldeerlegeringen. Begrepen zal echter worden, dat dergelijke legeringenaangepast zullen worden indien andere eisen worden gesteld aan hetpercentage goud dat aanwezig moet zijn, zoals bijvoorbeeld in 9- of 10-karaats goud. Deze en andere wijzigingen worden geacht binnen het bereikvan de bijgevoegde conclusies te liggen.

Claims (5)

1. Cadmiumvrije goudsoldeerlegering voor het solderen van eensieraad en dergelijke, omvattende een tenminste met het percentage vanhet sieraad overeenkomend goudgehalte tussen 33 en 90 gew.%, 0-33 gew.tAg, 8- 30 gew.% Cu, 0-10 gew.% Zn, 0,5 - 8 gew.% In en 0*8 gew.% Sn.,met het kenmerk, dat de legering geen (0 gew.%) nikkel omvat en dat deverhouding Zn/ln ligt tussen 1,1 en 1,8.

2. Cadmiumvrije goudsoldeerlegering volgens conclusie 1,waarbij die verhouding Zn/ln ligt tussen 1,4 en 1,6.

3. Cadmiumvrije goudsoldeerlegering volgens een van devoorgaande conclusies, waarbij die verhouding Zn/ln 1,5 is en hetzinkgehalte tussen 1,5 en 9 gew.% ligt en het indiumgehalte tussen 1 en 6gew.% ligt.

4. Cadmiumvrije goudsoldeerlegering volgens een van devoorgaande conclusies, omvattende tenminste 58,5 gew.% Au, 14-24 gew.%Ag, ongeveer 14,5 gew.% Cu, 2,5 - 8 gew.% Zn en 1,6 - 5,5 gew.% In.

5. Cadmiumvrije goudsoldeerlegering volgens een van devoorgaande conclusies, omvattende ten minste 75 gew.% Au, 0-10 gew.% Ag, 0,5-10 gew.% Cu, 3-5 gew.% Zn en 2 - 5,5 gew.% In.