PARA EL TRATAMIENTO SUPERFICIAL DE

SUPERFICIES DE PIEZAS DE ORO O SUS ALEACIONES

DESCRIPCIÓN

La presente invención hace referencia a un medio para el tratamiento superficial (por ejemplo pulido y/o alisado) de piezas de oro o de aleaciones de oro, asi como a un procedimiento y a un dispositivo que utiliza dicho medio.

Son conocidos procedimientos para el pulido de determinados metales preciosos (en particular plata) que combinan una acción electroquímica con la acción mecánica de partículas en suspensión en un medio en movimiento relativo respecto a la pieza. Sin embargo, dichos procedimientos no son aplicables al oro y a sus aleaciones por una doble razón. En primer lugar, la composición química del medio no resulta ser compatible con el oro. En segundo lugar, debido a su naturaleza, los movimientos asociados de vaivén, no son adecuados para el correcto y completo tratamiento de las piezas de oro o de sus aleaciones en toda su superficie, ya que el medio necesario para el tratamiento del oro, objeto de esta patente, tiene una relativa alta viscosidad, por lo que son necesarios menos movimientos.

El medio electrolítico objeto de la invención se caracteriza por contener ion tiocianato (SCN ^" ) en preferente conjunción con sustancias modificadoras de la viscosidad. Los artículos a pulir sumergidos en un medio de partículas químicamente inertes embebido del medio electrolítico al paso de la corriente eléctrica y conectados al polo positivo, desarrollan una capa anódica con resistividad eléctrica superior a la del electrolito en su conjunto.

Dicha capa anódica puede llegar a tener un grosor del orden de décimas de milímetro y una alta susceptibilidad mecánica.

Los artículos a alisar, también según el proceso y el dispositivo objetos de la invención, son obligados a realizar un movimiento orbital a la vez que de avance y retroceso a fin de producir fricción con las partículas químicamente inertes y de forma altamente homogénea .

Dicha fricción altera la capa anódica que rodea los artículos a alisar de forma que, en régimen estacionario, las zonas más expuestas del relieve a alisar quedan menos aisladas eléctricamente que las zonas escondidas. Consecuentemente la acción electroerosiva predomina en las zonas más expuestas produciendo un alisado altamente eficiente.

La relación entre la forma y tamaño de las partículas químicamente inertes y del relieve a alisar posibilita que el proceso actúe evitando erosionar partes en bajorrelieve que no interese modificar.

La alta eficiencia del proceso, es decir, la poca cantidad de metal extraído de más sobre el teóricamente necesario, se comprende claramente al tener en cuenta la poca energía necesaria para alterar físicamente la capa anódica y que, por el contrario, la relativa alta rigidez y dureza del metal subyacente hace que la energía necesaria para alterarlo físicamente sea muchos órdenes de magnitud superior.

En la práctica esto hace que las partículas químicamente inertes atraviesen con facilidad la capa anódica hasta llegar a contactar con la superficie metálica.

Por ello, la magnitud de la alteración física producida por cada partícula es, en gran medida, independiente de la presión ejercida por dicha partícula sobre la capa anódica y el metal subyacente.

Es importante recalcar que, en este proceso y de forma expresa, la presión ejercida por el entorno de partículas embebidas en electrolito contra la superficie de los artículos a nivelar es suficiente para asegurar que la mayoría de partículas inmediatamente adyacentes a la superficie de los artículos desarrollen aisladamente presión suficiente para atravesar completamente la capa anódica. También es importante tener en cuenta que, de forma simultánea y expresa, en este proceso la concentración de partículas químicamente inertes en el medio donde se realiza el alisado es casi la máxima posible. Es decir, que la cantidad de electrolito contenido en el lecho de partículas es poco más que la necesaria para llenar los espacios intersticiales de las partículas que contactan entre sí.

El tipo de movimiento de los artículos a alisar en el seno del lecho y la velocidad a la que se efectúa están especialmente adecuados, en el dispositivo objeto de la Patente, para optimizar los fenómenos descritos y, de esta manera, conseguir un alisado altamente homogéneo y un redondeo mínimo de los ángulos, bordes y otras partes protuberantes que formen parte del diseño del artículo y que interese no alterar.

El electrolito objeto de esta patente, permite, a diferencia de otros electrolitos anteriormente desarrollados, trabajar moviendo las piezas continuamente en el seno de un lecho de partículas altamente concentrado (en partículas) .

Esto redunda en ventajas de compacidad en relación a otros dispositivos anteriores desarrollados para el pulido de otros metales en los que se necesitaba forzosamente trabajar alternando el movimiento de los artículos dentro y fuera del lecho de partículas.

En particular, la presente invención se caracteriza porque comprende ácido tiociánico o una de sus sales, preferentemente la sal amónica del ácido tiociánico (NH ₄ SCN) . Preferentemente, el medio comprenderá entre un 5% y un 30% en peso de la sal del ácido tiociánico. Para un mejor procedimiento, el medio podrá comprender además polietilenglicol (HO (C ₂ H ₄ O) _n H) en un porcentaje de entre el 20% y el 50% en peso.

El procedimiento objeto de la presente invención es un procedimiento de tratamiento superficial de piezas de oro y/o de aleaciones de oro por aplicación de corriente eléctrica entre un ánodo y un cátodo, siendo el ánodo la pieza de oro y/o de aleación de oro a tratar, y se caracteriza por disponer el medio de la presente invención en un recipiente embebiendo los espacios intersticiales de un lecho de partículas químicamente inertes y de un tamaño superior a 200 mieras. Las piezas a tratar permanecen durante el proceso dentro de dicho lecho.

Preferentemente, se dotará a las piezas a tratar de un movimiento orbital.

Más preferentemente, el dispositivo objeto de la presente invención consiste en el dispositivo para el tratamiento superficial de piezas de oro o de aleaciones de oro por aplicación de corriente eléctrica entre un ánodo y un cátodo, siendo el ánodo la pieza a tratar caracterizado porque comprende: un recipiente con un medio según la presente invención, - un lecho de partículas inertes y de tamaño superior a las 200 mieras, en dicho medio, medios de sujeción de las piezas a tratar de manera que estén permanentemente introducidas en el lecho de partículas . Preferentemente dispositivo, según la presente invención, caracterizado porque comprende medios para dotar de un-a- movimiento orbital a las piezas a tratar. Más preferentemente dispositivo, según la presente invención, caracterizado porque comprende medios para dotar de un movimiento de avance y retroceso en el eje perpendicular al plano del movimiento orbital a las piezas a tratar.

En este caso, el dispositivo objeto de esta Patente necesita solamente un recipiente para albergar un lecho de partículas de 15 litros de capacidad y un contenido total de electrolito, en el mismo medio y en todas las otras cavidades y conductos del dispositivo, de 10 litros para tratar simultáneamente un mínimo de 24 artículos típicos de joyería (sortijas, pendientes, colgantes) .

El recipiente contiene además el cátodo o cátodos -11-, -12-.

A continuación, se adjuntan para la mejor comprensión de la invención, unos dibujos representativos de un ejemplo preferente de realización de la misma. La figura 1 es una vista en alzado frontal de un dispositivo según la presente invención.

La figura 2 es una vista en alzado superior de una parte del dispositivo según la presente invención. La figura 3 es una vista en planta superior de un dispositivo según la presente invención

La figura 4 es una vista en planta superior del dispositivo, en otra posición de un movimiento.

El reducido volumen de electrolito proporciona, además de las ventajas debidas a la capacidad (menor peso, menores dimensiones y mayor facilidad de ubicación en los talleres) la ventaja de contener una cantidad más limitada de metales preciosos en suspensión y o solución, siendo ello importante para reducir el costo económico del proceso.

El dispositivo objeto de la invención, en lo que atañe al movimiento de las piezas, consta de uno do varios bastidores -21-, -22- a los que se sujetan o cuelgan los artículos inmersos continuamente en el medio.

Dicho bastidor o bastidores están unidos paralelamente y a cierta distancia de los ejes de dos poleas dentadas -23-, -24- que rotan de forma sincrónica y en un mismo plano produciendo un movimiento orbital del bastidor o bastidores en el plano perpendicular al de los ejes de las poleas. Por ello, las poleas se unen al bastidor o bastidores, mediante ejes -29-, -30- excéntricos a las poleas -23-, -24-.

La rotación de las poleas se produce mediante un grupo motor-reductor -26- unido a una de ellas (polea conductora) , unida a la segunda (polea conducida) mediante una correa dentada -25- que asegura el sincronismo . El conjunto de bastidores, poleas y grupo motor-reductor va unido al chasis del dispositivo mediante una placa de sujeción deslizante.

Un segundo grupo motor-reductor, -27- unido al chasis de forma fija y mediante un sistema de excéntrica y biela -28-, produce un movimiento alternativo de avance y retroceso del primer grupo motor-reductor -26- y conjunto en el plano perpendicular del movimiento orbital producido por este. Una ventaja y singularidad muy importante de este proceso es que permite elaborar artículos en los que es necesario lograr abrillantar partes escondidas de los mismos, como por ejemplo artículos que tienen piedras preciosas engastadas y en los que es muy importante una alta reflectividad de la parte posterior a la piedra para lograr sus máximo brillo.

Si bien el proceso es altamente selectivo en cuanto al electroalisado de rugosidades superiores al micrón, o sea, que solo hay electroalisado donde llegan a friccionar las partículas químicamente inertes, esto no es óbice para que, simultáneamente se realice sobre toda la superficie del articulo un electropulido, no dependiente de la fricción con las partículas y suficiente para lograr el brillo deseado. La máquina del ejemplo se hace trabajar en las siguientes condiciones medio:

Medio electrolítico para el electroalisado de artículos de joyería de oro amarillo de 18 Kilates. COMPOSICIÓN: Tiocianato amónico NH ₄ SCH: 5-7% Polietilenglicol (PA: 6.000) : 20-50%

HO(C ₂ H ₄ O) _n H Alcohol polivinilico: 7,5-9% CH ₂

I CO H

I I o o I I

CH CH

\ / \ / \ / CH2 CH ₂ CH ₂ Agua csp 100% (100 gr. Solución)

Solución final con un pH neutro: 7. Asimismo, las condiciones de trabajo para pulido de piezas de oro o de aleaciones de oro son:

Voltaje: 3 - 1OV. Temperatura: 20-40 ⁰ C.

Diámetro de las órbitas realizadas por el dispositivo: 70 milímetros.

Órbitas / minuto: 60

Recorrido lineal alternativo realizado por el dispositivo: 50 milímetros.

Períodos / minuto: 70.

Partículas químicamente inertes utilizadas: partículas lenticulares de poliolefina de 3 mm. De diámetro X 1,5 de grosor. Tiempo de tratamiento: Artículos con acabado de fundición: 40 min. a 10 V. + 5 min. a 3 V.

Artículos con acabado esmerilado con papel de lija n° 320: 20 min. a 10 V. + 5 min. a 3 V.

Si bien la invención se ha descrito con respecto a ejemplos de realizaciones preferentes, éstos no se deben considerar limitativos de la invención, que se definirá por la interpretación más amplia de las siguientes reivindicaciones.