DE528885C

DE528885C - Verfahren zur Herstellung von doubleartigen Waren

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Publication number: DE528885C
Application number: DEB117043D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-12-11
Filing date: 1924-12-12
Publication date: 1931-07-09

Description

Verfahren zur Herstellung von doubleartigen Waren Die Erfindung besteht in einer weiteren Entwicklung des in dem Patent 372742 offenbarten Gedankens, daß elektrolytisch mit Edelmetall plattierte Gegenstände durch ein Verfahren verbessert werden können, bei welchem eine Erhitzung unterhalb des Schmelzpunktes der verwendeten Metalle unter bestimmten Bedingungen die Grundlage ist.
Dieser Gedanke erfährt nach der Erfindung eine Entwicklung in folgenden Punkten: Es ist weiter erkannt worden, daß die in diesem Patent vorgeschriebene Verwendung einer sauerstofffreien Atmosphäre oder eines Vakuums in dem Sinne der Verhinderung von Sauerstoffreaktionen zwar in einigen Fällen nützlich sein kann, daß aber in der Mehrzahl der Fälle von dieser Bedingung abgesehen werden kann, aber andere Bedingungen beobachtet werden, welche in diesem Patent nicht angegeben sind, und dabei Wirkungen erzielt werden können, im besonderen auch Gegenstände hergestellt, welche in diesem Patent gar nicht ins Auge gefaßt sind.
Im besonderen ist die sauerstofffreie Atmosphäre überflüssig, wenn die Reinedelmetallauflage in einer gewissen Dicke verwendet wird. Zu der Frage der Temperatur gibt dieses Patent nur eine Temperaturspanne von 5oo bis 6oo° C an und nur einen sehr allgemeinen Anhaltspunkt, wonach innerhalb dieser Spanne die Temperaturen auszuwählen sind. Demgegenüber ist gefunden worden, daß unter Umständen auch niedrigere und höhere Temperaturen zum Ziel führen und notwendig sind, sowie daß nicht nur die Höhe der Temperatur, sondern auch die Dauer ihrer Einwirkung von Bedeutung ist.
Eine ganze Anzahl von Experimenten hat nun auch eine Abhängigkeit der zweckmäßigen Erhitzungsweise von der Natur des Unterlagemetalls und des Auflagemetalls ergeben sowie auch von der Dicke der Auflage.
Es bandelt sich hier in erster Linie um Diffusionsvorgänge und Diffusionsgeschwindigkeiten und in zweiter Linie auch um Umkristallisationen und entsprechende Strukturänderungen, die bei verschiedenen Temperaturen vor sich gehen.
Es ist in der Theorie bekannt, daß solche Diffusionen an sich bei Metallen wie den hier in Betracht kommenden vor sich gehen. Es war aber eine schwierige Experimentalarbeit notwendig, um festzustellen, daß sie bei den für die Bijouterie in Frage kommenden Metallen und Legierungen in einem industriell wertvollen Umfang vor sich gehen, wobei im besonderen - die Dünnheit der Schichten, die auf wenige zebntausendstel Millimeter heruntergehen kann, -in Betracht kommt, und daß sie sich in genügender Weise beherrschen lassen, um bei Massenherstellung vorher bestimmbare Ergebnisse zu erzielen.
Im besonderen handelt es sich hierbei weniger um die an sich schon in dem Patent 372 742 offenbarte Diffusion, welche die Ur- Sache der festen Haftung der Auflage an der Unterlage ist,_ als um die Farbgebung, welche im besonderen bei Golddoub16 als Weißgold, Rotgold, Grüngold- sowie hellere oder dunklere Färbung für die meisten Waren von großer Bedeutung ist.
Weiter kommt die Diffusion, namentlich für sehr dünnes Golddouble (z. B. 5 Millieme) und eine entsprechende Temperaturbemessung nicht nur als Diffusion der Unterlage in die Auflage, sondern im umgekehrten Sinne in Betracht, welches bei einer zu hohen Temperatur und ungeeigneter Wahl des Unterlagemetalls bis zum völligen Hineinschlupfen des Goldes in die Unterlage führen kann.
Hinsichtlich der Färbung ist bekannt, daß gewisse Metalle und Legierungen eine gewisse Fähigkeit haben, bei Legierung mit anderen Metallen diese zu färben, im allgemeine in der Richtung, welche der eigenen Farbe des färbenden Metalls entspricht. So verdanken Legierungen, wie Alpaka, Platinin, Neusilber, ihre helle Färbung ihrem Nickelgehalt; Kupfer ist bekannt als Ursache der Rotfärbung bei der Legierung mit ' Gold; Kupfer in Verbindung mit Zinn, Zink, Silber und Cadmium als Ursache der Grünfärbung; das alles aber nur für die schmelzflüssige Herstellung der Legierungen. Eine weitere Folgerung hieraus ist, daß bei Ähnlichkeit der Farbe von Unterlage und Auflage sich die Farbe oft überhaupt nicht ändern wird.
Für die Färbung mit diesen Metallen aber kommt das weitere erwähnte Moment der Diffusionsgeschwindigkeit und der Dicke der Auflage in Betracht und die Abhängigkeit der Diffusionsgeschwindigkeit von der Höhe der Temperatur und der Dauer ihrer Einwirkung.
So könnte bei einer dicken Auflage, einer an sich geringen Diffusionsgeschwindigkeit und niederer Temperatur die Diffusion so gering sein, daß sie überhaupt keine Farbänderung hervorruft, sondern vielleicht nur eine Änderung in der Helligkeit der vorhandenen Farbe. Anderseits wird bei einer sehr dünnen Auflage die Färbung an der Oberfläche viel leichter eintreten; hier kann aber sehr störend sein, daß eine gleichzeitige Diffusion der Auflage in die Unterlage deren Dicke in sehr schädlicher Weise verringert, was bis zu dem erwähnten gänzlichen Hineinschlupfen in die Unterlage gehen kann.
Als allgemeiner praktischer Grenzpunkt läßt sich hier angeben, daß bei niedrig schmelzenden und sehr diffusionsfähigen Metallen, wie z. B. bei Unterlage aus Kupfer und Auflage aus Silber und Cadmium, die untere Temperaturgrenze bei 35o bis 400° liegt, während bei Verwendung von hochschmelzenden Metallen, also namentlich bei Nickel und Nickellegierungen und Metallen der Platingruppe, Temperaturen oberhalb 6oo° die Regel sind.
Die Unterlage kommt hier nur hinsichtlich ihrer äußersten, mit der Auflage in Berührung stehenden Oberflächenschicht in Betracht. Das Wort »Unterlage« soll deshalb hier auch bimnetallische Unterlagen in dem Sinne einschließen, daß diese Oberflächenschicht durch einen besonderen Vorgang auf eine Kernunterlage aufgebracht ist.
Die Abhängigkeit der Temperatur von den beiden verwendeten Metallen oder Legierungen, der Dicke der Auflage und der gewünschten Färbung läßt sich heute nicht in Gestalt einer exakten mathematischen Funktion darstellen. Die im folgenden abgegebenen Beispiele aber gestatten, mit Hilfe der angegebenen Richtlinien und. einfachen Probeversuche das Verfahren auch mit nicht genannten Metallen und bei anderen Temperaturen auszuführen.
Bei Beachtung dieser Punkte lassen sich nun doubleartige Waren in sehr viel größerem Umfang und besonderen Wirkungen herstellen, als es praktisch nach dem Patent 372 742 möglich war, z. B. auch durchbrochene, platinierte Waren. Im besonderen aber lassen sich auf diese Weise Waren _rnit Farbmustern so herstellen, daß, die Ware aus verschiedenen Unterlagen hergestellt wird, welche nach einheitlicher Plattierung und Erhitzung verschiedene Farben der verschiedenen Teile, entsprechend der Verschiedenheit der Unterlage, ergeben.
Beispiele Tombakketten werden sorgfältig gereinigt, mit Feingold plattiert, 12/000 oder 25/000, geboraxt und auf 55o°, 575°, 6oo° erhitzt, je nach der gewünschten Farbe. Sie werden desto heller, je höher sie erhitzt werden.
Bronzeketten werden ebenso behandelt, auf 55o bis 6oo° erhitzt und werden dabei heller als Tombakketten bei derselben Temperatur.
Wird .eine schwer schmelzende und entsprechend schwerer diffundierende Unterlage genommen, Alpaka oder Neusilber, so steigt die Mindesttemperatur auf 65o°, und die Richtung der Färbung ,geht auf Weiß hin. Je mehr Kupfer die Unterlage hat, desto mehr wird die Farbe nach Rot hin gehen, und entsprechend der großen Diffusionsfähigkeit von Kupfer kann die Mindesttemperatur niedrig sein, namentlich wenn ein Zinkzusatz die Schmelztemperatur verringert, und so auf 475° heruntergehen, bei reinem Kupfer aber für starke Rotfärbung auch auf 65o° steigen.
Bei Tombak-Platinin-Bronze und Tombak-Bronze-Silber liegen die Temperaturen zwischen 5-5o° und 65o°.
Wenn die Unterlage sehr niedrig schmilzt, wie bei Cadmiumlegierungen, kann die Temperatur auf 35o° heruntergehen, z. B. bei Grünfärbungen mit Silber-Cadmium-Unterlage.
Bei der fabrikatorischen Ausführung des Verfahrens wird so vorgegangen, daß fär eine bestimmte Unterlage und Auflage ein Probeversuch gemacht wird, um die besten Ziffern und Erfolge festzustellen, nach dessen Ergebnis dann gleichmäßig für alle gleichen Rohwaren weiter gearbeitet werden kann.
Die Erhitzung wird am besten in einem elektrischen Ofen in der Weise ausgeführt, daß in den erhitzten Ofen eine bestimmte `Varenmenge eingeführt wird. Dabei kühlt sich der Ofen etwas ab. Nach Schließung des Ofens wird der Strom wieder angestellt, so lange, bis die ermittelte Temperatur erreicht ist, worauf die Ware herausgenommen und mit einer neuen Menge in derselben Weise verfahren wird.
Dabei kann die Überziehung der Waren mit einem Überzug von Borax oder Borsäure oder einem Gemisch beider manchmal von Vorteil sein, namentlich bei Waren mit :einem niederen Feingehalt. Dieser Überzug mag dabei teilweise die Funktionen der sauerstofffreien Atmosphäre oder Vakuums in einer industriell viel einfacheren Weise insofern übernehmen, als er Sauerstoff in gewissem Umfang auflöst, hat aber anscheinend auch andere heute noch nicht definierbare Funktionen, wie sie in dem Ausdruck »Flußmittel« angedeutet sind.
Im allgemeinen lassen sich dieselben Ergebnisse erzielen, wie vorauszusehen, wenn man unterhalb der ermittelten Temperatur bleibt, dafür aber die Ware noch eine kleine Zeit nach Erreichung der niederen Temperatur in dem Ofen läßt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von doubleartigen Waren durch Erhitzen einer elektrolytisch aufgebrachten Auflage, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung auf eine Temperatur unterhalb 5oo° C oder oberhalb 6oo° C erfolgt, jedenfalls aber erheblich unterhalb des Schmelzpunktes eines der verwendeten Metalle oder einer sich bei der Erhitzung bildenden Legierung bleibt. a. Verfahren zur Herstellung von doubleartigen Waren durch Erhitzung einer elektrolytisch aufgebrachten Auflage, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung auf eine Temperatur zwischen 5oo bis 6oo° ohne Anwendung einer sauerstofffreien Atmosphäre oder eines Vakuums erfolgt. 3. Verfahren zur Herstellung von doubleartigen Waren durch Erhitzung einer elektrolytisch aufgebrachten Auflage unterhalb des Schmelzpunktes der angewendeten Metalle oder entstehenden Legierungen und zur bestimmten Färbung der Auflage, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterlage ein Metall oder eine Legierung verwendet wird, von welcher bekannt ist, daß sie bei schmelzflüssiger Legierung mit dem Metall der Auflage dessen Farbe in der gewünschten Richtung verändert. q.. Verfahren nach Anspruch 3 zur Herstellung bestimmter Farbintensitäten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung geringer Intensität eine Erhitzung auf eine geringere Temperatur oder währendeiner kürzeren Dauer und für starke Färbungen eine Erhitzung auf höhere Temperatur oder längere Dauer vorgenommen und durch einen Probeversuch bestimmt werden. 5. Verfahren nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß eine stärkere Färbung durch größere Dünnheit der Auflage und eine schwächere durch größere Dicke derselben erzielt werden. 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung hochschmelzender Unterlagen mit Nickelgehalt Temperaturen über 6oo° C verwendet werden. 7. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung niedrigschmelzender Unterlagen mit einem Gehalt von Zink oder Zinn, wie Tombak oder Messing oder Bronze, oder mit einem Cadmiumgehalt Temperaturen unterhalb 500° C verwendet werden. B. Verfahren zur Herstellung von doubleartigen Waren gemäß Anspruch 3 mit Farbmusterung, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Teile der Ware bei derselben Temperatur verschieden färbende Unterlagen und dieselbe Auflage erhalten.