ES2239907B1 - Procedimiento de cromado. - Google Patents
Procedimiento de cromado.Info
- Publication number
- ES2239907B1 ES2239907B1 ES200400753A ES200400753A ES2239907B1 ES 2239907 B1 ES2239907 B1 ES 2239907B1 ES 200400753 A ES200400753 A ES 200400753A ES 200400753 A ES200400753 A ES 200400753A ES 2239907 B1 ES2239907 B1 ES 2239907B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- article
- metallic
- base layer
- coating
- chrome
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 64
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 50
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 21
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 19
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 239000005002 finish coating Substances 0.000 claims description 4
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 15
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 9
- 239000013047 polymeric layer Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 5
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 5
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 206010001488 Aggression Diseases 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000016571 aggressive behavior Effects 0.000 description 3
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- -1 Polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000006115 industrial coating Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/20—Metallic material, boron or silicon on organic substrates
- C23C14/205—Metallic material, boron or silicon on organic substrates by cathodic sputtering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
- B05D5/067—Metallic effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/02—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2202/00—Metallic substrate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
- B05D3/0254—After-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
- B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
- B05D3/065—After-treatment
- B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Procedimiento de cromado. La presente invención proporciona un procedimiento para aplicar un recubrimiento con acabado de cromo electrolítico sobre la totalidad o parte de la superficie de un artículo termoplástico, metálico o de aleación metálica, que comprende las etapas de: (a) preparación del artículo termoplástico, metálico, o de aleación metálica; (b) aplicación de una capa base polimérica sobre dicho artículo, (c) curado de dicha capa base polimérica, y (d) depósito de una monocapa de cromo sobre el artículo recubierto con la capa base polimérica curada; caracterizado porque el curado de dicha capa base polimérica de la etapa (c) se realiza a una temperatura de entre 30 y 80ºC. Dicho recubrimiento confiere a dichos artículos la apariencia de cromo electrolítico, así como resistencia frente a la corrosión química y a las agresiones externas debidas a cambios climáticos y a las fricciones mecánicas causadas por el uso diario.
Description
Procedimiento de cromado.
La presente invención se refiere al campo de los
recubrimientos. En particular, se refiere a un procedimiento de
cromado para recubrir artículos termoplásticos, metálicos, y
aleaciones metálicas con una capa decorativa y protectora con
acabado de cromo electrolítico. Dicho procedimiento comprende la
aplicación de una capa base polimérica, el curado de la misma a
temperaturas bajas y un posterior recubrimiento metálico monocapa
por las técnicas de deposición física en fase de vapor (PVD). De
este modo, se obtiene una capa decorativa brillante con acabado de
cromo electrolítico sobre dichos artículos, así como una mejora de
las propiedades superficiales de los mismos, tanto frente a la
corrosión química (oxidación, ...) como a las agresiones mecánicas
(rayados mecánicos ...), asegurando en todo momento la ausencia de
cromo hexavalente y de cromo trivalente tanto en el proceso de
recubrimiento como en el producto
final.
final.
Actualmente, los recubrimientos de cromo por
baños electrolíticos se utilizan como capas protectoras contra la
corrosión y como acabado decorativo. En general, estos
recubrimientos se realizan en baños químicos formulados con cromo
hexavalente, compuesto catalogado como carcinógeno.
Recientemente, la industria ha iniciado una
evolución hacia el cromo trivalente como alternativa aceptable
desde el punto de vista de protección medioambiental. Actualmente,
esta alternativa presenta varias limitaciones tales como a) baja
resistencia a la corrosión del recubrimiento, b) acabados de baja
calidad, c) formación de cromo hexavalente durante el proceso por
oxidación anódica.
Por otra parte, en los métodos convencionales de
recubrimientos por baños electrolíticos, los plásticos no son
conductores por lo que requieren ser sometidos a procesos complejos
de pre-tratamiento para poder recibir los
recubrimientos técnicos que les confieren las propiedades. Esta
preparación es compleja y contempla el uso de productos de alta
toxicidad y difícil control.
Para la obtención de un artículo con acabado de
cromo electrolítico, deben aplicarse distintas capas para la
obtención del color y la resistencia a la corrosión deseados. A
modo ilustrativo, para que la deposición de cromo sea correcta y se
obtenga el color y brillo deseado, se deben aplicar previamente
sobre el artículo (tanto termoplástico como metálico o de aleación
metálica) capas sucesivas de níquel semi-brillante
y níquel brillante. Además, dependiendo de los artículos a tratar,
se debe aplicar una capa promotora de adherencia de cobre. La
introducción de las capas metálicas intermedias aumenta las
posibilidades de la corrosión de la pieza con el mínimo defecto de
la capa final de cromo.
Por otra parte, la utilización de dichos baños
requiere el empleo de equipos especiales ya que tales baños son muy
delicados y requieren un equipo de control separado para cada cuba
puesto que cada baño tiene unas características diferentes de
temperatura, filtrado, agitación y amperaje.
Recientemente se han introducido mejoras en el
proceso de cromado trivalente, tales como: color, aspecto, control
de proceso, etc., aunque no se ha conseguido obtener un depósito
con las mismas características superficiales que presenta el
proceso de cromado a partir de cromo hexavalente.
La electrodeposición con cromo trivalente tiene
el problema de una baja estabilidad de los baños, debido a la
formación de cromo hexavalente por oxidación anódica. En este
sentido se han propuesto baños de cromo trivalente como el descrito
en la patente americana US 5,560,815 en el que se utiliza un
electrodo adaptado consiguiendo reducir considerablemente la
formación de cromo hexavalente. Aún así no se ha conseguido
eliminar completamente este
compuesto.
compuesto.
Otra forma de aportar un acabado de aspecto
metálico decorativo y protector contra la corrosión a dichos
artículos, comprende la aplicación de un recubrimiento por métodos
de depósito en fase vapor (PVD) con previa aplicación de
recubrimientos electrolíticos que ejercen la función de enmascarar
los defectos de la superficie de substrato. En las siguientes
patentes se describe la aplicación de un recubrimientos por un
método de fase vapor a artículos previamente recubiertos mediante
electrodeposición: US 5814415; US 5667904; US 5626972; US 5948548;
US 6221231; US 6106958; US 6245435; US 5759677; EP928343.
Otra forma de aportar un acabado metálico
(cromo) (US 2002/0170460), es la utilización de una capa orgánica
para alisar la superficie de la capa sobre la que luego se aplica
una multicapa de Cr-Ni para mejorar la adherencia y,
posteriormente, la capa final de cromo. La aplicación de ambas
capas, la de Cr-Ni y la de cromo, se realiza por
PVD. Finalmente, se aplica una capa orgánica para proteger la
multicapa PVD.
En dicho proceso se elimina la utilización de
cromo electrolítico, pero requiere la aplicación dos capas
orgánicas, una para alisar la superficie del artículo y otra para
proteger la multicapa Cr-Ni/Cr contra la corrosión
debida a la presencia del Ni. La utilización de recubrimientos
metálicos multicapa introduciendo el Ni, aumenta la susceptibilidad
a la corrosión de los artículos y complica el proceso de
recubrimiento de los diferentes artículos.
Por otro lado existe la posibilidad de
utilización de una capa base polimérica en sustitución de las capas
metálicas electrolíticas y la deposición del posterior
recubrimiento de cromo por PVD. Es el caso del recubrimiento
descrito en la patente americana US 6,652,988 B2 (2003), que hace
referencia a un artículo con un recubrimiento con apariencia
decorativa, resistente a la fricción, al desgaste y a la corrosión,
compuesto por una capa polimérica producto de la reacción de una
resina epoxi/uretano y poliamida o bien una resina epoxi/uretano, y
un recubrimiento decorativo formado por al menos una capa obtenida
por deposición en fase vapor. Dicha capa está compuesta por una
capa de cromo, un compuesto de cromo, un compuesto de un metal
refractario, o un compuesto de una aleación metálica
refractaria.
Dicho recubrimiento evita la necesidad de
aplicación de capas electrolíticas, pero requiere el empleo de
resinas de uretano que contienen isocianatos, compuestos que, por
su peligrosidad, presentan riesgos para la salud ya que durante la
aplicación de dichas resinas puede haber peligro de inhalación de
las gotas de isocianato que no han reaccionado. Además, de este
serio inconveniente, dicho procedimiento se encuentra limitado por
el tipo de substratos a recubrir, ya que la temperatura de curado
de dichas resinas a base de epoxi/uretano son relativamente
elevadas, impidiendo su uso sobre ciertos artículos elaborados en
materiales de bajo punto de fusión, particularmente artículos
termoplásticos.
Por tanto, si bien se conocen en el estado de la
técnica diversos procedimientos para aportar apariencia metálica
brillante a artículos termoplásticos, metálicos o de aleación
metálica, sigue existiendo la necesidad de desarrollar
procedimientos alternativos que, además de permitir la obtención de
un recubrimiento con acabado de cromo electrolítico resistente a la
corrosión química y mecánica, aseguren la ausencia de cromo
hexavalente o trivalente y de isocianatos en el proceso y en el
artículo recubierto, y que además, permitan trabajar con una gama
más amplia de substratos sin límites de temperatura.
Con el procedimiento de recubrimiento de la
presente invención se consiguen recubrimientos con acabado de cromo
electrolítico partiendo de cromo metálico y depositando cromo
metálico, en ningún momento del proceso se forma cromo hexavalente
o cromo trivalente. Por otra parte, el procedimiento de la presente
invención evita la formación de isocianatos y permite recubrir
artículos elaborados en materiales de bajo punto de fusión.
El objeto de la presente invención, por tanto,
es proporcionar un procedimiento para aplicar un recubrimiento con
acabado de cromo electrolítico sobre la totalidad o una parte de
artículos termoplásticos, metálicos o de aleaciones metálicas.
Dicho recubrimiento confiere a dichos artículos la apariencia de
cromo electrolítico, así como resistencia frente a la corrosión
química y a las agresiones externas debidas a cambios climáticos y
a la fricciones mecánicas causadas por el uso diario. Además, dicho
recubrimiento reduce los riesgos de corrosión debido a la ausencia
de las capas previas del níquel y garantiza la ausencia de cromo
hexavalente y trivalente al igual que de isocianatos en el
recubrimiento y en el proceso de obtención de dicho recubrimiento.
Por último, dicho recubrimiento puede ser aplicado sobre una amplia
gama de artículos termoplásticos, metálicos o de aleaciones
metálicas.
La presente invención proporciona un
procedimiento para aplicar un recubrimiento con acabado de cromo
electrolítico sobre la totalidad o parte de la superficie de un
artículo termoplástico, metálico o de aleación metálica, que
comprende las etapas de:
- (a)
- preparación del artículo termoplástico, metálico, o de aleación metálica;
- (b)
- aplicación de una capa base polimérica sobre dicho artículo,
- (c)
- curado de dicha capa base polimérica, y
- (d)
- depósito de una monocapa de cromo sobre el artículo recubierto con la capa base polimérica curada;
caracterizado porque el curado de
dicha capa base polimérica de la etapa (c) se realiza a una
temperatura de entre 30 y
80ºC.
En el contexto de la invención, el término
"recubrimiento con acabado de cromo electrolítico" se refiere
a un recubrimiento sobre un artículo u objeto cuya superficie
presenta una apariencia metálica brillante, atractiva y estética que
se conserva a lo largo del tiempo de uso.
Asimismo, en el contexto de la invención, el
término "artículo termoplástico" se refiere a un artículo
elaborado en un material polimérico termoplástico cuya temperatura
máxima de trabajo, a partir de la cual se rebasa la deformación
admisible, se encuentra entre 50 y 150ºC. Así, por ejemplo, las
temperaturas máximas de trabajo de algunos de los artículos
termoplásticos empleados en la invención son las siguientes:
-
Acrilonitrilo-butadieno-estireno
(ABS) = 85-100ºC
- Policarbonato (PC) =
130-140ºC
- Polipropileno (PP) =
90-120ºC
- Poliamida (PA) = 80-140ºC
- Cloruro de polivinilo (PVC) =
50-75ºC
- Copolímeros tipos ABS-PC =
105-120ºC
Estas temperaturas son aproximadas ya que
dependen del método de obtención del plástico correspondiente.
Igualmente, en el contexto de la invención, el
término "capa base polimérica" se refiere a una capa de resina
con un elevado poder de relleno y de nivelación de las superficies
rugosas, así como con un comportamiento estable a baja presión.
Dicha capa ejerce de capa de imprimación mejorando la adherencia de
la capa metálica, así como la función de nivelación tapando los
defectos de pulido del substrato, obteniéndose un aspecto final del
artículo con brillo especular.
Más en particular, dicha capa es un
recubrimiento orgánico en dispersión a base de disolvente con
resinas sin uretano curables a una temperatura que puede variar de
30ºC hasta los 80ºC, dependiendo del substrato utilizado tal como se
ha descrito previamente.
La capa base polimérica actúa como capa de
nivelación, tapando los defectos de pulido del substrato, siendo su
espesor el espesor mínimo necesario para realizar dicha función de
nivelación. Asimismo, la capa base polimérica ejerce como promotora
de la adherencia de la capa metálica y evita posibles procesos de
desgasificación del substrato en las condiciones de vacío.
En una realización preferida del procedimiento
de la invención, el espesor de la capa base polimérica que se
aplica sobre la totalidad o parte de la superficie del artículo
termoplástico, metálico o de aleación metálica está comprendido
entre 1 y 20 \mum, preferiblemente entre 5 y 15 \mum.
En una realización preferida del procedimiento
de la invención, el curado de la etapa (c) se realiza mediante
secado a temperatura ambiente durante un período comprendido entre
8 y 24 horas.
En otra realización preferida del procedimiento
de la invención, el curado de la etapa (c) se realiza mediante
secado a temperatura ambiente durante un tiempo inferior a 15 min,
y posterior calentamiento en horno a una temperatura de
50-70ºC durante 20-95 min.
En una realización particular del procedimiento
de la invención, la etapa (d) de depósito de una monocapa de cromo
sobre el artículo previamente recubierto con la capa base
polimérica curada comprende las siguientes etapas:
- (i)
- exposición al vacío del artículo recubierto con la capa base polimérica curada; y
- (ii)
- depósito de una monocapa de cromo mediante una técnica de deposición en fase de vapor sobre dicho artículo recubierto con la capa base polimérica curada y expuesto al vacío.
En el sentido utilizado en esta descripción, el
término "técnica de deposición en fase de vapor" se refiere a
cualquier técnica de deposición en fase de vapor conocida, tal como
una técnica de deposición física en fase de vapor (PVD). Las
técnicas están basadas en la formación de un vapor del material a
depositar, con objeto de que el vapor se condense sobre la
superficie del substrato formando una capa delgada. Generalmente,
el proceso debe realizarse en vacío o en atmósfera controlada con
objeto de evitar la interacción del vapor con la atmósfera del
aire. En las técnicas de PVD se parte de un material sólido que se
convierte en vapor mediante evaporación térmica o evaporación por
arco catódico, o mediante bombardeo iónico (sputtering). El
material en forma de vapor termina condensándose sobre la
superficie del substrato en forma de capa delgada.
Más concretamente, la técnica de PVD por arco
catódico consiste en evaporar el material a depositar creando un
arco eléctrico en la superficie del blanco (el material a
evaporar). El material se "evapora" en forma de iones que se
depositan sobre el substrato. Asimismo, la técnica de PVD por
sputtering (bombardeo fónico) consiste en bombardear la
superficie del blanco (el material a depositar) con iones de Argón,
arrancando los átomos que chocan con los iones de Ar y los
electrones formando un plasma que se deposita sobre el substrato a
recubrir.
En una realización particular de la presente
invención, dicha técnica de deposición en fase de vapor es una
técnica de deposición física en fase de vapor (PVD),
preferiblemente PVD por arco catódico o PVD por sputtering a
una temperatura inferior a la temperatura máxima de trabajo del
substrato.
El curado de la capa base polimérica a
temperaturas entre 30ºC y 80ºC, dependiendo del substrato
utilizado, permite recubrir una gama más amplia de substratos sin
límites de temperatura. Dicho curado supone, además, dos grandes
ventajas adicionales:
- -
- El curado permite la desgasificación completa de la capa polimérica y del substrato lo que permite tener un vacío de trabajo muy estable dentro de la cámara de recubrimiento PVD, una muy buena adherencia de la capa PVD, y una excelente resistencia a la humedad.
- -
- Al ser piezas curadas, el recubrimiento PVD se puede realizar a temperatura ambiente sin necesidad de precalentamiento de las piezas, lo que permite procesos más cortos y, por tanto, un menor coste de los artículos finales.
En otra realización particular del procedimiento
de la presente invención, la etapa (a) de preparación del artículo
comprende las siguientes etapas:
(i) limpieza del artículo; y
(ii) secado del artículo limpio.
Más en particular, la limpieza se realiza
mediante disolventes orgánicos para eliminar óxidos y partículas de
la superficie con el mínimo ataque, preferiblemente en baños de
etanol en una lavadora de ultrasonidos durante un periodo de tiempo
comprendido entre 5 y 20 minutos.
Brevemente, los artículos a recubrir se someten
a un proceso de limpieza mediante disolventes orgánicos, tal como
se ha descrito previamente. Seguidamente se aplica sobre dichos
artículos la capa base polimérica mediante un proceso de deposición
convencional tal como inmersión, pulverización con pistola con
sistemas automáticos de aire, pulverización sin aire
(airless), electro-revestimiento, pincelado,
etc. Una vez aplicada la capa polimérica, se procede a la
evaporación del diluyente y al curado de la resina a la temperatura
apropiada, entre 30 y 80ºC. A continuación, los artículos
recubiertos con la capa base polimérica curada se someten a vacío y
se deposita sobre ellos una capa de cromo nanométrica mediante una
técnica de deposición en fase de vapor, tal como se ha descrito
previamente.
En otra realización particular del procedimiento
de la invención, la monocapa de cromo obtenida tras la etapa (d)
tiene un espesor comprendido entre 10 y 600 nm, preferiblemente
entre 10-300 nm.
Por último, en otra realización particular del
procedimiento de la invención, el recubrimiento con acabado de
cromo electrolítico obtenido no contiene cromo hexavalente ni cromo
trivalente.
Dicha capa metálica de cromo aporta el aspecto
decorativo al artículo así como resistencia a la corrosión química
y a las agresiones mecánicas.
En general, el recubrimiento aplicado sobre los
artículos mencionados es un recubrimiento que permite aportar a
dichos artículos apariencia metálica con brillo especular.
En primer lugar, las piezas de ABS se someten a
una limpieza de baños de un disolvente orgánico no dorado tal como
el etanol en lavadoras de ultrasonidos.
Seguidamente, sobre dichas piezas de ABS
previamente tratadas se aplica una capa base polimérica mediante
pulverización con pistola de aire comprimido. A continuación, se
procede al curado de la resina en un horno a una temperatura
comprendida entre 50 y 70ºC durante 20-120 min.
Seguidamente, se deposita una monocapa de cromo
sobre la superficie de las piezas recubiertas con la capa base
polimérica curada mediante la técnica de deposición en fase de
vapor (PVD) por arco catódico. Para ello, las piezas se someten a
un vacío previo de 2,5 10^{-5} mbar (2,5.10^{-3} Pa). A
continuación se deposita la capa evaporando el material catódico
constituido por cromo. La presión de trabajo es de unos 2,3
10^{-3} mbar (2,3.10^{-1} Pa); el voltaje aplicado a los
blancos durante el proceso de deposición es de 60 A; la velocidad
de giro del substrato se mantiene constante durante el proceso de
recubrimiento, siendo el tiempo de depósito inferior a 5 min. De
este modo, se obtiene un recubrimiento de Cr sobre las piezas de
ABS previamente recubiertas con la resina termoendurecida con un
espesor de 10-300 nm.
Para demostrar la excelente adherencia del
recubrimiento así obtenido, así como la excelente protección frente
a la corrosión química de los artículos recubiertos según el
procedimiento descrito previamente, se han realizado ensayos según
la guía estándar D6577-00a para ensayos de
recubrimientos industriales protectores. Los ensayos a destacar en
el presente ejemplo son los siguientes:
- A)
- Ensayo de adherencia según el estándar ASTM D3359-02 referente a la medida de la adherencia mediante cinta adhesiva.
- Dicha prueba consiste en la aplicación de una cinta adhesiva sobre la superficie de la pieza, con inspección microscópica posterior de la zona de la pieza sometida al ensayo. La capa aparece inalterada conservando una superficie lisa y brillante.
- B)
- Ensayo de resistencia a la cámara salina (ASTM B-117).
- Tras someter las piezas recubiertas a una atmósfera salina al 5% de cloruro sódico a una temperatura de 35ºC, se someten a un examen visual y, posteriormente, a la prueba de adherencia. La capa aparece inalterada.
- C)
- Ensayo de resistencia a la humedad (ASTM D2247).
- En esta prueba, las piezas recubiertas se han sumergido en agua a 38ºC. No se ha afectado ni la capa de cromo ni la capa base polimérica.
A pesar de que se ha hecho referencia a una
realización concreta de la invención, es evidente para un experto
en la materia que el procedimiento descrito es susceptible de
numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles
mencionados pueden ser substituidos por otros técnicamente
equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por
las reivindicaciones adjuntas.
Claims (9)
1. Procedimiento para aplicar un recubrimiento
con acabado de cromo electrolítico sobre la totalidad o parte de la
superficie de un artículo termoplástico, metálico o de aleación
metálica, que comprende las etapas de:
- (a)
- preparación del artículo termoplástico, metálico, o de aleación metálica;
- (b)
- aplicación de una capa base polimérica sobre dicho artículo,
- (c)
- curado de dicha capa base polimérica, y
- (d)
- depósito de una monocapa de cromo sobre el artículo recubierto con la capa base polimérica curada;
caracterizado porque el
curado de dicha capa base polimérica de la etapa (c) se realiza a
una temperatura de entre 30 y
80ºC.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el curado de la etapa (c) se realiza
mediante secado a temperatura ambiente durante un período
comprendido entre 8 y 24 horas.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el curado de la etapa (c) se realiza
mediante secado a temperatura ambiente durante un tiempo inferior a
15 min, y posterior calentamiento en horno a una temperatura de
50-70ºC durante 20-95 min.
4. Procedimiento según las reivindicaciones
1-3, caracterizado porque la etapa (d)
comprende las
siguientes etapas:
siguientes etapas:
- (i)
- exposición al vacío del artículo recubierto con la capa base polimérica curada; y
- (ii)
- depósito de una monocapa de cromo mediante una técnica de deposición en fase de vapor sobre dicho artículo recubierto con la capa base polimérica curada y expuesto al vacío.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque la técnica de deposición en fase de
vapor es la técnica de deposición física en fase de vapor (PVD),
preferiblemente PVD por arco catódico o PVD por
sputtering.
6. Procedimiento según las reivindicaciones
1-5, caracterizado porque la etapa (a) de
preparación del artículo comprende las siguientes etapas:
(i) limpieza del artículo; y
(ii) secado del artículo limpio.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque la limpieza se realiza mediante baños
de etanol en una lavadora de ultrasonidos durante un periodo de
tiempo comprendido entre 5 y 20 minutos.
8. Procedimiento según las reivindicaciones
1-7 caracterizado porque la monocapa de
cromo obtenida tras la etapa (d) tiene un espesor comprendido entre
10 y 600 nm, preferiblemente entre 10 y 300 nm.
9. Procedimiento según las reivindicaciones
1-8 caracterizado porque el recubrimiento
con acabado de cromo electrolítico obtenido no contiene cromo
hexavalente ni cromo trivalente.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200400753A ES2239907B1 (es) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | Procedimiento de cromado. |
| PCT/ES2005/000157 WO2005093121A1 (es) | 2004-03-26 | 2005-03-23 | Procedimiento para aplicar recubrimientos con acabado metálico o cerámico |
| ES05730221T ES2347261T3 (es) | 2004-03-26 | 2005-03-23 | Procedimiento de aplicacion de recubrimientos con acabado ceramico o metalico. |
| EP05730221A EP1736566B1 (en) | 2004-03-26 | 2005-03-23 | Method of applying coatings with a metallic or ceramic finish |
| DE602005022298T DE602005022298D1 (de) | 2004-03-26 | 2005-03-23 | Verfahren zum aufbringen von bechichtungen mit metall- oder keramikfinish |
| AT05730221T ATE474072T1 (de) | 2004-03-26 | 2005-03-23 | Verfahren zum aufbringen von bechichtungen mit metall- oder keramikfinish |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200400753A ES2239907B1 (es) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | Procedimiento de cromado. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2239907A1 ES2239907A1 (es) | 2005-10-01 |
| ES2239907B1 true ES2239907B1 (es) | 2006-12-01 |
Family
ID=35056225
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200400753A Expired - Lifetime ES2239907B1 (es) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | Procedimiento de cromado. |
| ES05730221T Expired - Lifetime ES2347261T3 (es) | 2004-03-26 | 2005-03-23 | Procedimiento de aplicacion de recubrimientos con acabado ceramico o metalico. |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES05730221T Expired - Lifetime ES2347261T3 (es) | 2004-03-26 | 2005-03-23 | Procedimiento de aplicacion de recubrimientos con acabado ceramico o metalico. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1736566B1 (es) |
| AT (1) | ATE474072T1 (es) |
| DE (1) | DE602005022298D1 (es) |
| ES (2) | ES2239907B1 (es) |
| WO (1) | WO2005093121A1 (es) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2913433B1 (fr) * | 2007-03-05 | 2009-11-13 | Oreal | Procede pour metalliser une piece en matiere plastique. |
| ES2338627B1 (es) | 2009-08-28 | 2011-06-08 | Zanini Auto Grup S.A. | Tratamiento de piezas con zonas de acabado metalizado de aspecto diferenciado. |
| JP5608246B2 (ja) * | 2010-01-27 | 2014-10-15 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 多層構造物及びその作製方法 |
| DE102012020742A1 (de) | 2012-10-23 | 2014-04-24 | Oerlikon Trading Ag, Trübbach | Mit einer eingebetteten PVD-Schicht beschichtetes Kunststoffteil |
| DE102013007926A1 (de) * | 2013-05-10 | 2014-11-13 | Oerlikon Trading Ag, Trübbach | Glanzgradeinstellung von Kunststoffsubstraten mit metallischem Finish |
| US10402716B2 (en) | 2013-07-09 | 2019-09-03 | United Technologies Corporation | Non-contact strain measurement |
| PL243474B1 (pl) | 2018-05-28 | 2023-08-28 | Abb Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Sposób wykonywania form piaskowych zabezpieczonych powłoką ochronną |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5006212A (en) * | 1988-03-10 | 1991-04-09 | Copytele, Inc. | Methods enabling stress crack free patterning of chrome on layers of organic polymers |
| JP2602329B2 (ja) * | 1988-07-06 | 1997-04-23 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 金属層で基板を被覆する方法 |
-
2004
- 2004-03-26 ES ES200400753A patent/ES2239907B1/es not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-03-23 ES ES05730221T patent/ES2347261T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2005-03-23 EP EP05730221A patent/EP1736566B1/en not_active Revoked
- 2005-03-23 DE DE602005022298T patent/DE602005022298D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2005-03-23 AT AT05730221T patent/ATE474072T1/de not_active IP Right Cessation
- 2005-03-23 WO PCT/ES2005/000157 patent/WO2005093121A1/es not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005093121A1 (es) | 2005-10-06 |
| ES2239907A1 (es) | 2005-10-01 |
| EP1736566B1 (en) | 2010-07-14 |
| DE602005022298D1 (de) | 2010-08-26 |
| ATE474072T1 (de) | 2010-07-15 |
| ES2347261T3 (es) | 2010-10-27 |
| EP1736566A1 (en) | 2006-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6896970B2 (en) | Corrosion resistant coating giving polished effect | |
| EP2463031B1 (en) | Method of preparing sandwich composite coating on engineering plastic surface | |
| JP5693002B2 (ja) | 防食加工され、特に極めて光沢のある支持体を、このように防食加工された支持体とともに製造する方法 | |
| ES2300371T5 (es) | Proceso de metalización a vacío para cromar substratos | |
| US9138776B2 (en) | Process for applying coatings with metallic chromium | |
| NO319159B1 (no) | Glansbelagt del og fremgangsmate for fremstilling av denne | |
| AU2002214620A1 (en) | Vacuum metalization process for chroming substrates | |
| ES2663507T3 (es) | Procedimiento para la fabricación de sustratos recubiertos | |
| WO2007100363A1 (en) | Chrome coated surfaces and deposition methods therefor | |
| ES2239907B1 (es) | Procedimiento de cromado. | |
| CN108531854A (zh) | 一种耐老化周期变量反应黑铬镀膜及形成方法 | |
| US20160102415A1 (en) | Organometallic adhesion promoters for paint-over-chrome plated polymers | |
| US7150923B2 (en) | Chrome coating composition | |
| CN111809151A (zh) | 一种用于黄铜、锌合金基材的镀膜工艺 | |
| CN108543687A (zh) | 一种高延展性周期变量合金保护膜及形成方法 | |
| US20150376767A1 (en) | Plastic component coated with an embedded pvd layer | |
| US20150225839A1 (en) | Sputter coating a work piece | |
| CN113617610A (zh) | 一种对黄铜或锌合金基材镀膜制备金属光泽水龙头的方法 | |
| Vergason et al. | PVD chromium coatings replacing decorative chromium electroplated coatings on plastics | |
| WO2016113451A1 (es) | Procedimiento de tratamiento de piezas | |
| JPH0762237B2 (ja) | 耐食性に優れかつ外観の美麗なＳｉ／Ｚｎ２層メッキ鋼板の製造方法 | |
| JP2006028427A (ja) | 耐食光輝性顔料とその製造方法、および耐食光輝性塗膜用塗料組成物 | |
| CN113684455A (zh) | 基于pvd制备防指印黑色膜的方法及镀膜件 | |
| JPH0913176A (ja) | 化成処理アルミニウム等板材及びその製造方法 | |
| JP4832083B2 (ja) | 合成樹脂鏡 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20051001 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2239907B1 Country of ref document: ES |
|
| PC2A | Transfer of patent | ||
| PC2A | Transfer of patent |
Owner name: SIDASA ENGINEERING, S.L. Effective date: 20131115 |
|
| PC2A | Transfer of patent |
Owner name: IHI HAUZER TECHNO COATING B.V Effective date: 20160222 |