CH716877A2

CH716877A2 - Process of chemical matification of a decorative article.

Info

Publication number: CH716877A2
Application number: CH01520/19A
Authority: CH
Inventors: Fritz Pierre
Original assignee: Rubattel Et Weyermann S A
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2021-06-15
Also published as: CH716877B1

Abstract

La présente invention se rapporte à une composition de bain chimique destiné à la matification d'un substrat comprenant une surface métallique. Le bain est formé d'une solution aqueuse comportant un premier composant formé d'un ou plusieurs agents oxydants et un deuxième composant formé d'un ou plusieurs tensioactifs organiques ioniques. La présente invention se rapporte également au procédé de matification dudit substrat dans ledit bain chimique.The present invention relates to a chemical bath composition intended for mattifying a substrate comprising a metal surface. The bath is formed from an aqueous solution comprising a first component formed from one or more oxidizing agents and a second component formed from one or more ionic organic surfactants. The present invention also relates to the process of matifying said substrate in said chemical bath.

Description

Domaine techniqueTechnical area

[0001] La présente invention se rapporte à un procédé de matification chimique d'un article décoratif et, en particulier d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie, comprenant une surface métallique. Elle se rapporte également à la composition du bain chimique utilisé dans ce procédé. The present invention relates to a chemical matting process of a decorative article and, in particular of a timepiece or jewelry, comprising a metal surface. It also relates to the composition of the chemical bath used in this process.

Arrière-plan technologiqueTechnological background

[0002] Les procédés de fabrication de cadrans et rehauts de montre induisent souvent la formation de défauts de surface tels que des bavures, irrégularités, brillances, coups, etc. Afin d'éliminer ces défauts, d'homogénéiser la surface et de donner l'aspect voulu aux pièces, on procède dans la majorité des cas à deux opérations mécaniques. Une opération consiste à poncer manuellement la surface des pièces, par exemple des cadrans, à l'aide de brosses en laiton et d'abrasifs. Une autre opération consiste à réaliser un sablage humide de la surface en projetant des abrasifs mélangés avec de l'eau. Ces opérations de ponçage et sablage humide sont longues et la qualité de l'exécution dépend des opérateurs ainsi que de la fiabilité des machines dans le cas du sablage humide. De plus, l'application d'une pression verticale lors du ponçage sur une pièce de faible épaisseur telle qu'une pièce en laiton d'une épaisseur de 0.4 mm pour un cadran entraîne une déformation importante de la surface avec, pour corollaire, un défaut de planéité de la pièce à l'issue du procédé. [0002] The processes for manufacturing watch dials and bezels often induce the formation of surface defects such as burrs, irregularities, shine, knocks, etc. In order to eliminate these defects, to homogenize the surface and to give the desired appearance to the parts, in the majority of cases, two mechanical operations are carried out. One operation involves manually sanding the surface of parts, for example dials, using brass brushes and abrasives. Another operation consists in carrying out a wet sandblasting of the surface by projecting abrasives mixed with water. These wet sanding and sanding operations are long and the quality of the workmanship depends on the operators as well as on the reliability of the machines in the case of wet sanding. In addition, the application of vertical pressure during sanding on a thin part such as a brass part with a thickness of 0.4 mm for a dial causes a significant deformation of the surface with, as a corollary, a part flatness defect at the end of the process.

Résumé de l'inventionSummary of the invention

[0003] Pour pallier aux inconvénients précités, la présente invention propose un nouveau procédé de matification des surfaces métalliques d'un substrat, qui est basé sur une action chimique et non mécanique. To overcome the aforementioned drawbacks, the present invention provides a new process for mattifying the metal surfaces of a substrate, which is based on a chemical and not a mechanical action.

[0004] A cet effet, le procédé de matification est réalisé par immersion du substrat comprenant la surface métallique dans un bain chimique comprenant un ou plusieurs agents oxydants et un ou plusieurs tensioactifs organiques ioniques. For this purpose, the matification process is carried out by immersing the substrate comprising the metal surface in a chemical bath comprising one or more oxidizing agents and one or more ionic organic surfactants.

[0005] Ce procédé est beaucoup moins agressif, beaucoup plus rapide et plus reproductible que le procédé de matification mécanique. This process is much less aggressive, much faster and more reproducible than the mechanical matification process.

[0006] Ainsi, les pièces issues du procédé de matification présentent un bel aspect mat sans déformation du substrat. Ce traitement dans un bain chimique permet d'obtenir un rendu et une rugosité de surface au moins équivalents à ceux obtenus avec le procédé mécanique classique. [0006] Thus, the parts resulting from the matification process have a beautiful mat appearance without deformation of the substrate. This treatment in a chemical bath makes it possible to obtain a rendering and a surface roughness at least equivalent to those obtained with the conventional mechanical process.

Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention

[0007] La présente invention se rapporte à une composition de bain chimique et à un procédé de matification d'articles décoratifs comportant une surface métallique. Il peut plus spécifiquement s'agir d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie et, en particulier, d'une pièce d'habillage telle qu'un cadran, un rehaut, une carrure, un fond, une lunette, un poussoir, un maillon de bracelet, une aiguille, un index de cadran, etc. L'article décoratif est formé d'un substrat pourvu d'une surface métallique destinée à être matifiée avec le procédé selon l'invention. Le substrat peut être réalisé dans tout matériau, que ce soit une céramique, une matière synthétique, un métal ou un composite réalisé avec plusieurs de ces matériaux. Ainsi, il peut s'agir d'un substrat en matériau céramique ou synthétique revêtu d'une couche métallique. Il peut également s'agir d'un substrat métallique pourvu de facto d'une surface métallique. Il peut également s'agir d'un substrat métallique comportant en surface un revêtement métallique de même composition ou de composition distincte par rapport au substrat. Dans le cas d'un substrat comportant un revêtement métallique, le revêtement métallique a une épaisseur minimale de 0.5 µm et allant typiquement jusqu'à 5 µm. Il peut être composé d'un métal ou d'un alliage d'un métal choisi, à titre d'exemple, parmi le cuivre, le laiton, le bronze. Il est déposé au moyen de divers procédés connus, tels que la pulvérisation cathodique (sputtering), le dépôt PVD (Physical Vapor Deposition) ou le dépôt électrolytique. The present invention relates to a chemical bath composition and to a process for mattifying decorative articles comprising a metal surface. It may more specifically be a timepiece or piece of jewelry and, in particular, a covering part such as a dial, a flange, a caseband, a back, a bezel, a pusher, a bracelet link, a hand, a dial index, etc. The decorative article is formed from a substrate provided with a metallic surface intended to be mattified with the method according to the invention. The substrate can be made from any material, be it a ceramic, a synthetic material, a metal or a composite made from several of these materials. Thus, it may be a substrate made of ceramic or synthetic material coated with a metal layer. It can also be a metallic substrate provided de facto with a metallic surface. It may also be a metallic substrate comprising at the surface a metallic coating of the same composition or of a different composition with respect to the substrate. In the case of a substrate comprising a metallic coating, the metallic coating has a minimum thickness of 0.5 μm and typically ranging up to 5 μm. It can be composed of a metal or of an alloy of a metal chosen, by way of example, from copper, brass or bronze. It is deposited by means of various known methods, such as sputtering, PVD (Physical Vapor Deposition) or electrolytic deposition.

[0008] Selon l'invention, le bain chimique est une solution aqueuse comportant deux composants. Préférentiellement, la solution aqueuse est constituée uniquement de ces deux composants et d'eau. Un premier composant est formé d'un ou plusieurs agents oxydants qui ont pour fonction de dissoudre partiellement la surface métallique afin de la matifier. Le ou les agents oxydants sont choisis parmi la liste comprenant le persulfate d'ammonium, le bifluorure d'ammonium, l'acide nitrique et l'acide sulfurique. Préférentiellement, le premier composant est constitué uniquement du persulfate d'ammonium. Le deuxième composant est formé d'un ou plusieurs tensioactifs organiques ioniques ayant pour fonction d'améliorer l'aspect de la surface matifiée. Plusieurs tensioactifs organiques ioniques sont appropriés pour améliorer l'aspect de la surface. A titre non limitatif, on cite les tensioactifs suivants : le laurylsulfate de sodium, le laurylsulfate d'ammonium, le stéarate de sodium, etc. De préférence, le deuxième composant est constitué uniquement du laurylsulfate de sodium. Plus préférentiellement, la solution aqueuse comporte comme premier composant le persulfate d'ammonium et comme deuxième composant le laurylsulfate de sodium. Plus préférentiellement, la solution aqueuse est constituée du persulfate d'ammonium, du laurylsulfate de sodium et d'eau. According to the invention, the chemical bath is an aqueous solution comprising two components. Preferably, the aqueous solution consists only of these two components and of water. A first component is formed from one or more oxidizing agents which have the function of partially dissolving the metal surface in order to mattify it. The oxidizing agent (s) are chosen from the list comprising ammonium persulfate, ammonium bifluoride, nitric acid and sulfuric acid. Preferably, the first component consists solely of ammonium persulfate. The second component is formed from one or more ionic organic surfactants having the function of improving the appearance of the matt surface. Several ionic organic surfactants are suitable for improving the appearance of the surface. By way of nonlimiting, the following surfactants are mentioned: sodium lauryl sulphate, ammonium lauryl sulphate, sodium stearate, etc. Preferably, the second component consists only of sodium lauryl sulfate. More preferably, the aqueous solution comprises ammonium persulphate as a first component and sodium lauryl sulphate as a second component. More preferably, the aqueous solution consists of ammonium persulphate, sodium lauryl sulphate and water.

[0009] Le bain chimique comporte par litre de solution de 50 à 250g (bornes comprises), c.à.d. de 50g/L à 250g/L, de préférence de 50 à 200g, du premier composant et de 1 à 15ml (bornes comprises), c.à.d. de 1 à 15 ml/L de préférence de 1 à 10ml, du deuxième composant. Le bain résultant est acide avec un pH compris entre 1 et 5, de préférence entre 1.5 et 2.5. The chemical bath comprises per liter of solution from 50 to 250g (limits included), ie. from 50g / L to 250g / L, preferably from 50 to 200g, of the first component and from 1 to 15ml (limits included), i.e. from 1 to 15 ml / L, preferably from 1 to 10 ml, of the second component. The resulting bath is acidic with a pH between 1 and 5, preferably between 1.5 and 2.5.

[0010] Le procédé de matification consiste à immerger le substrat pourvu d'une surface métallique dans la solution aqueuse comportant le premier composant et le deuxième composant tels que décrits précédemment. La solution à une température comprise entre 15 et 50°C et de préférence entre 15 et 35°C. Le temps d'immersion du substrat est compris entre 30 secondes et 30 minutes et, de préférence, entre 1 et 10 minutes selon le rendu souhaité. Le procédé peut être réalisé en statique ou sous agitation. De préférence, il est réalisé sous agitation afin d'obtenir un aspect parfaitement régulier sur tout l'échantillon. Pour finir, on précisera que le procédé peut être appliqué sur tout ou partie du substrat pourvu de la surface métallique. The matification process consists in immersing the substrate provided with a metal surface in the aqueous solution comprising the first component and the second component as described above. The solution at a temperature between 15 and 50 ° C and preferably between 15 and 35 ° C. The immersion time of the substrate is between 30 seconds and 30 minutes and, preferably, between 1 and 10 minutes depending on the desired rendering. The process can be carried out statically or with agitation. Preferably, it is carried out with stirring in order to obtain a perfectly regular appearance over the entire sample. Finally, it will be specified that the method can be applied to all or part of the substrate provided with the metallic surface.

Claims

1. Chemical bath intended for the matification of a substrate provided with a metallic surface, said bath being an aqueous solution comprising a first component formed of one or more oxidizing agents chosen from the list comprising ammonium persulfate, bifluoride ammonium nitric acid and sulfuric acid, and a second component formed from one or more ionic organic surfactants, the content of the first component being between 50 g / L and 250 g / L and the content of the second component being between 1 ml / L and 15 ml / L.

2. Chemical bath according to claim 1, characterized in that the content of the first component is between 50 g / L and 200 g / L and the content of the second component is between 1 ml / L and 10 ml / L.

3. Chemical bath according to claim 1 or 2, characterized in that the ionic organic surfactant (s) are chosen from the list comprising sodium laurylsulphate, ammonium laurylsulphate and sodium stearate.

4. Chemical bath according to one of the preceding claims, characterized in that the aqueous solution consists of water, of said first component and of said second component.

5. Chemical bath according to one of the preceding claims, characterized in that the first component is ammonium persulfate and in that the second component is sodium lauryl sulfate.

6. A method of mattifying a substrate provided with a metal surface, said method consisting in immersing said substrate in the bath according to one of claims 1 to 5, for a time of between 30 seconds and 30 minutes, the bath being at a temperature between 15 and 50 ° C, preferably between 15 and 35 ° C.

7. Method according to claim 6, characterized in that the time is between 1 and 10 minutes.

8. Method according to claim 6 or 7, characterized in that the bath has a pH between 1 and 5.

9. The method of claim 8, characterized in that the bath has a pH between 1.5 and 2.5.

10. Method according to one of claims 6 to 9, characterized in that the substrate is made of a metallic, ceramic or synthetic material or a composite comprising several of these materials.

11. Method according to one of claims 6 to 10, characterized in that the substrate comprises a metal coating acting as a metal surface, said coating having a thickness between 0.5 and 5 microns.

12. Method according to one of claims 6 to 11, characterized in that the metal surface is made with a metal or an alloy of a metal chosen from copper, brass and bronze.

13. Method according to one of claims 6 to 12, characterized in that the substrate provided with the metal surface is a timepiece or jewelry.

14. Method according to the preceding claim, characterized in that the timepiece or jewelry is a dial, a flange, a middle part, a back, a bezel, a pusher, a bracelet link, a hand or an index. dial.