BRPI0707130A2

BRPI0707130A2 - método para a produção de um substrato protegido contra corrosão e, em particular, muito brilhante, juntamente com esse substrato protegido contra corrosão

Info

Publication number: BRPI0707130A2
Application number: BRPI0707130-2A
Authority: BR
Inventors: Mathias Koch; Guido Wuebbeling
Original assignee: Ropal Ag
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2011-04-19
Also published as: KR20080110574A; PL1870489T5; JP5693002B2; PT1870489E; AU2007241409A1; ATE398688T1; CA2635713A1; EP1870489A1; ES2309855T5; BRPI0707130B1; CA2635713C; CN101370961B; EP1870489B2; US20100075172A1; MX2008007898A; CN101370961A; JP2009534522A; ZA200808685B; DE502006000960D1; US8993119B2

Abstract

MéTODO PARA A PRODUçãO DE UM SUBSTRATO PROTEGIDO CONTRA CORROSãO E, EM PARTICULAR, MUITO BRILHANTE, JUNTAMENTE COM ESSE SUBSTRATO PROTEGIDO CONTRA CORROSãO. A presente invenção refere-se a um método para a produção de um substrato metálico e/ou não metálico pelo menos parcialmente protegido contra corrosão e, em particular, brilhante, compreendendo: a) o fornecimento de um substrato com uma superfície pelo menos parcialmente revestível, e b) a aplicação de pelo menos uma camada protetora metálica, contendo um primeiro metal, um primeiro metal precioso ou uma primeira liga metálica, e pelo menos um sal, um óxido, óxido duplo, hidrato de óxido, sulfeto, halo-geneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto, siliceto, oxialogeneto e/ou sal de um segundo metal, segundo metal precioso ou segunda liga metálica. Além disso, a invenção se refere a um substrato pelo menos parcialmente protegido contra corrosão e, em particular, brilhante, compreendendo: um substrato e pelo menos uma camada protetora metálica, com- preendendo: um primeiro metal, um primeiro metal precioso ou uma primeira liga metálica, e pelo menos um ácido, um óxido, óxido duplo, hidrato de óxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto, siliceto, oxialogeneto e/ou sal de um segundo metal, segundo metal precioso ou segunda liga metálica.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODOPARA A PRODUÇÃO DE UM SUBSTRATO PROTEGIDO CONTRA COR-ROSÃO Ej EM PARTICULAR, MUITO BRILHANTE, JUNTAMENTE COMESSE SUBSTRATO PROTEGIDO CONTRA CORROSÃO".

A presente invenção refere-se a um método para a produção deum substrato metálico ou não metálico protegido contra corrosão e, em par-ticular, muito brilhante, juntamente com um substrato metálico ou não metá-lico protegido contra corrosão e, em particular, muito brilhante e a sua utili-zação.

O refinamento visual de qualquer substrato, em que esses subs-tratos recebem um efeito metálico, é conhecido há muito tempo. Nesse caso,camadas que são muito diferentes entre si são aplicadas em uma faixa dediferentes seqüências ao substrato, em que as ditas camadas compreendempelo menos uma camada metálica. Exigências essenciais para substratosque sejam revestidos com uma camada metálica são uma excelente resis-tência à corrosão e uma aparência visual agradável, por meio das quais ossubstratos revestidos parecem ser completamente metálicos ou substratoscromados, por exemplo. São particularmente importantes substratos revesti-dos na indústria automobilística, por exemplo, quando se fabricam rodas ouaros de rodas, em particular rodas de liga leve ou aros de rodas de liga leve,para os quais se requer uma aparência brilhante e cromada.

Conhece-se um método na técnica anterior pelo qual aros derodas de liga leve são cromados galvanicamente. Com esse método, umacamada de cromo, que tem apenas vários milésimos de milímetro de espes-sura, é aplicada a um aro de roda de liga leve. Para evitar a reprodução detodas as irregularidades das superfícies do substrato, os aros de rodas têm,conseqüentemente, de ser esmerilhados, polidos até ficarem brilhantes epreparados antes do processo de revestimento galvânico. De outra forma,todos os poros, arranhões e irregularidades podem ser claramente vistossobre o aro de roda revestido. O esmerilhamento, polimento até ficar brilhan-te e preparação do substrato são muito complexos e requerem uma grandequantidade de trabalho, independentemente da geometria do dito substrato.Além disso, o processo galvânico é laborioso em termos de segurança dotrabalho e pode prejudicar o ambiente se não for conduzido corretamente.Assim que a superfície de cromo galvanicamente aplicada é danificada, o-corre a conhecida corrosão de contato. Sob influência de, por exemplo, águade chuva ou água de neve derretida, que em geral contém sais da estradadissolvidos, cria-se uma série de tensão elétrica entre a peça mais preciosa(nesse caso, o cromo como a camada de recobrimento) e o metal menosprecioso do substrato (como uma liga de alumínio ou magnésio). Aqui, o me-tal menos precioso se desintegra. Como resultado, por exemplo, um aro deroda pode, em um caso desfavorável, ser gravemente danificado quandoocorre corrosão intercristalina, que pode, então, levar a um efeito crítico tan-to sobre a aparência visual, quanto sobre os níveis de estabilidade do aro deroda sob carga dinâmica durante o uso. Além disso, é uma desvantagem doprocesso de cromagem galvânica que a camada que a camada de cromogalvanicamente aplicada mais freqüentemente compreende outros coeficien-tes de expansão além do material de substrato sob ela. Como resultado, po-dem ocorrer tensões que levam a fissuras ou mesmo descamação.

Também se conhecem métodos de revestimento na técnica an-terior em que o cromo é depositado sobre um aro de roda por desintegraçãode catodo ("sputtering") em alto vácuo. O método é conduzido sob alta ten-são elétrica. O aro de roda de liga leve que é revestido usando-se o métodode desintegração de catodo, entretanto, normalmente não tem a mesma a-parência visual de um aro de roda revestido galvanicamente com cromo, istoé, em vez de ser metálico e brilhante, tem a aparência de cromo preto e,como resultado, tem uma superfície mais escura, que não tem, de forma al-guma, o mesmo valor que uma superfície de cromo galvanicamente revesti-da. As chamadas "superfícies de cromo preto" são inaceitáveis, por exem-plo, para artigos sanitários brilhantes. Além disso, um aro de roda de ligaleve que tenha sido fabricado usando-se o método de revestimento comcromo por desintegração de catodo não atende às exigências de teste quesão especificadas como padrão mínimo pela indústria automobilística, comoo teste de corte em grade, de acordo com DIN EN ISO 2409, o teste de pul-verização de sal (cloreto de cobre/ácido acético), de acordo com DIN 50021-CASS(240h), o teste de clima constante com água de condensação, deacordo com DIN 50017 KK, e o teste de resistência química, de acordo comVDA 621-412.

Um método para o revestimento adesivo forte de um substrato éconhecido pela DE 102 10 269 A1, para fornecer ao dito substrato uma apa-rência metálica, em que se aplica inicialmente um revestimento de base aosubstrato, que é secado, e a camada de revestimento de base é, então, tra-tada com um agente de ligação inorgânico. Uma camada de prata é, então,aplicada. Finalmente, as camadas aplicadas são revestidas com um vernizprotetor. Com substratos revestidos usando-se esse método, ocorre umaoxidação da camada de prata de maneira relativamente rápida através doverniz protetor, que não é completamente vedado. Isso leva a uma perda deadesão da camada de prata do substrato e, finalmente, a uma descoloraçãoamarela.

Para se conseguir uma proteção contra corrosão suficiente depeças metálicas, freqüentemente se aplicam revestimentos que contenhamcromo, também conhecidos como camadas de conversão. Devido ao efeitoiridescente amarelo claro dos revestimentos desse tipo, o processo tambémé chamado de alodinização amarela. Em contraste com revestimentos prote-tores aplicados anodicamente, revestimentos de conversão de cromato nãoproporcionam mais uma proteção regular assim que a superfície é arranha-da. Superfícies alodinizadas podem ser obtidas por meio do método de i-mersão ou do método de injeção/pulverização. Um exemplo da aplicação decamadas protetoras de cromato pode ser encontrado nas patentes norte-americanas n9 2.825.697 e 2.928.763. A aplicação de uma camada de con-versão convencional também é dada, por exemplo, no WO 2004/014646 A1.

Um revestimento de cromato modificado é dado no WO01/51681 A2, de acordo com o qual uma solução de passivação adequadatem de conter cloreto de cromo (III) e nitrato de sódio.

Na DE 197 02 566 C2, o método para revestimento brilhante depeças de veículos a motor é finalmente modificado com o auxílio de umacamada de cromato, na medida em que uma camada muito brilhante feita deum metal é aplicada a vácuo a uma camada de verniz em pó presente sobrea camada de cromato usando um magnetron. Com esse método, efeitos decor podem ser sistematicamente criados sem a necessidade de adicionarpigmentos externos.

Além disso, sabe-se pelo WO 01/51681 A2 e DE 602 00 458 T2que camadas metálicas podem ser tornadas resistentes à corrosão não ape-nas por meio de tratamento com um cromato que contenha uma solução depassivação ou conversão, mas que, com essa finalidade, também se podemusar revestimentos de fosfato metálico que não se dissolvam facilmente,como revestimentos com fosfato de zinco ou de ferro.

Para o tratamento de superfície livre de cromo, de acordo comDE 103 32744 A1, também se pode usar uma mistura aquosa contendo umsilano livre de flúor pelo menos parcialmente hidrolisado e um silano parci-almente hidrolisado que contenha flúor.

De acordo com DE 602 00 458 T2, pode-se conseguir uma re-sistência à corrosão suficiente pelo fato de o revestimento de proteção con-tra corrosão conter um pó de zinco metálico e pelo menos um inibidor deferrugem de sal metálico, em que esse sal metálico se baseia em magnésio,alumínio, cálcio e bário e tem um tamanho de diâmetro médio de no máximo1 μm. O metal no sal metálico tem de ser mais alcalino que o zinco.

Consegue-se uma boa proteção contra corrosão, de acordo comDE 100 49 005 A1, quando o estágio de tratamento do método com um a-gente de passivação ocorre simultaneamente com a aplicação de um Iubrifi-cante. O pré-requisito para isso é que o agente que contém o lubrificantenão consista essencialmente em titânio e/ou zircônio e fluoreto e um políme-ro. Esse novo desenvolvimento faz uso essencialmente de resíduos de mo-lécula de cadeia longa que, conforme se sabe de substâncias tensoativascomo tensídeos, tendem à auto-montagem. Portanto, essa tecnologia tam-bém é conhecida como revestimento SAM (Moléculas de Auto-Montagem).

Um revestimento de superfície de metais livre de cromo, quepode ser aplicado à altas velocidades de revestimento, se baseia, de acordocom DE 101 49 148 Α1, em uma composição aquosa que contém um agentecriador de película orgânica que contenha pelo menos um película que nãose dissolva facilmente ou que esteja dispersado em água, com um valor deácido na região entre 5 e 200, pelo menos uma conexão inorgânica em for-ma de partícula com um diâmetro de partícula médio na faixa entre 0,005 e0,3 μm e pelo menos um lubrificante, em que a película seca que é aplicadacompreende uma espessura de camada na região entre 0,01 e 10 μm, umaresistência de pêndulo entre 50 e 180 s e uma flexibilidade que previna aocorrência de fissuras mais longas que 2 mm quando dobrado sobre um pi-no cônico, de acordo com DIN ISO 6860. Resinas sintéticas à base de acrila-tos, butadienos, etilas, poliéster, poliuretano, poliésteres de silício, resinasepóxi, fenol, estirol e uréia formaldeído são adequadas para uso como agen-tes de criação dè película orgânica.

A Patente norte-americana ne 6.896.920 B2 expõe um revesti-mento brilhante de múltiplas camadas, no qual inicialmente se aplica umacamada polimérica a uma superfície de substrato metálico. Então, esse re-vestimento polimérico é suplementado por uma camada metálica. Uma ca-mada inorgânica que impede a corrosão é, então, aplicada a essa camadametálica. A camada superior final desse sistema de múltiplas camadas éuma camada de verniz protetor transparente. Embora seja identificada comoprevenindo a corrosão, nos substratos de múltiplas camadas de acordo coma Patente norte-americana ne 6.896.920 B2, com o teste de névoa pulveriza-da com sal CASS, uma alteração relacionada à corrosão na superfície é de-terminada depois de apenas 168 horas. Entretanto, a indústria automobilísti-ca regularmente demanda evidências de superfície inalterada mesmo após240 horas.

O objetivo da presente invenção é apresentar um método para aprodução de substratos protegidos contra a corrosão e, em particular, muitobrilhantes, que sejam criados de acordo com esse método, que superem asdesvantagens da técnica anterior. O objetivo da invenção é, em particular,tornar disponível um método com o qual substratos protegidos contra a cor-rosão que sejam acessíveis, que sejam extremamente resistentes à corro-são, mesmo sob carga mecânica ou após danos durante um período detempo mais longo, e que mostrem ou tenham uma aparência visual muitoatraente, como a comumente obtida na melhor das hipóteses com croma-gem galvânica.

Esse objetivo é atingido de acordo com a invenção por meio deum método para a produção de um substrato metálico e/ou não metálico,pelo menos parcialmente protegido contra a corrosão, em particular brilhan-te, compreendendo:

a) o fornecimento de um substrato com pelo menos uma super-fície parcialmente revestível, e

c) a aplicação de pelo menos uma camada protetora metálicacontendo um primeiro metal, um primeiro metal precioso ou uma primeiraliga metálica e pelo menos um composto, um ácido e/ou um sal de um se-gundo metal, um segundo metal precioso e/ou uma segunda liga metálica,em particular pelo menos um ácido, um óxido, óxido duplo, hidrato de óxido,sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto, siliceto,oxialogeneto e/ou sal de um segundo metal, segundo metal precioso e/ousegunda liga metálica.

Na camada protetora metálica, pelo menos um dos compostos,ácidos e/ou sais do segundo metal, do segundo metal precioso ou da se-gunda liga metálica está distribuído ou incrustado no primeiro metal, no pri-meiro metal precioso ou na primeira liga metálica. É particularmente preferí-vel que o composto, ácido e/ou sal do segundo metal, metal precioso ou ligametálica esteja distribuído de maneira essencialmente uniforme no primeirometal, metal precioso ou liga metálica na camada protetora metálica. Emuma modalidade preferida adicional, pelo menos dos citados compostos,ácidos e/ou sais do segundo metal, metal precioso ou liga metálica está dis-tribuído essencialmente, em particular uniformemente, por toda a espessurada camada protetora no primeiro metal, metal precioso ou liga metálica nacamada protetora metálica. Isso pretende incluir o fato de que a concentra-ção do composto, ácido e/ou sal do segundo metal, metal precioso ou ligametálica voltado para uma ou para ambas as superfícies de limite opostasda camada protetora metálica pode diminuir em maior ou menor medida con-tinuamente, em estágio ou de outra maneira, por exemplo, em saltos, comoé mostrado abaixo nas figuras 2 e 3, por exemplo. A camada protetora metá-lica, portanto, também pode ser considerada como sendo uma mistura inter-na ou como uma camada compósita metálica contendo um primeiro metal,um primeiro metal precioso ou uma primeira liga, em que pelo menos umcomposto, um ácido e/ou um sal de um segundo metal, de um segundo me-tal precioso e/ou de uma segunda liga metálica, em particular pelo menosum ácido, um oxido, um oxido duplo, hidrato de oxido, sulfeto, halogeneto,nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto, siliceto, oxialogeneto e/ou salde um segundo metal, de um segundo metal precioso e/ou de uma segundaliga metálica está presente ou incrustado.

Com o método de acordo com a invenção, obtém-se um substra-to com uma camada protetora metálica que, como tal, está altamente protegi-da da corrosão, e, além disso, por meio da aplicação de um substrato, o ditosubstrato também protege contra corrosão, contanto que seja um substratometálico. Embora com substratos não metálicos a propriedade de proteçãocontra corrosão se relacione, dessa forma, com a camada protetora metálica,com substratos metálicos não apenas se obtém uma camada protetora metá-Iica que é, por si mesma, protegida contra corrosão, mas também, em medidamuito maior, essa camada protetora equipa o substrato metálico com umaproteção contra corrosão altamente eficaz. Ao mesmo tempo, essa camadaprotetora metálica é em geral muito brilhante, de modo que são possíveis su-perfícies de substrato muito brilhantes e altamente resistentes.

De acordo com uma modalidade adicional do método de acordocom a invenção, o estágio c) do método compreende os seguintes subestágios:

c) i) a aplicação de uma camada metálica consistindo em umprimeiro metal, um primeiro metal precioso ou uma primeira liga metálicasobre o substrato, e

c) ii) o tratamento da camada metálica com um fluido, em parti-cular um sistema aquoso, contendo pelo menos um composto, um ácidoe/ou um sal de um segundo metal, um segundo metal precioso e/ou umasegunda liga metálica, em particular um ácido, um oxido, óxido duplo, hidratode óxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto,siliceto, oxialogeneto e/ou sal de um segundo metal, de um segundo metalprecioso e/ou de uma segunda liga metálica, formando uma camada proteto-ra ou compósita metálica.

Aqui, como ácido, óxido, óxido duplo, hidrato de óxido, sulfeto,halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto, siliceto, oxialogene-to ou sal de um segundo metal, ou de um segundo metal precioso ou de umasegunda liga metálica, usa-se um ácido, um óxido, óxido duplo, hidrato deóxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto, silice-to, oxialogeneto ou um sal de um elemento do quarto ou quinto grupo da Ta-bela Periódica de elementos, de preferência de zircônio, háfnio e/ou titânio.

Aqui, é particularmente preferível que se faça uso dos elemen-tos no quarto grupo da Tabela Periódica, em particular zircônio, titânio e háf-nio, com preferência particularmente por zircônio. Naturalmente, quaisquermisturas de compostos de um segundo metal, metal precioso ou de umasegunda liga metálica, como um ou mais óxidos, óxidos duplos, hidratos deóxido e/ou oxialogenetos, em particular, oxifluoreto, também podem estarpresentes adjacentes entre si na camada metálica, formando a camada pro-tetora metálica. Além disso, quaisquer misturas de compostos de vários se-gundos metais, metais preciosos ou ligas metálicas, por exemplo, dióxido dezircônio e dióxido de titânio, podem estar presentes adjacentes entre si nacamada protetora metálica. Os compostos, ácidos e/ou sais do 4Õ e 5Q gru-pos também podem estar presentes em qualquer mistura na camada metáli-ca, formando a camada protetora metálica. Compostos, ácidos e sais ade-quados de metais do 5e grupo da Tabela Periódica de elementos se baseiamem vanádio, nióbio e tântalo. Pode-se ver que o método de acordo com ainvenção está tecnicamente muito distante do processo de cromagem galvâ-nica padrão, e, todavia, em termos de efeito brilhante, resiliência do brilho eresistência à corrosão, conseguem-se resultados pelo menos iguais.

Substratos adequados podem ser tanto de natureza metálica,quanto não metálica. Por exemplo, substratos contendo ou feitos de madei-ra, compensado, vidro, materiais de carbono, cerâmica ou plástico podemser considerados como substratos não metálicos adequados. Plásticos parti-cularmente adequados são o PVC, poliolefina, em particular polipropileno,poliamida e polioxialquileno, por exemplo, POM. Em substratos adequados,componentes ou seções não metálicas podem estar presentes juntamentecom componentes ou seções metálicas.

Em geral, moldes feitos de todos os metais, ligas metálicas emetais preciosos são adequados como substratos metálicos. Substratos fei-tos de alumínio, ferro, aço, aço inoxidável, cobre, latão, magnésio, irídio, ou-ro, prata, paládio, platina, rutênio, molibdênio, níquel, latão, titânio, zinco,chumbos, tungstênio ou manganês e suas ligas são exemplos de substratosadequados. Substratos metálicos ou superfícies de substratos metálicos pre-feridas compreendem ou, em particular, consistem em alumínio ou ligas dealumínio, magnésio ou ligas de magnésio ou titânio ou ligas de titânio. Aqui,prefere-se alumínio, magnésio ou titânio altamente puro, em particular comuma porção de alumínio, magnésio ou titânio de pelo menos 90% em peso,em particular pelo menos 99% em peso com relação ao peso total da cama-da protetora metálica. Para o substrato metálico, preferem-se particularmen-te para uso alumínio e ligas de alumínio.

De acordo com uma modalidade adicional, o método de acordocom a invenção também compreende, entre os estágios a) e c), o seguinteestágio:

b) a aplicação de pelo menos uma primeira camada de revesti-mento de base sobre o substrato, em particular, substrato metálico ou deplástico, e/ou esmerilhamento e/ou polimento da superfície do substrato, emparticular a superfície de substrato metálico.

Para substratos metálicos, mostrou-se particularmente adequa-do um método que compreende, após o estágio a), os seguintes estágios:

b) a aplicação de pelo menos uma primeira camada de revesti-mento de base sobre o substrato e/ou esmerilhamento e/ou polimento dasuperfície do substrato,

c) i) a aplicação de uma camada metálica compreendendo pelomenos um primeiro metal, um primeiro metal precioso e/ou pelo menos umaprimeira liga metálica sobre a primeira camada de revestimento de base e/ousobre a superfície de substrato polida e/ou esmerilhada por meio de aplica-ção de camadas por Deposição de Vapor Física (PVD), vaporização pormeio de um vaporizador de corrente de elétrons, vaporização por meio deum vaporizador de resistência, vaporização por indução, vaporização ARC,desintegração de catodo (revestimento por "sputtering") e/ou por meio deimersão ou pulverização, e

c) ii) o tratamento da camada metálica com um fluido, em parti-cular um sistema aquoso contendo pelo menos um composto, um ácido e/ouum sal de um segundo metal, um segundo metal precioso e;ou de uma se-gunda liga metálica, em particular pelo menos um ácido, um oxido, óxidoduplo, hidrato de óxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto decarbono, boreto, siliceto, oxialogeneto e/ou sal de um segundo metal, de umsegundo metal precioso e/ou de uma segunda liga metálica, formando umacamada protetora ou compósita metálica.

Aqui, pode-se providenciar para que pelo menos uma segundacamada de revestimento de base seja aplicada à primeira camada de reves-timento de base.

Aqui, freqüentemente é vantajoso que a primeira e/ou a segundacamada de revestimento de base seja endurecida após a aplicação em pelomenos um estágio de tratamento térmico subseqüente e/ou seja recozida.

Como alternativa à aplicação de uma primeira e, caso apropria-do, uma segunda camadas de revestimento de base, ou além da aplicaçãodas primeira e, caso apropriado, segunda camadas de revestimento de ba-se, pode-se realizar um alisamento mecânico pré-comutado da superfíciemetálica, por exemplo, por meio de esmerilhamento e/ou polimento ou es-merilhamento vibratório. Superfícies metálicas esmerilhadas ou polidas fre-qüentemente já têm uma qualidade de superfície de tal natureza que, quan-do uma camada protetora ou compósita metálica é aplicada de acordo com oestágio c) do método de acordo com a invenção, obtém-se um substrato al-tamente protegido contra corrosão.A primeira e/ou segunda camadas de revestimento de base po-dem ser aplicadas, por exemplo, usando-se um método de verniz úmido e/ouum método de revestimento com pó. Exemplos adequados são compostosde resina de poliéster do tipo pó e epóxi/poliéster em pó. Resinas epóxi ade-quadas como materiais de camada de revestimento de base são comercial-mente conhecidas sob a marca "Valophene", por exemplo. Camadas de re-vestimento de base à base de uma resina de uretano, conforme descrito naPatente norte-americana nQ 4.431.711, também são adequadas como pri-meira e segunda camadas de revestimento de base. Alternativamente, mate-riais de poliéster ou poliacrílicos, conforme mencionado no WO 2004/014646A1, também podem ser usados. O método de verniz a úmido é o mais parti-cularmente preferido para fins de aplicar um revestimento de base. São par-ticularmente preferidos aqueles métodos de aplicação de revestimento debase em que o endurecimento da camada de revestimento de base é con-seguido usando-se radiação UV, em vez de endurecimento. Com o endure-cimento usando radiação UV, não é necessário nenhum aquecimento adi-cional regular, mesmo quando, em geral, nenhum calor é gerado durante oprocesso. Sistemas de aplicação de camadas de verniz em pó, verniz a úmi-do e endurecidos com UV adequados e sua aplicação são suficientementefamiliares para aqueles versados na técnica. Dependendo da qualidade dasuperfície (por exemplo, porosa ou grosseira), uma ou mais camadas de re-vestimento de base podem ser aplicadas para alisar a superfície. Em particu-lar, com a primeira camada de revestimento de base, como pode ser aquiusada sobre superfícies de substrato metálico em particular, consegue-seem geral um alisamento vantajoso da superfície. A camada de revestimentode base, portanto, representa regularmente uma "camada de alisamento".Com a camada de revestimento de base, todas as áreas em ângulo são emgeral atingidas, de modo que, mesmo nessas áreas, a aspereza da superfí-cie pode se alisada.

De acordo com a invenção, também é possível que uma cama-da de conversão padrão, por exemplo, como a descrita na patente norte-americana № 2.825.697 ou № 2.928.763, seja aplicada ao substrato. Alterna-tivamente ou além disso, de acordo com uma modalidade adicional, a super-fície revestível do substrato pode ser tratada com um sistema aquoso con-tendo pelo menos um ácido, um óxido, um oxido duplo, um hidrato de oxido,um sulfito, um halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto, sili-ceto, um oxialogeneto e/ou um sal de um segundo metal precioso e/ou umasegunda liga metálica conforme acima descrito (estágio a').

Se o substrato for um substrato metálico, demonstrou-se regu-larmente que é vantajoso, em particular quando esse substrato metálico tiversido diretamente removido do respectivo processo de produção, limpar asuperfície do substrato de maneira adequada. Por exemplo, em um primeiroestágio preparatório, a superfície do substrato metálico é desengorduradausando-se reagentes alcalinos ou ácidos. Agentes de desengorduramentodesse tipo são oferecidos, por exemplo, pela Henkel KgaA, sob o nome co-mercial de Riduline®. Para assegurar que nenhum reagente de desengordu-ramento permaneça sobre a superfície, o que pode afetar negativamente osestágios de processamento subseqüentes, conduz-se, então, regularmenteum estágio de enxágüe com água. Estágios de desengorduramento comer-ciais também são conhecidos sob o nome de decocção ou causticação degorduras. Alternativamente, uma superfície metálica pode ser anodicamentedesengordurada em um banho de desengorduramento eletrolítico.

Além disso, em alguns casos, mostrou-se vantajoso submetida asuperfície do substrato metálico, em particular a superfície de substrato me-tálica desengordurada, a pelo menos um estágio de decapagem. Para a de-capagem da superfície do substrato metálico, por exemplo, usa-se um banhode enxágüe ácido. Uma solução de decapagem adequada é, portanto, porexemplo, ácidos de sais diluídos (1:10 vol/vol). Como resultado, obtém-senormalmente uma superfície metálica essencialmente livre de óxidos.

Da mesma maneira que no estágio de desengorduramento, oestágio de decapagem em geral é completado por um estágio de enxágüe.Aqui, mostrou-se muito eficaz, pelo menos próximo ao fim do procedimentode enxágüe e, de preferência, durante um procedimento de enxágüe, usarágua desionizada.Em uma modalidade preferida, a camada protetora ou compósi-ta metálica é aplicada a uma superfície de substrato metálico desengordura-da e/ou decapada de acordo com o estágio c), ou à camada metálica de a -cordo com o estágio c) i) do método de acordo com a invenção. De acordocom uma modalidade adicional, o primeiro e, caso apropriado, o segundorevestimentos de base também pode ser aplicado a uma superfície de subs-trato metálico desengordurada e/ou decapada.

Se a superfície do substrato metálico for polida e/ou esmerilhadaou esmerilhada com vibração, o estágio de desengorduramento e/ou deca-pagem freqüentemente pode ser omitido. Normalmente, com esse tipo detratamento de superfície, material suficiente é removido dessa superfície,com o que impurezas ou outros resíduos que estejam depositados ou aderi-dos à superfície também são removidos. Se a superfície for polida ou esme-rilhada, é, além disso, freqüentemente possível omitir a aplicação de umaprimeira e, caso apropriado, uma segunda camada de revestimento de base.Com o polimento ou esmerilhamento, normalmente se obtém uma superfícieuniforme ou lisa de tal qualidade que, então, não é requerido nenhum alisa-mento por aplicação da camada de revestimento de base. Entretanto, quan-do o substrato metálico compreende numerosos ângulos e cantos que nãopossam ser facilmente polidos ou esmerilhados de maneira adequada, podeser aconselhável conduzir subseqüentemente uma primeira e, caso apropri-ado, também uma segunda camadas de revestimento de base.

Substratos de vidro e cerâmica normalmente são, por si mes-mos, tão lisos que não é requerido nenhum estágio de polimento ou aplica-ção de camadas de revestimento de base adicionais. Isso em geral tambémse aplica a substratos de plástico. Se forem requeridos substratos de plásti-co com uma superfície particularmente lisa, em particular com um alto graude confiabilidade, normalmente se aplica pelo menos uma camada de reves-timento de base. Camadas de revestimento de base adequadas para subs-tratos de plástico são, por exemplo, vernizes claros ou vernizes de UV.Substratos de madeira e, em alguns casos, também substratos de madeiralixada ou polida freqüentemente requerem pelo menos uma camada de re-vestimento de base, entretanto, antes da camada protetora metálica ou ca-mada metálica poder ser aplicada.

De acordo com uma modalidade opcional adicional da invenção,expõe-se que, antes do estágio c), pelo menos um agente adesivo é aplica-do à superfície do substrato, da primeira camada de revestimento de basee/ou da segunda camada de revestimento de base para a camada protetorametálica ou camada metálica, ou é gerado sobre a dita superfície. Um agen-te adesivo adequado pode ser gerado ou aplicado usando-se, por exemplo,pelo menos um pré-tratamento com plasma, de preferência por meio de pelomenos um plasma de oxigênio e/ou pelo menos um plasma de polímero, emparticular compreendendo hexametil dissiloxano. Também se pode fazercom que pelo menos um agente adesivo inorgânico ou orgânico metálicoseja aplicado como um agente adesivo. Aqui, usa-se, de preferência, um salde estanho (II) em uma solução ácida ou pelo menos um silano contendoaminas em solução alcalina.

Peças moldadas de plástico que podem ser tratadas com o mé-todo de acordo com a invenção podem ser feitas de, por exemplo, ABS,SAN, ASA, PPE, ABS/PPE, ASA/PPE, SAN/PPE, PS, PVC, PC, ABS/PC,PP, PE, EPDM, poliacrilatos, poliamidas, POM ou teflon. Se for requerida aaplicação da camada de revestimento de base, esses materiais de revesti-mento de base são, de preferência, aplicados usando-se o método de verniza úmido. Com plásticos altamente resistentes ao calor, o método de vernizem pó também é adequado.

Antes da camada protetora ou compósita metálica ser aplicadade acordo com o estágio c), ou da camada metálica ser aplicada de acordocom o estágio c) i), a superfície do substrato é, de preferência, secada paraficar livre de resíduos de água.

Vantajosamente, após o estágio c) do método ou o estágio c) I)do método, as superfícies obtidas são enxaguadas com água. De preferên-cia, pelo menos próximo ao fim desse estágio de enxágüe e, de preferência,durante esse estágio de enxágüe, usa-se água completamente dessaliniza-da (também conhecida como água desionizada).A espessura da camada protetora ou compósita metálica a seraplicada ao substrato de acordo com o estágio c) do método de acordo coma invenção, ou a camada metálica a ser aplicada de acordo com o estágio c)i) está, de preferência, na região entre 20 nm e aproximadamente 10 pm, demaneira particularmente preferida na região entre 30 nm e 5 pm, e em parti-cular na região entre 50 nm e 1 pm. Resultados muito satisfatórios são obti-dos, por exemplo, com espessuras de camada na faixa entre 50 nm e 120nm. Os resultados de acordo com a invenção já podem ser regularmenteobtidos com espessuras de camada de menos de 100 nm.

De ácordo com a invenção, o primeiro metal para a camada pro-tetora ou compósita metálica de acordo com o estágio c) ou a camada metá-lica de acordo com o estágio c) i) compreende, em particular, alumínio, ouro,latão, latão, prata, paládio, platina, cromo, magnésio, titânio, zinco, aço ino-xidável ou ligas desses metais. Uma camada protetora/compósita ou metáli-ca adequada compreende alumínio ou uma liga de alumínio.

Em particular, é preferível que a pureza do primeiro metal, depreferência do alumínio, represente pelo menos 80% em peso, de preferên-cia mais de 90% em peso, e, na melhor hipótese, pelo menos 99% em peso.

Para a aplicação da camada protetora metálica de acordo com oestágio c) ou da camada metálica de acordo com o estágio c) i), pode-seusar o método de revestimento por Deposição de Vapor Físico (PVD), vapo-rização usando um vaporizador de corrente de elétrons, vaporização usandoum vaporizador de resistência, vaporização por indução, vaporização ARC edesintegração de catodo (revestimento por "sputtering"), em cada caso, depreferência, a alto vácuo. Além disso, a aplicação da camada protetora me-tálica de acordo com o estágio c) ou da camada metálica de acordo com c) i)pode ser conduzida por imersão em um primeiro metal, um primeiro metalprecioso ou uma primeira liga metálica que esteja presente em forma fluida,ou por pulverização com um primeiro metal, primeiro metal precioso ou pri-meira liga metálica que esteja presente em forma fluida. Esses métodos sãoconhecidos por aqueles versados na técnica. A camada protetora ou compó-sita metálica ou a camada metálica pode ser, por exemplo, aplicada ao subs-trato ou a sua superfície revestível, à primeira camada de revestimento debase, à segunda camada de revestimento de base e/ou ao agente adesivo.

De preferência, usa-se um método de revestimento por Deposição de VaporFísico (PVD); Aqui, usam-se vaporizadores de serpentina metálica ou lança-deira metálica que sejam aquecidos por resistência, em que se preferemserpentinas de tungstênio em uma ampla gama de diferentes formas. Com ométodo PVD, em geral, um vaporizador é equipado com serpentinas quepossam ser fixadas a trilhos do vaporizador que estejam isoladas entre si.

Em cada serpentina, dá-se, de preferência, uma quantidade precisamentedeterminada de um primeiro metal, metal precioso ou primeira liga metálica.

Depois de o sistema PVD ter sido fechado e evacuado, a vaporização podeser iniciada ligando-se o suprimento de energia, e, como resultado, os trilhosdo vaporizador fazem as serpentinas brilharem. O metal sólido começa aderreter e molha completamente as serpentinas, que normalmente são per-furadas. Após um suprimento adicional de energia, o metal fluido é transferi-do para a fase gasosa, de modo que possa se depositar sobre o substrato aser revestido.

A vaporização de lançadeiras de metal se processa de maneirasimilar. O equipamento vaporizador é aqui, em princípio, idêntico, mas nor-malmente se usam lançadeiras que sejam feitas de folhas metálicas de altoponto de fusão, como lançadeiras de tungstênio, tântalo ou molibdênio.

Um método preferido adicional para a deposição da camada me-tálica sobre o substrato é a desintegração de catodo (método de "sputte-ring"). Aqui, posiciona-se um catodo em um recipiente evacuado, que estáconectado ao polo negativo de um suprimento de energia. O material de re-vestimento que é pulverizado é montado imediatamente à frente do catodo,e os substratos a serem revestidos são posicionados em oposição ao mate-rial de revestimento a ser pulverizado. Além disso, pode-se alimentar argônioatravés do recipiente como um gás de processo que, por fim, também com-preende um anodo que está conectado ao polo positivo de um suprimentode energia. Depois que o recipiente tiver sido pré-evacuado, o catodo e oanodo são conectados ao suprimento de energia. Devido ao influxo sistemá-tico e controlado de argônio, o comprimento de trajeto livre central do veículode carga é significativamente reduzido. No campo elétrico entre o catodo e oanodo, os átomos de argônio são ionizados. As partículas positivamente car-regadas são aceleradas com alta energia para o catodo negativamente car-regado. Quando o atingem e quando as partículas são atingidas no materialde revestimento, o dito material é transferido para a fase de vaporização, éacelerado com alta energia no espaço livre e, então, evapora sobre os subs-tratos revestidos.

Métodos de vaporização adicionais que podem ser usados nométodo de acordo com a invenção são conduzidos usando-se uma vapori-zação de raio de eletrodo, vaporização de resistência, vaporização por indu-ção e/ou uma vaporização usando uma curva térmica não estacionária (va-porização ARC).

Métodos para a aplicação de uma camada metálica a um subs-trato metálico ou não metálico também são incidentalmente conhecidos poraqueles versados na técnica e também devem ser aqui incluídos, mesmoque não sejam especificamente mencionados.

Com o método de acordo com a invenção, também se apresentaque, após o estágio c) ou c) ii), pelo menos um estágio de tratamento térmi-co é inicialmente completado.

Antes do tratamento da camada metálica de acordo com o está-gio c) i) com um sistema aquoso contendo pelo menos um ácido, um oxido,oxido duplo, hidrato de oxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitretode carbono, boreto, siliceto, oxialogeneto e/ou sal de um segundo metal, umsegundo metal precioso e/ou uma segunda liga metálica, de preferência dezircônio, háfnio ou titânio, é preferível que a camada metálica seja umectadaou enxaguada com água, de preferência água desionizada. De preferência,a água usada aqui tem um valor de condutância de menos de 100 mS porcm, de preferência de menos de 50 mS por cm e, de maneira particularmen-te preferida, menos de 35 mS por cm.

O sistema aquoso pode, por exemplo, tomar a forma de uma so-lução, uma suspensão ou uma emulsão. De preferência, o sistema aquoso éusado como uma solução, isto é, os compostos, sais e/ou ácidos acimamencionados estão presentes nela em um estado essencialmente dissolvi-do, pelo menos antes da aplicação.

Nos substratos de acordo com a invenção, em uma modalidadeadicional, o composto, ácido e/ou sal do segundo metal, segundo metal pre-cioso e/ou segunda liga metálica, em particular o ácido, óxido, óxido duplo,hidrato de óxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono,boreto, siliceto, oxialogeneto e/ou sal do segundo metal, segundo metal pre-cioso e/ou segunda liga metálica, de preferência com base em um elementodo 4e grupo da Tabela Periódica de elementos, em particular, zircônio, estápresente em quantidades entre 0,2 e 10% em peso, de preferência na regiãoentre 1 e 7% em peso e, de maneira particularmente preferida, na regiãoentre 1,5 e 5% em peso com relação ao peso total da camada protetora oucompósita metálica.

Em uma opção particularmente preferida, pelo menos um óxido,óxido duplo, hidrato de óxido e/ou oxialogeneto está presente na camadaprotetora ou compósita metálica, em particular com base em um elementodo quarto grupo da Tabela Periódica, em particular fluoreto de zircônio, oxi-fluoreto de zircônio e/ou dióxido de zircônio. Dióxido de zircônio é particu-larmente preferido. Como óxidos duplos, por exemplo, pode-se usar alumí-nio/zircônio. Além disso, de acordo com uma modalidade adicional, é prefe-rível que, na camada compósita, um segundo metal, segundo metal preciosoou uma segunda liga metálica, em particular à base de zircônio, titânio e/ouháfnio, está presente no composto de óxido.

Sem se limitar a qualquer teoria específica, considera-se atual-mente que os compostos do segundo metal, metal precioso ou liga metálicaque estejam presentes no sistema aquoso, por exemplo, como ácidos ouque o sal esteja presente na camada protetora metálica, tendo sido transfe-ridos para um óxido, óxido duplo, hidrato de óxido ou oxialogeneto.

Ácidos adequados que se baseiam em um elemento do A- grupocompreendem, por exemplo, ácidos hidrofluorozircônicos (H2ZrF6), ácidos defluorotitânio (H2TiF6) e ácidos de fluoroháfnio (H2HfF6). Naturalmente, tam-bém se podem usar misturas de diferentes ácidos. Esses ácidos fluóricospodem ser usados tanto em seu estado puro, quanto contendo impurezas,como ácido fluórico. Nos sistemas aquosos, os ácidos podem estar presen-tes, por exemplo, em quantidades de até 5% em peso, em particular de até3,5% em peso com relação ao peso total do sistema aquoso.

Ácidos fluóricos também podem estar presentes nos sistemasaquosos, por exemplo, em quantidades em uma faixa entre 0,1 e 3% empeso.

Entre os sais adequados, é preferível que carbonato de amôniozircônio, que é, por exemplo, disponível na Magnésio Electron Inc. sob onome comercial de Bacote 20, seja usado ((NH4)2[Zr(0H)2(C03)2]-n H2O).Além disso, também se podem usar fluorozirconatos de metais alcalinos eamônio, como Na2ZrF6, KZrF6, (NH4)ZrF6, assim como nitratos de zircônio,oxinitratos de zircônio, carbonatos de zircônio, fluoretos de zircônio ou sulfa-tos de zircônio. Os compostos baseados no A- grupo podem ser usados iso-ladamente ou em qualquer mistura entre si.

Naturalmente, também é possível acrescentar ingredientes adi-cionais aos sistemas aquosos, juntamente com os compostos acima men-cionados ou suas misturas. Com essa finalidade, são possíveis ácidos nítri-cos, ácidos fluóricos, ácidos fosfóricos, sais dos ácidos citados, bifluoreto deamônio e sulfato de amônio. Um sal de titânio adequado é fornecido, porexemplo, pelo fluoreto de amônio titânio.

De preferência, o sistema aquoso contém íons fluoreto em umaforma livre e/ou de complexo. Sais e ácidos de fluoroborato são íons fluoretoem complexo adequados, assim como bifluoretos de metais alcalinos e deamônio. Em termos muito genéricos, fluoretos complexos de titânio, zircônio,háfnio, silício e/ou boro são particularmente adequados. De preferência, u-sam-se fluoretos complexos de zircônio.

Sistemas aquosos adequados podem conter, de preferência,juntamente com os ácidos, um óxido, óxido duplo, hidrato de óxido, sulfeto,halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto, siliceto, oxialoge-neto e/ou sal de um segundo metal, um segundo metal precioso e/ou umasegunda liga metálica, de preferência com base em um elemento do A- gru-po da Tabela Periódica de elementos (IUPAC; anteriormente com o nomeGrupo IVB ou IV-B), em particular zircônio, titânio e/ou háfnio, pelo menosum composto polimérico que pode estar presente em um estado dissolvidona mistura aquosa, em forma de emulsão ou em forma de partículas disper-sadas não dissolvidas.

Entre os compostos poliméricos, devem-se mencionar particu-larmente ácidos poliacrílicos e seus sais e ésteres. Esses ácidos, ésteres esais podem estar presentes na solução aquosa em uma forma dissolvida oudispersada. A quantidade de componentes poliméricos pode ser variada emamplo grau e está, de preferência, na faixa entre 0,1 e 0,5 g por litro.

Ácido polimetil vinil maléico e anidrido de ácido polimetil vinilmaléico também são possíveis materiais poliméricos. Ácidos poliacrílicosadequados têm idealmente um peso molecular de até 500.000. De preferên-cia, também se faz uso freqüente de misturas de possíveis compostos poli-méricos. Por exemplo, misturas contendo ácidos poliacrílicos, seus sais ouésteres com álcool polivinílico devem ser particularmente mencionadas. Po-límeros adequados também compreendem éter hidróxi etílico de celulose,anidrido de ácido etileno maléico, polivinil pirrolidona e éter polivinil metílico.

Componentes poliméricos particularmente preferidos de acordocom o princípio básico da presente invenção compreendem um poliéster re-ticulado contendo um grande número de funções ácido carbônico e umgrande número de grupos hidroxila, que possam ter reagido entre si parcialou totalmente. Esses polímeros de poliéster reticulados podem ser, por e-xemplo, o produto de reação de um primeiro polímero contendo funções áci-do carbônico com um segundo polímero contendo grupos hidroxila. Por e-xemplo, ácidos poliacrílicos e anidrido de ácido polimetil vinil maléico podemser usados como primeiros polímeros desse tipo, ao passo que álcool polivi-nílico é um segundo polímero adequado. De maneira interessante, tanto oproduto de reação dos primeiro e segundo polímeros acima mencionados,quanto sua mistura é um componente adequado do sistema aquoso para otratamento de acordo com o método de acordo com a invenção. Além disso,uma solução aquosa desse tipo pode, além disso, conter, de preferência,ácidos fluóricos. Sais de amônio, por exemplo, são possíveis sais adequa-dos dos ácidos poliacrílicos acima mencionados.

Além disso, como um polímero adequado, 3-(N-C1-4-alquil-N-2-hidroxietilaminometil)-4-hidroxiestirol também é um polímero adequado, emparticular quando é usado como um composto do 4- grupo de ácidos de he-xafluorozircônio. Além disso, caso necessário, o homopolímero de 4-hidróxiestirol também pode estar presente, com um peso molecular médio na regi-ão entre 3000 e 6000. Detalhes relacionados são dados na Patente norte-americana n9 5.089.064.

Em uma modalidade preferida adicional, pelo menos um ácido,um oxido, óxido duplo, hidrato de oxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carbone-to, nitreto de carbono, boreto, siliceto, oxialogeneto e/ou sal do primeiro me-tal, primeiro metal precioso e/ou primeira liga metálica também está presentena camada protetora metálica, juntamente com um ácido, um óxido, óxidoduplo, hidrato de óxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de car-bono, boreto, siliceto, oxialogeneto e/ou sal do segundo metal, segundo me-tal precioso e/ou segunda liga metálica. De maneira particularmente preferi-da, pelo menos um óxido, óxido duplo, hidrato de óxido e/ou um oxialogene-to do primeiro metal, primeiro metal precioso e/ou primeira liga metálica estápresente na camada protetora metálica, juntamente com um óxido, óxidoduplo, hidrato de óxido e/ou oxialogeneto do segundo metal, segundo metalprecioso e/ou segunda liga metálica.

Os sistemas aquosos também podem conter ácidos graxos, ál-coois graxos e/ou, em particular, aminas graxas ou quaisquer de suas mistu-ras. As aminas graxas também podem estar presentes na forma de seussais de amônio. Aminas graxas de acordo com o princípio básico da presen-te invenção também compreendem, portanto, os correspondentes sais deamônio. Aqui, usam-se, de preferência, compostos com cadeias alquila gra-xas saturadas. O comprimento das cadeias alquila graxas lineares está, depreferência, em uma faixa entre C8 e C24- Aminas graxas preferidas ou oscorrespondentes compostos de amônio se baseiam em um resíduo alquilade C12, C14, Cie ou Cia- Ácidos graxos adequados compreende, por exem-plo, ácido cáprico.

Além disso, éter polióxi alquileno glicólico, em particular éterespolióxi etileno glicólicos, éteres polipropileno glicólicos e suas misturas po-dem ser acrescentados a sistemas aquosos adequados. Aqui, podem-seusar todos os éteres glicólicos comercialmente disponíveis padrões.

Valores de pH adequados para os sistemas aquosos se encon-tra ou são mantidos, de preferência, na faixa entre 1,5 e 6,5, de preferênciaem uma faixa entre 1,5 e 5,0, e em particular entre 2,0 e 4,5. Se o valor depH dos sistemas aquosos tiver de ser aumentado, adições de amoníaco oude hidróxido de amônio são plenamente adequadas para essa finalidade, porexemplo, na forma de uma solução de amoníaco a 3%. Além disso, podem-se usar bases convencionais conhecidas por aqueles versados na técnica.

A condutância do sistema aquoso usado está, de preferência, nafaixa entre 100 e 2000, de maneira particularmente preferida na faixa entre150 e 1500, e em particular na faixa entre 200 e 1000 pS por cm.

Os componentes opcionais do sistema aquoso acima descritotambém estão presentes em uma modalidade preferida, individualmente ouem qualquer combinação na camada metálica, e também são, então, parteda camada protetora ou compósita metálica.

De acordo com uma modalidade vantajosa da presente inven-ção, apresenta-se que, depois de a camada metálica ter sido aplicada deacordo com o estágio c) i), e antes do estágio de tratamento c) ii) e/ou de-pois do estágio c), em cada caso em particular diretamente, o substrato as-sim revestido é submetido a um estágio de enxágüe, com, em particular, á-gua completamente dessalinizada. Depois desse processo, de preferênciapelo menos um estágio de secagem em cada caso é completado, para secara superfície. O estágio de secagem pode ser conduzido, por exemplo, atemperaturas na faixa entre 120 e 180°C, por exemplo, a aproximadamente140°C. A água usada para o enxágüe tem, de preferência, uma condutânciade menos de 60 mS por cm, de preferência de menos de 50 mS por cm e,em particular, de menos de 35 mS por cm. Em particular, o último processode enxágüe, respectivamente antes do estágio de método subseqüente ouantes de um estágio de secagem, tem a condutância acima mencionada.

O valor de pH e/ou a condutância do sistema aquoso são manti-dos, de preferência, em um nível essencialmente constante durante o tratamen-to da camada metálica, em particular dentro das regiões acima mencionadas.

O substrato que é revestido com a camada metálica pode sertratado, por exemplo, usando-se imersão, enxágüe ou pulverização com osistema aquoso acima mencionado, contendo pelo menos um dos compos-tos mencionados do segundo metal, do segundo metal precioso ou da se-gunda liga metálica. A camada metálica é tratada, de preferência, com essesistema aquoso sob pressão aumentada, por exemplo, na forma de jatos deágua de alta pressão. Aqui, mostrou-se vantajoso direcionar uma pluralidadede jatos finos individuais de água para o substrato. Pressões adequadas pa-ra o tratamento com o sistema aquoso se encontra, por exemplo, acima de0,02 MPa (0,2 bar), de preferência na região entre 0,05 e 5 MPa (0,5 e 50bar), e, de maneira particularmente preferida, na região entre 0,02 e 1,5 MPa(0,2 e 15 bar), em particular 0,09 e 0,15 MPa (0,9 e 1,5 bar). Essas pressõessão medidas sobre a superfície da camada metálica. Com as variantes aci-ma descritas, pelo menos um ácido, um oxido, oxido duplo, hidrato de oxido,sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto, siliceto,oxialogeneto e/ou sal de um segundo metal, um segundo metal preciosoe/ou uma segunda liga metálica, em particular de um elemento do 42 grupoda Tabela Periódica, de preferência zircônio, titânio ou háfnio, é incorporadona camada metálica.

Adequadamente, a temperatura do sistema aquoso durante otratamento do substrato se encontra na região entre 15 e 50°C, de preferên-cia na região entre 20 e 40°C. Normalmente, um período de tratamento entre20 e 120 segundos é suficiente para se obter o substrato de acordo com ainvenção.

De preferência, o substrato equipado com uma camada metáli-ca, em particular com uma camada de alumínio de acordo com o estágio c)i), é tratado diretamente após a aplicação da dita camada à superfície dosubstrato com o sistema aquoso descrito, conforme acima mencionado. Es-se procedimento é conduzido em uma cadeia de produção, por exemplo, emque o substrato é submetido a todos os estágios de produção em sucessão.

Em uma modalidade preferida, a proporção de íons ferro no sis-tema aquoso não excede 10 ppm.

Com a invenção, também se sugere que, após o estágio c) ou c)ii), pelo menos uma camada de verniz protetor ou esmalte vitrificado sejaaplicada. O verniz protetor pode, por exemplo, ser verniz claro ou um pótransparente e é, de preferência, aplicado usando-se um método de verniz aúmido ou um método de revestimento com pó. Além disso, a invenção expõeque o verniz protetor pode conter pelo menos um corante ou um pigmento.

Além do mais, para tingir um substrato, pode-se fazer uso, emparticular, de esmaltes vitrificados adequados que sejam conhecidos poraqueles versados na técnica. Esses podem ser usados para criar, de manei-ra simples, por exemplo, tons de latão, titânio e ouro, assim como tons decores individuais, como vermelho, azul, amarelo, verde e outras e todas ascores elóxi.

A presente invenção também se refere a substratos revestidosque sejam obtidos de acordo com o método de acordo com a invenção.

O objetivo da invenção também é, conseqüentemente, atingido de acordocom um aspecto adicional por meio de um substrato que seja pelo menosparcialmente protegido contra a corrosão e, em particular, brilhante, compre-endendo um substrato metálico e/ou não-metálico e pelo menos uma camadaprotetora ou compósita metálica, compreendendo um primeiro metal, um pri-meiro metal precioso ou uma primeira liga metálica na forma de uma camadametálica e nela, em particular distribuída de maneira essencialmente unifor-me, presente ou colocada ou incrustada com pelo menos um composto, umácido e/ou um sal de um segundo metal, um segundo metal precioso e/ouuma segunda liga metálica, em particular pelo menos um ácido, um óxido, umóxido duplo, hidrato de óxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto decarbono, boreto, siliceto, oxialogeneto, em particular oxifluoreto e/ou sal de umsegundo metal, um segundo metal precioso e/ou uma segunda liga metálica.Os substratos de acordo com a invenção podem, por exemplo,ser usados como espelhos, material espelhado ou como peças de acessó-rios para o setor de construção automobilística. De preferência, são usadoscomo aros de roda de liga leve ou rodas de liga leve para o setor de constru-ção automobilística. Naturalmente, componentes de carros, quer sejam fei-tos de plástico ou de metal, podem receber a camada protetora ou compósi-ta metálica de acordo com a invenção. Os substratos de acordo com a in-venção naturalmente não se restringem aos acima mencionados.

Portanto, a presente invenção compreende substratos metálicose não-metálicos revestidos, compreendendo, nessa ordem, um substrato,por exemplo, feito de plástico, alumínio ou uma liga de alumínio, e a camadaprotetora ou compósita metálica conforme acima descrita, em particular combase em alumínio. Caso necessário, nessa modalidade, a superfície dosubstrato a ser equipada com a camada protetora ou compósita metálicapode ser apresentada em uma forma esmerilhada e/ou polida. Em uma mo-dalidade preferida adicional, a estrutura revestida de acordo com a invençãocompreende, nessa ordem, um substrato, de preferência com uma superfíciede substrato esmerilhada e/ou polida, uma camada de conversão, caso ne-cessária livre de cromo, e a camada protetora ou compósita metálica con-forme acima descrita. De acordo com uma modalidade vantajosa adicional,um substrato revestido de acordo com a invenção compreende, nessa or-dem, um substrato, caso necessário com uma superfície polida e/ou esmeri-lhada, uma primeira e, caso necessário, uma segunda camada de revesti-mento de base e a camada protetora ou compósita metálica, conforme aci-ma descrita. Além disso, um substrato revestido alternativo de acordo com ainvenção compreende, nessa ordem, um substrato, caso necessário comuma superfície de substrato polida e/ou esmerilhada, uma camada de con-versão, de preferência livre de cromo, uma primeira camada de revestimentode base e, caso necessário, uma segunda camada de revestimento de base,e a camada protetora ou compósita metálica conforme acima descrita. Todasas modalidades acima descritas podem, além disso, ser recobertas com umacamada de verniz de acabamento de preferência transparente e/ou uma ca-mada de esmalte vitrificado.

A invenção se baseia no surpreendente achado de que, comoresultado do método de acordo com a invenção, proporciona-se um substra-to com uma camada protetora metálica que compreende excelente resistên-cia à corrosão, assim como uma aparência cromada altamente atraente.Uma aparência cromada é uma que em geral só é conseguida com a cro-magem galvânica de substratos. Uma aparência visual dessa natureza não éconseguida com os métodos conhecidos na técnica anterior. Com o métodode acordo com a presente invenção, um substrato resistente à corrosão emuito brilhante, com um revestimento fortemente adesivo, pode ser obtidomesmo com geometria complexa, como um aro de roda de liga leve ou umemblema de veículo feito de plástico, como a estrela do Mercedes, que, emtermos de aparência visual, é idêntico a substratos cromados galvanicamen-te, atendendo, ao mesmo tempo, a todos os padrões de teste especificadospela indústria automobilística.

Os substratos de acordo com a invenção mostram níveis sur-preendentes de resistência à corrosão, mesmo quando as superfícies foramsubmetidas a danos mecânicos, como do impacto de uma pedra ou arra-nhões. Em particular, não se antecipava que substratos metálicos, em parti-cular substratos de alumínio, permaneceriam intactos e mostrariam partesbrilhantes como em geral só é possível com componentes cromados de qua-lidade particularmente alta. Os efeitos vantajosos em termos de resistência àcorrosão e brilho naturalmente também ocorrem quando nenhuma camadade revestimento de base é aplicada ao substrato, e não se usa nenhumacamada de verniz de acabamento conclusiva.

Em contraste com os métodos padronizados, o método de acor-do com a invenção se destaca devido ao uso de elementos compósitos am-bientalmente compatíveis e pode ser usado para a fabricação de uma amplagama de componentes brilhantes. Aros de roda são um exemplo, como arosde rodas para automóveis, motocicletas e bicicletas, assim como objetosdecorativos de todos os tipos, por exemplo, faixas decorativas, componentesexternos e internos do corpo de carros, como coberturas do retrovisor, pai-néis de cobertura frontal, capôs e consoles de motores, objetos de instala-ções sanitárias, como torneiras, e superfícies refletoras, como faróis, em par-ticular faróis de carros. Além disso, todos os tipos de maçanetas, como ma-çanetas de portas, e todos os tipos de armações, como armações de jane-las, assim como objetos e caixas de embalagem, como para o setor de arti-gos cosméticos, por exemplo, caixas para batons, podem ser produzidosusando-se o método de acordo com a invenção. Além disso, uma amplagama de componentes de motores e bicicletas, por exemplo, ou outros mei-os de transporte, e componentes de montagem, como os usados no setor demóveis, assim como canos, suportes para toalhas, radiadores, componentesde elevadores, componentes internos e externos para aviões, todos os tiposde refletores, jóias, caixas para telefones celulares ou componentes usadosna construção de prédios podem ser revestidos usando-se o método de a-cordo com a invenção. Os substratos que podem ser revestidos de acordocom a invenção também são particularmente adequados para uso em cons-trução naval e podem ser usados tanto para componentes internos, quanto,em particular, externos. Aqui, a qualidade dos produtos revestidos de acordocom a invenção se reflete no fato de que a resistência a corrosão de longoprazo e, conseqüentemente, também um brilho do tipo cromado de alta qua-lidade não são diminuídos mesmo por água do mar, por exemplo, borrifos deágua salgada.

Além disso, é particularmente vantajoso que problemas causa-dos por diferentes coeficientes de dilatação, como aqueles que são regular-mente observados com substratos cromados galvanicamente, não ocorrammais. Os substratos que são revestidos de acordo com o método não ten-dem mais a formar fissuras nem a descarnar. Dessa maneira, por exemplo,substratos de plástico muito brilhantes se tornam possíveis, que podem serusados para uma ampla gama de aplicações, por exemplo, na construção deautomóveis ou eletrodomésticos.

Os substratos que são revestidos usando-se o método de acor-do com a invenção atendem, em todos os aspectos, aos valores especifica-dos requeridos para o teste de resistência química de acordo com a folha deteste da VDA (Associação Alemã da Indústria Automobilística) 621-412 (tes-te A). Além disso, esses substratos de acordo com a invenção não mostram,da mesma forma, alterações da superfície após 240 horas no teste de cor-reia com pulverização de sal de acordo com DIN 50021-CASS (cloreto decobre/ácido acético), mesmo quando a superfície metálica foi previamentearranhada. Em contraste, com o sistema de múltiplas camadas apresentadona patente norte-americana nQ 6.896.970 B2, em que se forma uma camadade conversão sobre uma estrutura em camadas consistindo em uma camadapolimérica e uma camada metálica, com o teste CASS, uma alteração nasuperfície foi determinada após apenas 168 horas. Com os substratos deacordo com a invenção, não se observou nem a formação de bolhas nem acorrosão do metal de base. Além disso, os substratos revestidos de acordocom a invenção atingem, no teste de impacto de pedra de acordo com PV1213, valores característicos regulares variando de 0 a 0,5. Além do mais, oteste de clima constante com água de condensação de acordo com DIN50017 não mostra nenhuma alteração na superfície após 240 horas. Final-mente, esses substratos revestidos não mostram, da mesma forma, nenhu-ma alteração no teste de exposição externa (teste Flórida) durante um perí-odo de exposição externa mais longa durante vários meses. A retenção dobrilho de acordo com DIN 67530 é consistentemente quase de 100%. O va-lor característico de corte em grade é regularmente de Gt 0.

Em particular, o método de acordo com a invenção tem as van-tagens de não ser necessário polir com alto brilho os substratos a serem re-vestidos, por exemplo, aros de roda de liga leve, que, com uma geometriacomplexa, só é possível, se o for, com um nível muito alto de complexidade.

A preparação do substrato é, portanto, significativamente menos complexa.

Além disso, deve-se enfatizar que o método de acordo com a invenção éambientalmente compatível, pois emissões de solventes são evitadas demaneira essencialmente completa. O método de acordo com a invençãoproporciona um substrato revestido com uma proteção contra corrosão cons-tante, mesmo quando o sistema em camadas é avariado ou danificado até osubstrato. Isso aumenta significativamente a vida útil do substrato que é re-vestido de acordo com a invenção. Em particular, quando os substratos deacordo com a invenção são usados na indústria automobilística, como paraaros de rodas de liga leve ou refletores para faróis, essa capacidade de re-sistência tem um efeito positivo. Além disso, substratos desse tipo têm exce-lente aparência visual e, dessa forma, também podem ser usados no designde produtos, como quando se usa o substrato como uma roda ou aro de ro-da. No geral, a impressão visual do carro é melhorada e, com isso, o apelovisual com relação a projetos padronizados.

Características e vantagens adicionais da invenção são inclusasem detalhes na descrição a seguir e nas modalidades exemplificativas dainvenção com referência a desenhos esquemáticos, em que:

A Figura 1 a mostra uma vista em seção transversal parcial es-quemática de um substrato metálico antes da implementação do método deacordo com a invenção,

A Figura 1 b mostra o substrato da figura 1a depois da aplicaçãoda camada de revestimento de base,

A Figura 1c mostra o substrato da figura 1b depois da aplicaçãoda camada metálica,

A Figura 1d mostra o substrato de acordo com a figura 1c, con-tendo uma camada metálica ou compósita,

A Figura 1e mostra o substrato de acordo com a figura 1d comcamada de acabamento transparente,

A Figura 2 mostra uma visão semi-quantitativa da distribuição la-teral dos elementos Al, Zr, O na camada protetora metálica por uma avalia-ção de um mapa de elementos EDX,

A Figura 3 mostra uma imagem de microscopia óptica em umaseção de micrótomo do substrato de acordo com a invenção,

A Figura 4 mostra intensidades normalizadas de elementos se-lecionados ao longo de uma varredura de linha, conforme delineado na figu-ra 3, obtidas usando-se TOF-SIMS,

A Figura 5 mostra um espectros XPS na faixa de 175 a 190 eV,

A Figura 6a mostra uma vista em seção transversal parcial es-quemática de um segundo substrato na forma de uma peça de plástico queserve de refletor para um farol,

A Figura 6b mostra o substrato da figura 6a após a aplicação dacamada metálica, e

A Figura 6c mostra o substrato da figura 6b após o tratamentoda camada metálica com o sistema aquoso.

A seqüência de uma modalidade do método de acordo com ainvenção será agora explicada com referência ao revestimento de um aro deroda de liga leve. A Figura 1a mostra uma vista em seção transversal parcialesquemática de um primeiro substrato 1 na forma de uma seção transversalde um aro de roda de lega leve de alumínio 2. As irregularidades 3 da super-fície metálica são desenhadas e mostras esquematicamente para fins declareza. Em primeiro lugar, a superfície do substrato 1 pode ser desengordu-rada em dois estágios de causticação. Isso tem a finalidade de remover re-síduos de agentes separadores do processo de produção de substrato, quepodem estar presentes na superfície do substrato 1. Em particular, essesdois estágios de desengorduramento são conduzidos de modo que o aro deroda de liga leve 2 seja primeiro mergulhado em um banho de causticaçãode preferência alcalino. Em um segundo estágio de causticação, o aro deroda de liga leve 2 é banhado em um banho de causticação de preferênciaalcalino a 60°C. O aro de roda de liga leve 2 é, então, livrado dos resíduosde causticação por enxágüe. Então, a superfície do aro de roda de liga leve2 ou do substrato 1 pode ser submetida a um estágio de decapagem com,por exemplo, um agente de pH ácido, para remover uma camada de oxida-ção que esteja presente. Depois de enxaguar com água è, então, de prefe-rência com água completamente dessalinizada, uma primeira camada derevestimento de base 5 pode ser aplicada ao substrato 1 (veja também a fig.1b). De preferência, a aplicação da camada de revestimento de base é con-duzida usando-se um método de revestimento com verniz a úmido. Depoisde aplicado o revestimento de base, segue-se, de preferência, um tratamen-to térmico ou estágio de têmpera, para conseguir um endurecimento ouqueima da camada de revestimento de base 5. Conforme se pode observarparticularmente na figura 1b, obtém-se uma superfície 7 significativamentemais uniforme pela camada de revestimento de base 5, em comparação coma superfície 3 do substrato.

Como opção, uma segunda camada de revestimento de baseadicional, que, nesta modalidade exemplificativa não é mostrada, pode seraplicada à camada de revestimento de base 5 com a finalidade de uniformi-zar ainda mais a superfície. Essa é usada em particular para gerar uma su-perfície otimamente lisa, uma dureza de superfície ótima e, mais uma vez,conseguir uma tensão superficial otimizada. Um aro de roda de liga leve 2que seja preparado dessa maneira pode ser adicionados aos estágios dométodo de acordo com a invenção. Naturalmente, todo substrato metáliconão pré-tratado também pode ser submetido ao método de acordo com ainvenção, em particular em um estado polido e/ou esmerilhado.

Com essa finalidade, conforme se pode observar na figura 1c,de preferência em um processo de desintegração de catodo, uma camadametálica 9 feita de, por exemplo, alumínio é aplicada ao substrato 1 ou àcamada de revestimento de base 5. A espessura média da camada metálicapode estar aqui, por exemplo, entre aproximadamente 50 e 120 nm.

Em um estágio subseqüente, como opção, pode-se conduzir umtratamento térmico ou têmpera da camada de alumínio 9, que é, de prefe-rência, implementado a uma temperatura de aproximadamente 140°C.

Como opção, pode-se criar um agente adesivo entre a camadade revestimento de base 5 e a camada de alumínio 9, em particular por meiodo fato de ocorre um pré-tratamento com plasma na câmara de vácuo que éusada para a desintegração de catodo. Como resultado desse pré-tratamento com plasma (combustão lenta) em uma atmosfera de gás inerte(de preferência compreendendo argônio), pode-se aplicar um "revestimentode base". A criação de um agente adesivo desse tipo (não mostrado) sobrea superfície do primeiro revestimento de base 5 também oferece vantagenseconômicas, pois, no recente processo de desintegração de catodo, a pres-são na câmara de vácuo em geral não precisa ser mantida tão baixa, resul-tando no fato de o tempo de bombeamento da câmara de vácuo poder serreduzido em aproximadamente 75%, o que, por sua vez, aumenta as taxasde fluxo. Com essa finalidade, de preferência um polímero, como hexametildissiloxano, é adicionado à câmara de plasma enquanto o plasma está sen-do criado.

Com a presente modalidade, a aplicação da camada de alumí-nio 9 é seguida, em particular diretamente depois, pelo tratamento com umsistema aquoso contendo ácido zircônico (H2ZrF6) e/ou sais de zircônio, co-mo carbonato de zircônio, por exemplo, carbonato de amônio zircônio e/ouoxinitrato de zircônio e, caso apropriado, dióxido de zircônio e/ou ácido fluó-rico. O sistema aquoso tem aqui um valor de pH de aproximadamente 2,5 euma condutância de menos de 100 mS por cm. O valor de pH pode ser ajus-tado usando-se solução de amoníaco diluída.

Para a produção do sistema aquoso, usa-se, de preferência, á-gua completamente dessalinizada. Vantajosamente, o substrato que é reves-tido com a camada de alumínio é tratada com o sistema aquoso descrito u-sando-se bocais adequados com uma pluralidade de jatos de alta pressão,de preferência com uma pressão de mais de 0,05 MPa (0,5 bar). Como re-sultado de, ou durante, esse processo de tratamento, os compostos de zir-cônio acima descritos são incorporados na camada de alumínio, essencial-mente sobre toda sua espessura. Nessa camada, o zircônio está, então, depreferência presente ligado como um óxido, por exemplo, como dióxido dezircônio. De preferência, segue-se, então, um enxágüe da superfície comágua completamente dessalinizada. O substrato obtido é, então, de prefe-rência submetido a um estágio de secagem. Conforme se pode observar nafigura 1d, como resultado da aplicação do método de acordo com a invençãoao substrato 1, obtém-se a camada protetora ou compósita metálica 11 apartir de um primeiro metal, no qual se incorporam, por exemplo, ácidos, saise/ou, em particular, óxidos de um segundo metal ou um segundo metal liga-do de maneira oxidada, de preferência de titânio, háfnio e, em particular, dezircônio, que são distribuídos, de preferência, de maneira essencialmenteuniforme e por toda a espessura da camada metálica.

Para prevenir danos à camada protetora metálica 11 como re-sultado de influências mecânicas, aplica-se subseqüentemente, de preferên-cia, uma camada de verniz de acabamento transparente 13 a essa camada.

Essa pode, em particular, ser um verniz claro em pó compreendendo acríli-co, poliéster ou um pó misto, ou se podem aplicar vernizes úmidos (vejatambém a figura 1e).

A Figura 2 mostra uma visão semi-quantitativa da distribuição la-teral dos elementos Zr, Al e O por uma avaliação de um mapa de elementosEDX (EDX = Microanálise de Raios X de Energia Dispersiva).

Esse resultado foi obtido com base no par de microanálise deraios X de energia dispersiva com tecnologia ESEM technology (MicroscopiaEletrônica de Varredura Ambiental; microscopia eletrônica de grade) comuma tensão de excitação de 10 keV. A imagem foi obtida com elétrons se-cundários (contraste de topografia SE) ou com elétrons pulverizados rever-sos (contraste de material BSE). Para a imagem EDX image, a partir de umsubstrato revestido de acordo com a invenção (como o mostrado na figura1e), contendo a camada de revestimento de base, a camada protetora oucompósita metálica e a camada de acabamento, produziu-se um corte trans-versal com micrótomo a um ângulo obtuso (fator de modificação de aprox.400). Entre a camada de verniz de acabamento 13 e a camada de revesti-mento de base 5, a camada protetora ou compósita metálica 11 pode serclaramente vista. A camada compósita também contém como componenteprincipal, juntamente com alumínio, zircônio (na forma de zircônio ligado demaneira oxidada, conforme será mostrado abaixo), que está distribuído demaneira essencialmente uniforme por toda a espessura da camada de alu-mínio 9.

Esse resultado é confirmado com base em uma análise de var-redura de linha sobre a superfície de uma seção de corpo principal em mi-crótomo, conforme mostrado na figura 3. A varredura de linha 16, ao longoda qual as medições TOF-SIMS foram feitas em pontos de medição distintosque se seguem em sucessão, é mostrada esquematicamente na fig. 3.

A Figura 4 mostra as intensidades normalizadas das linhas desinal de elementos ou compostos selecionados ao longo da varredura delinha 16 de acordo com a figura 3, que foram obtidas usando-se análisesTOF-SIMS. A figura foi normalizada nas intensidades totais de sinais de hi-drocarbonetos selecionados. No total, a intensidade de sinais característicosfoi analisada usando-se espectroscopia de massa em 20 pontos de mediçãoao longo de um comprimento de varredura de linha de aproximadamente600 pm. A varredura de linha se estendeu por toda a largura da camadacompósita metálica e também cobriu as seções de camada de verniz prote-tor 13 e de camada de revestimento de base 5, que estão fixadas à camadaprotetora. TOF-SIMS é um método de espectrometria de massa de íons se-cundários com tempo de vôo para a indicação altamente sensível de ele-mentos e compostos inorgânicos e orgânicos sobre superfícies metálicas.Com esses método, são possíveis análises na faixa de μιτι e nm, indepen-dentemente da localização. Conforme se pode observar claramente na figura4, para a camada compósita metálica 11, sinais de zircônio são encontradosclaramente em um alto nível de intensidade, juntamente com sinais de alu-mínio, distribuídos por toda a espessura da camada protetora metálica. Ossinais para melamina e PDMS que também são detectados na camada pro-tetora metálica podem ser traçados até a camada de verniz protetor e seoriginam da fabricação da seção de micrótomo usada. Para se ter uma áreaou comprimento de medição adequado disponível, foi necessário cortar aamostra analisada diagonalmente. Isso tornou possível aumentar o compri-mento de medição em aproximadamente 400 pm sobre a camada compósitametálica 11 com uma espessura de apenas aproximadamente 100 nm. Comesse método de corte, nunca se pode evitar completamente, em bases regu-lares, que o material de outras camadas em camadas adjacentes tambémseja incorporado ou espalhado.

A Figura 5 mostra um espectro XPS feito na área da camadacompósita metálica 11 de um substrato 1 de acordo com a figura 1e), emque a camada de acabamento tenha sido previamente removida. A Espec-troscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios X (XPS) permite, com corpossólidos, a determinação de estágios de ligação, juntamente com a identifica-ção quantitativa dos elementos presentes nas proximidades imediatas dasuperfície. O espectro XPS registrado para a camada compósita metálicamostra um sinal de Dublett característico para a espécie dióxido de zircônio,na faixa entre 180 e 186 eV. Portanto, na camada protetora metálica dosubstrato aqui analisado, zircônico ligado de maneira oxidada está presente,predominantemente na forma de oxido de zircônio. A análise de perfil pro-fundo XPS da camada compósita 11 também confirmou que zircônio (queestá ligado de maneira oxidada, conforme foi acima mostrado) está distribuí-do essencialmente por toda a largura dessa camada.

O aro de roda de liga leve obtido usando-se o método de acordocom a invenção atende tanto aos padrões estabelecidos pela indústria au-tomobilística para resiliência do revestimento, quanto os padrões legais rela-tivos à permissão de uso do sistema de revestimento para o tratamento dearos de rodas de carros. Em particular, um aro de roda de liga leve tratadocom o método de acordo com a invenção acima descrito passou no teste decorte em grande acordo com DIN EN ISO 2409, um teste de névoa pulveri-zada com sal (teste Cass) de acordo com DIN EN ISO 50021 (nenhuma alte-ração na superfície após 240 h) e um teste de impacto de pedra de acordocom VDA 421412 com quaisquer problemas que surjam. Além disso, o re-vestimento do aro de roda de liga leve acima descrito tem um revestimentode aparência visual de alta qualidade, de modo que se consegue uma apa-rência cromada com um nível comparativamente baixo de complexidade euma superfície altamente resistente.

A Figura 6a) mostra um substrato na forma de uma peça de in-jeção de plástico 51, que pode ser usada, por exemplo, como um refletorpara farol. Com o método de acordo com a invenção, uma superfície espe-lhada pode ser produzida diretamente sobre a superfície da peça de injeçãode plástico 51, que também compreende propriedades de corrosão muitoboas, em particular, propriedades de estabilidade a longo prazo muito boas,mesmo em condições ambientais úmidas, e sem a aplicação de uma cama-da de verniz protetor adicional. Antes de o método de acordo com a inven-ção ser implementado, a peça de injeção de plástico 51 pode ser opcional-mente limpada para remover quaisquer agentes separadores ou resíduos depoeira, por exemplo, por enxágüe com água. Também se pode fazer comque a camada de revestimento de base seja primeiro aplicada à superfícieda peça de injeção de plástico 51, em que, de preferência, se usa um vernizúmido ou revestimentos de base de verniz úmido.

De acordo com a figura 6b), com o método de acordo com a in-venção, uma camada de alumínio 53 é aplicada ao substrato de plástico emum processo de desintegração de catodo. A espessura dessa camada podeestar entre 55 e 120 nm, por exemplo. Da mesma forma, cria-se uma super-fície com propriedades visual de alta qualidade sobre a peça de injeção deplástico 51, que tem propriedades de reflexão muito boas, de modo que orefletor tenha propriedades visuais muito boas. Dependendo do plástico u-sado para a peça de injeção de plástico 51, pode-se implementar um estágiode tratamento térmico depois que a camada de alumínio 53 tiver sido aplica-da. Em um estágio de método que de preferência se segue imediatamente, osubstrato, como já foi acima descrito para a camada metálica 2, é tratadocom um sistema aquoso contendo, por exemplo, um ácido e/ou um sal deum segundo metal, por exemplo, ácido de zircônio (H2ZrF6) e/ou carbonatode amônio zircônio, e, caso apropriado, óxido de zircônio e/ou ácido fluórico.Com substratos feitos de plástico, o sistema aquoso também é aplicado àcamada metálica sob pressão mediante bocais, por exemplo, sob pressõesde mais de 0,05 MPa (0,5 bar), de modo que os compostos mencionados dosegundo metal sejam novamente incorporados (veja também a figura 6c).Dessa maneira, o método de acordo com a invenção apresenta um refletor50 que é tanto altamente resiliente, quanto resistente à corrosão, ao mesmotempo em que também tem propriedades visuais muito boas. Em contrastecom os refletores feitos de plástico conhecidos na técnica anterior, nenhumacamada de verniz de acabamento adicional é agora requerida sobre a ca-mada protetora metálica.

As características da invenção exposta na descrição acima, nosdesenhos e nas reivindicações podem ser integradas tanto individualmente,quanto em qualquer combinação requerida para realizar a invenção em suasdiferentes modalidades.Lista de numerais de referência

1 Substrato2 Aro de roda de liga leve3 Irregularidade da superfície5 Camada de revestimento de base7 Superfície9 Camada de alumínio11 Camada metálica ou camada compósita13 Camada de verniz de acabamento16 Varredura de linha50 Refletor51 Peça de injeção de plástico53 Camada de alumínio55 Camada protetora ou compósita metálica

Claims

1. Método para a produção de um substrato metálico e/ou nãometálico pelo menos parcialmente protegido contra a corrosão e, em particu-lar, brilhante, compreendendo:a) o fornecimento de um substrato com pelo menos uma super-fície parcialmente revestível, ec) a aplicação de pelo menos uma camada protetora metálica,contendo um primeiro metal, um primeiro metal precioso ou uma primeiraliga metálica, e pelo menos um sal, um oxido, oxido duplo, hidrato de óxido,sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto, siliceto,oxialogeneto e/ou sal de um segundo metal, segundo metal precioso ou se-gunda liga metálica.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o estágio c) do método compreende os seguintes subestágios:i) a aplicação da camada metálica consistindo em um primeirometal, um primeiro metal precioso ou uma primeira liga metálica, eii) a incorporação de pelo menos um ácido, um óxido, óxido du-plo, hidrato de óxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de car-bono, boreto, siliceto, oxialogeneto e/ou sal de um segundo metal, segundometal precioso e/ou segunda liga metálica na camada metálica por tratamen-to da camada metálica com um sistema aquoso contendo pelo menos umácido, um óxido, óxido duplo, hidrato de óxido, sulfeto, halogeneto, nitreto,carboneto, nitreto de carbono, boreto, siliceto, oxialogeneto e/ou sal do se-gundo metal, segundo metal precioso e/ou segunda liga metálica.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que o sistema aquoso tem um valor de pH na região entre 1,5 e 6,5.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, caracterizado pelo fato de que o substrato metálico compreendemetais, ligas metálicas ou metais preciosos, em particular magnésio, titânioou alumínio, ou uma liga de magnésio, titânio ou alumínio, e que o substratonão metálico compreende vidro, cerâmica, materiais de carbono, plástico,madeira ou compensado.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, compreendendo adicionalmente, entre os estágios a) e c), o se-guinte estágio:b) a aplicação de uma primeira e, caso apropriado, uma segun-da camada de revestimento de base sobre, em particular, o substrato metáli-co ou de plástico e/ou esmerilhamento e/ou polimento da, em particular, su-perfície do substrato metálico.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, caracterizado pelo fato de que a camada protetora metálica ou acamada metálica é depositada por meio de revestimento com Deposição deVapor Físico (PVD), vaporização usando um vaporizador de corrente de elé-trons, vaporização usando um vaporizador de resistência, vaporização porindução, vaporização ARC e/ou desintegração de catodo (revestimento por"sputtering"), em cada caso, de preferência, em alto vácuo ou por imersãoou pulverização sobre a superfície revestida do substrato ou da primeira ousegunda camada de revestimento de base.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, caracterizado pelo fato de que o primeiro metal compreende alu-mínio, ouro, latão, latão, prata, chumbo, vanádio, manganês, magnésio, fer-ro, cobalto, níquel, cobre, paládio, platina, titânio, zinco, aço inoxidável ouligas desses metais, em particular, magnésio, titânio ou alumínio, ou umaliga de magnésio, titânio ou alumínio.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, caracterizado pelo fato de que a espessura da camada protetoraobtida de acordo com o estágio c) do método se encontra na região entre20 nm e 10 μιτι, de preferência na região entre 30 nm e 5 μιτι e, de maneiraparticularmente preferida, na região entre 50 nm e 1 μιτι.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre-cedentes, caracterizado pelo fato de que, de acordo com o estágio c), pelomenos uma camada de verniz de acabamento, em particular transparente,e/ou esmalte vitrificado é aplicada.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que, depois da aplicação da camadametálica de acordo com o estágio c) i), e/ou de acordo com o estágio c), osubstrato é submetido a um estágio de enxágüe, em particular com águacompletamente dessalinizada.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que se usa, como um ácido, oxido,óxido duplo, hidrato de oxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitretode carbono, boreto, siliceto, oxialogeneto ou sal de um segundo metal, umsegundo metal precioso ou segunda liga metálica, um ácido, óxido, óxidoduplo, hidrato de óxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de car-bono, boreto, siliceto, oxialogeneto, em particular oxifluoreto ou a sal de umelemento do 4Q grupo, em particular de titânio, zircônio e/ou háfnio, e/ou do 59 grupo da Tabela Periódica de elementos, ou suas misturas.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pe-lo fato de que os óxidos são óxidos de zircônio, óxidos de titânio ou óxidosde háfnio, os oxifluoretos são oxifluoretos de zircônio, oxifluoretos de titânioou oxifluoretos de háfnio, os ácidos são ácido zircônio fluórico, ácido titâniofluórico ou ácido háfnio fluórico, e os sais são zirconatos fluóricos, titanatosfluóricos ou hafniatos fluóricos.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso e/ou a cama-da protetora metálica também contêm um composto polimérico; pelo menosum ácido graxo, um álcool graxo e/ou uma amina graxa; pelo menos um éterpolióxi alquileno glicólico e/ou íons fluoreto em forma livre e/ou em complexo.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 13, caracterizado pelo fato de que a camada metálica é tratada com umsistema aquoso sob pressão, em particular na forma de jatos de fluido.

15. Substrato que é pelo menos parcialmente protegido contracorrosão e, em particular, brilhante, compreendendo: um substrato e pelomenos uma camada protetora metálica, obtida usando-se o método de acor-do com qualquer uma das reivindicações precedentes.

16. Substrato que é pelo menos parcialmente protegido contracorrosão e, em particular, brilhante, compreendendo: um substrato e pelomenos uma camada protetora metálica, compreendendo: um primeiro metal,um primeiro metal precioso ou uma primeira liga metálica e pelo menos umácido, um oxido, oxido duplo, hidrato de oxido, sulfeto, halogeneto, nitreto,carboneto, nitreto de carbono, boreto, siliceto, oxialogeneto, em particularoxifluoreto, e/ou sal de um segundo metal, um segundo metal precioso e/ouuma segunda liga metálica.

17. Substrato, de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que os ácidos, o óxido, oxido duplo, hidrato de oxido, sulfeto,halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono, boreto, siliceto, oxialoge-neto e/ou sal do segundo metal, segundo metal precioso e/ou segunda ligametálica, em particular de zircônio, háfnio ou titânio, estão distribuídos poressencialmente toda ou quase toda a espessura da camada protetora metá-lica no primeiro metal, primeiro metal precioso ou primeira liga metálica, emparticular de maneira essencialmente uniforme.

18. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 15 a 17, caracterizado pelo fato de que a espessura da camada protetorametálica se encontra na região entre 20 nm e 10 μιη, de preferência na regi-ão entre 30 nm e 5 pm e, de maneira particularmente preferida, na regiãoentre 50 nm e 1 μm.

19. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 15 a 18, caracterizado pelo fato de que o substrato metálico é formadopor metais, metais preciosos ou ligas metálicas, em particular, de alumínioou de uma liga de alumínio, e que o substrato não metálico é formado porvidro, cerâmica, materiais de carbono, madeira ou compensado.

20. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 15 a 19, compreendendo adicionalmente, entre o substrato e a camadaprotetora metálica, pelo menos uma camada de revestimento de base.

21. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 15 a 20, caracterizado pelo fato de que a superfície do substrato que sus-tenta a camada protetora metálica é uma superfície pelo menos parcialmen-te esmerilhada, desengordurada e/ou decapada.

22. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 15 a 21, caracterizado pelo fato de que o primeiro metal compreende a-lumínio, ouro, latão, latão, prata, chumbo, vanádio, manganês, magnésio,ferro, cobalto, níquel, cobre, paládio, platina, titânio, zinco, aço inoxidável ouligas desses metais, em particular magnésio, titânio ou alumínio ou uma ligade alumínio, magnésio ou titânio.

23. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 15 a 22, caracterizado pelo fato de que os ácidos, o oxido, oxido duplo,hidrato de óxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de carbono,boreto, siliceto, oxialogeneto ou o sal do segundo metal se baseia em umsegundo metal do 4Q grupo, em particular zircônio, titânio ou háfnio, ou doquinto grupo da Tabela Periódica de elementos.

24. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 15 a 23, caracterizado pelo fato de que a parte do ácido, óxido, óxido du-plo, hidrato de óxido, sulfeto, halogeneto, nitreto, carboneto, nitreto de car-bono, boreto, siliceto, oxialogeneto, em particular do oxifluoreto e/ou do saldo segundo metal, segundo metal precioso e/ou da segunda liga metálica nacamada protetora metálica, com relação a seu peso global, se encontra naregião entre 0,2 e 10% em peso, e em particular, na região entre 1 e 7% empeso.

25. Substrato, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 15 a 24, caracterizado pelo fato de que o substrato é um substrato dealumínio e/ou que a camada protetora metálica compreende uma camada dealumínio, em que titânio, zircônio e/ou háfnio ligado de maneira oxidada, emparticular dióxido de zircônio, está presente, de preferência distribuído demaneira essencialmente uniforme.

26. Uso de um substrato revestido como definido em qualqueruma das reivindicações de 15 a 25, como um espelho, material espelhadoou refletor, em particular para faróis ou luzes ou lâmpadas, ou como umcomponente destes; como uma peça de acessório para o setor de constru-ção de automóveis, construção de motocicletas ou construção de bicicletasou como seu componente, em particular um anel, cobertura ou painel deco-rativo; para um aro de roda, em particular um aro de roda de liga leve ou ro-da, em particular uma roda de liga leve, ou como seu componente para osetor de construção de automóveis ou para o setor de construção de motoci-cletas ou bicicletas; um objeto de instalações sanitárias, em particular comotorneiras ou como seu componentes; como uma peça de corpo de carro in-terna ou externa ou como seu componente; como uma maçaneta ou compo-nente de maçaneta; como uma esquadria ou armação, em particular de umaesquadria de janela, ou como seu componente; como sistema de ferragemou como seu componente, em particular para sinais e campainhas de portas;caixas ou embalagens ou como seus componentes; elemento de construçãointerna ou externa para navios ou como seu componente; como objeto dejoalheria ou como seu componente; como peça de mobiliário ou seu compo-nente; como elemento de construção interna ou externa de aviões ou comoseu componente; como um elemento de construção interna ou externa deprédios ou como seu componente; como um radiador ou cano ou como seucomponente; como um elemento de construção em elevadores ou como seucomponente; como um elemento de construção em componentes ou disposi-tivos eletrônicos ou como seu componente; ou como um elemento de cons-trução em componentes ou dispositivos de comunicação, em particular tele-fones celulares ou como seu componente.