ES2581862T3 - Aleación de platino y un objeto de adorno producido a partir de esta aleación de platino - Google Patents
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Abstract
Una aleación de platino, que contiene de 93 a 97 % en peso de platino y oro, caracterizada por que la proporción de oro es de entre 1 y 4 % en peso, y la aleación contiene por lo demás de 1 a 4 % en peso de indio al igual que, como agente afinador del grano, iridio y/o rutenio en una proporción de hasta 3 % en peso, reemplazando el agente afinador del grano a la correspondiente proporción de oro, y complementándose las proporciones de platino, indio, oro, iridio y/o rutenio, prescindiendo de las impurezas, hasta 100 % en peso.
Description
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DESCRIPCION
Aleacion de platino y un objeto de adorno producido a partir de esta aleacion de platino
El invento se refiere a una aleacion de platino, que contiene entre 93 y 97 % en peso de platino y oro, asf como a un objeto de adorno producido a partir de esta aleacion de platino.
Una tal aleacion de platino se ha descrito en el documento de patente de los EE.UU. US 4.165.983 asf como en el documento de patente alemana DE 28 07 587 perteneciente a la familia de patentes del derecho de proteccion precedentemente mencionado. Estos documentos divulgan una aleacion de platino con por lo menos tres componentes, con un contenido de platino de - prescindiendo de las impurezas - por lo menos 95 % en peso, estando previstos de 1,5 a 3,5 % en peso de galio, y, para la compensacion hasta 100 % en peso, por lo menos uno de los metales oro o indio, paladio, plata, cobre, cobalto, mquel, rutenio, iridio y rodio. Los metales de compensacion precedentemente mencionados aparecen, en el caso de la conocida aleacion de platino, en una proporcion de 2 a 3 % en peso, de tal manera que, en el caso de una utilizacion de oro como metal de compensacion, la conocida aleacion de platino contiene de 2 a 3 % en peso de oro. Esta aleacion de platino se basa en el reconocimiento de que se accede a una aleacion de platino con un contenido mmimo de platino de 95 % en peso, que a pesar de todo se puede moldear por colada mas facilmente que el platino puro, cuando al por lo menos 95 % en peso de platino se le anaden de 1,5 a 3,5 % en peso de galio y por lo menos otro de los metales de compensacion precedentemente mencionados.
A partir del documento de solicitud de patente alemana DE 28 07 587 A1 se conoce una aleacion de platino, que tiene un contenido de platino de - prescindiendo de las impurezas - lo menos 95 % en peso y galio con una proporcion de 1,5 a 3,5 % en peso. Por lo demas, esta previsto que, para la compensacion de las proporciones precedentemente mencionadas hasta 100 % en peso, se preve el empleo de por lo menos uno de los metales indio, oro, paladio, plata, cobre, cobalto, mquel, rutenio, iridio y rodio. Una tal aleacion debe de adecuarse para la produccion de joyas de platino y debe de satisfacer los requisitos planteados por el Gremio de Joyeros de Londres, y a pesar de todo debe de poderse moldear por colada mas facilmente que el platino puro, y ciertamente como consecuencia de que, a causa de la utilizacion de galio, el punto de fusion de la aleacion se situa esencialmente por debajo del punto de fusion del platino puro
En el caso de estas aleaciones de platino conocidas es desventajoso el hecho de que el galio posee unas propiedades toxicas ciertamente pequenas, pero que no son despreciables en absoluto. La utilizacion de una tal aleacion que contiene galio para un uso en la industria joyera es considerada, por lo tanto, segun los conceptos actuales - en particular en lo que respecta a la biocompatibilidad - como insatisfactoria. Por lo demas, el galio posee desventajosamente una alta afinidad para el oxfgeno, lo que puede tener repercusiones negativas en el caso de un proceso de moldeo por colada. Por lo demas, las aleaciones de platino que contienen galio tienden a una fragilizacion al efectuar un tratamiento termico.
En la industria joyera se utiliza usualmente el denominado platino de joyero, por lo tanto una aleacion de platino con por lo menos 95 % en peso, en particular para la produccion de unas joyas especialmente valiosas. El platino puro es demasiado blando para la utilizacion en la industria joyera, ademas de ello el alto punto de fusion del platino puro constituye un obstaculo para su elaboracion. Para la produccion del platino de joyero, mejor elaborable, se anaden por lo tanto unos materiales aditivos que mejoran a este respecto las propiedades del platino puro: El documento de patente japonesa JP 6118639 describe una combinacion de platino con paladio y cobre asf como con wolframio o molibdeno. El documento JP 61034133 divulga una aleacion con platino, cobalto y cobre asf como otras adiciones. En el documento JP 61272333 se divulga una aleacion de platino y cobalto con unos adiciones de wolframio, molibdeno, titanio, paladio, zinc o hierro. El documento JP 02043332 describe una aleacion de platino, paladio y renio con unas adiciones de mquel, hierro y cobalto. En el documento JP 61281843 se describe una aleacion de platino con hierro y cobre, y el documento EP 1 254 964 describe una aleacion de platino y hierro con unas adiciones de rutenio y/o iridio.
La meta de todas las aleaciones precedentemente mencionadas es una disminucion de la temperatura de fusion del platino para el mejor aprovechamiento en el moldeo por colada de joyas, asf como un mejoramiento de la resistencia mecanica. En este caso, el caracter noble del platino no debe de ser perjudicado y la buena elaborabilidad mecanica debe de conservarse.
A partir del documento de solicitud de patente japonesa JP 2005 029879 A se conoce una aleacion de platino, que tiene una elevada fuerza y una alta dureza. Ella se produce anadiendo indio en una proporcion de 0,2-12 % en peso a una aleacion de platino, que contiene platino puro asf como uno o varios componentes, que se escogen entre 1-14,5 % en peso de paladio, 0,5-14 % en peso de rodio, 1-14 % en peso de iridio, 0,5-14 % en peso de rutenio, 1-14 % en peso de oro y 1-14 % en peso de cobre.
Es una mision del presente invento, partiendo de la conocida aleacion de platino, proporcionar una aleacion de platino particularmente apropiada para la utilizacion en la produccion de joyas, que posea un punto de fusion
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situado mas bajo en comparacion con el del platino puro, que sea suficientemente elaborable mecanicamente y en que en tal caso se evite la utilizacion de galio.
El problema planteado por esta mision se resuelve conforme al invento mediante el recurso de que la proporcion de oro es de entre 1 y 4 % en peso y la aleacion contiene por lo demas de 1 a 4 % en peso de indio al igual que, como agente afinador del grano, iridio y/o rutenio en una proporcion de hasta 3 % en peso, reemplazando el agente afinador del grano a la correspondiente proporcion de oro, complementandose las proporciones de platino, indio, oro y iridio y/o rutenio, prescindiendo de las impurezas, hasta 100 % en peso.
La aleacion de platino conforme al invento se distingue por una alta resistencia mecanica, un bajo intervalo de fusion y una buena estabilidad qmmica. Sorprendentemente, se ha puesto de manifiesto que la combinacion de platino con indio y oro disminuye el intervalo de fusion de la aleacion de platino conforme al invento, mejora a la dureza y aumenta el caracter noble de la aleacion de platino conforme al invento. El intervalo de fusion, comparativamente bajo, de la aleacion de platino conforme al invento deja para un proceso de moldeo por colada suficiente holgura para variar la temperatura de fusion, de tal manera que la aleacion de platino conforme al invento es apropiada en particular para el moldeo por colada de joyas. La aleacion de platino conforme al invento es de una manera especial asimismo muy bien apropiada para la fabricacion de piezas semiterminadas, puesto que en ella concurren unas altas resistencias mecanicas con una buena moldeabilidad, de tal manera que las piezas semiterminadas producidas a partir de la aleacion de platino conforme al invento pueden ser tratadas mas tarde con facilidad con una maquina de CNC (CNC, acronimo del ingles "computerized numerical control" control numerico por ordenador).
La aleacion conforme al invento tiene un agente afinador del grano con un contenido de hasta 3 % en peso, reemplazando el agente afinador del grano a la correspondiente cantidad de oro. De acuerdo con el invento, como agente afinador del grano se utilizan iridio y/o rutenio.
Otro perfeccionamiento ventajoso del invento preve que la aleacion de platino contenga como agente afinador del grano entre 0,1 y 2,1 % en peso de iridio y/o de 0,5 a 1,0 % en peso de rutenio.
Otro perfeccionamiento ventajoso del invento preve que la aleacion de platino contenga de 95 a 96 % en peso de platino, de 1 a 3 % en peso de oro y de 2 a 3 % en peso de indio.
Otro perfeccionamiento ventajoso del invento preve que la aleacion de platino contenga de 95 a 95,3 % en peso de platino, de 1 a 2,2 % en peso de oro y de 2,5 a 3 % en peso de indio y de 0,1 a 0,3 % en peso de iridio.
Otro perfeccionamiento ventajoso del invento preve que la aleacion de platino contenga de 95 a 95,3 % en peso de platino, de 1 a 2 % en peso de oro, de 2,5 a 3 % en peso de indio y de 0,5 a 1 % en peso de rutenio.
Otros perfeccionamientos ventajosos del invento son objeto de las reivindicaciones subordinadas.
Otros/as detalles y ventajas del invento se pueden deducir de los Ejemplos de realizacion, que se describen en lo sucesivo con ayuda de las Figuras. Allf muestran:
La Figura 1: un diagrama a*/b* de los tres primeros Ejemplos de realizacion de la descrita aleacion de
platino,
La Figura 2: una tabla con los valores L*a*b*, y
La Figura 3: una tabla con las distancias cromaticas de los tres primeros Ejemplos de realizacion de la
descrita aleacion de platino.
Un primer Ejemplo de realizacion de la descrita aleacion de platino tiene 95,2 % en peso de platino, 2 % en peso de oro, 2,7 % en peso de indio y 0,1 % en peso de iridio.
Un segundo Ejemplo de realizacion de la descrita aleacion de platino preve que esta tenga 95 % en peso de platino, 2,2 % en peso de oro, 2,7 % en peso de indio y 1 % en peso de iridio.
Un tercer Ejemplo de realizacion preve que la aleacion de platino tenga 95 % en peso de platino, 2 % en peso de oro, 2,7 % en peso de indio y 3 % en peso de iridio.
El cuarto Ejemplo de realizacion de la descrita aleacion de platino de platino y oro tiene una composicion de 95,2 % en peso de platino, 1,3 % en peso de indio y 0,5 % en peso de iridio.
Un quinto Ejemplo de realizacion preve que la descrita aleacion de platino posea 95,2 % en peso de platino, 1,1 % en peso de oro, 2,7 % en peso de indio y 1 % en peso de iridio.
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Un sexto Ejemplo de realizacion preve que la descrita aleacion de platino posea 95,2 % en peso de platino, 1,6 % en peso de oro, 2,7 % en peso de indio y 5 % en peso de rutenio.
Un septimo Ejemplo de realizacion preve que la descrita aleacion de platino posea 95,2 % en peso de platino, 1,1 % en peso de oro, 2,7 % en peso de indio y 1 % en peso de rutenio.
Un octavo Ejemplo de realizacion preve que la descrita aleacion de platino posea 95,3 % en peso de platino, 1 % en peso de oro, 2,7 % en peso de indio y 1 % en peso de rutenio.
Un noveno Ejemplo de realizacion preve que la descrita aleacion de platino posea 95,3 % en peso de platino, 1 % en peso de oro, 2,7 % en peso de indio y 1 % en peso de iridio.
Se ha puesto de manifiesto que las descritas propiedades no solo aparecen en el caso de los Ejemplos de realizacion precedentemente mencionados, sino que los contenidos de platino, oro e indio son variables dentro de unos determinados lfmites. Para las aleaciones descritas son caractensticos un contenido de platino de 93 a 97 % en peso, un contenido de oro de 1 a 4 % en peso asf como un contenido de indio de 1 a 4 % en peso, complementandose las proporciones de platino, indio y oro, prescindiendo de las impurezas, hasta 100 % en peso. Se prefiere que la aleacion de platino contenga de 95 a 96 % en peso de platino, de 1 a 3 % en peso de oro y de 2 a 3 % en peso de indio. Por lo demas se prefiere que la aleacion de platino contenga de 95 a 95,3 % en peso de platino, de 1 a 2,2 % en peso de oro, de 2,5 a 3 % en peso de indio y de 0,1 a 0,3 % en peso de iridio. Por lo demas se prefiere que la aleacion de platino contenga de 95 a 95,3 % en peso de platino, de 1 a 2 % en peso de oro, de 2,5 a 3 % en peso de indio y de 0,5 a 1 % en peso de rutenio. Para un experto en la especialidad es evidente que los intervalos precedentemente mencionados no se han de entender como intervalos ngidos, sino que mas bien tambien todos los valores intermedios y las combinaciones de valores que caen dentro de los intervalos precedentemente mencionados, se deben de abarcar concomitantemente por la solicitud.
De manera preferida, las descritas aleaciones de platino contienen todavfa por lo menos un agente afinador del grano en una proporcion de hasta 3 % en peso, de manera preferida iridio y/o rutenio, siendo la proporcion de iridio de entre 0,1 y 2,1 % en peso y/o la de rutenio de entre 0,5 y 1 % en peso. La proporcion del o de los agente(s) afinador(es) del grano reemplaza entonces de manera preferida a la correspondiente proporcion de oro.
Sorprendentemente, se ha puesto de manifiesto que las aleaciones de platino precedentemente mencionadas disponen de unas propiedades que las diferencian manifiestamente de las aleaciones clasicas con 95 % en peso de platino: En particular aparecen unas diferencias de color con respecto a las usuales aleaciones Pt950, que son significativas.
La Figura 1 es un diagrama a*/b*, que contiene los valores medidos en el espacio cromatico L*a*b*. El espacio cromatico L*a*b* es un espacio de medicion, en el que estan contenidos todos los colores perceptibles, representando L* la luminosidad, a* verde-rojo y b* amarillo-azul. Las mediciones aqrn expuestas se llevaron a cabo en las condiciones normalizadas definidas en la norma DIN 5033. Como comparacion se midieron tambien todavfa los correspondientes valores de las siguientes aleaciones de platino clasicas:
Una aleacion Pt950CuGa contiene 95,1 % en peso de platino, 2,1 % en peso de oro, 2,8 % en peso de galio, una aleacion Pt90Cu contiene 95 % en peso de platino y 5 % en peso de cobre, una aleacion Pt950Co contiene 95 % en peso y 5 % en peso de cobalto, y una aleacion Pt950Ru contiene 95 % en peso de platino y 5 % en peso de rutenio. Por lo demas, se determinaron todavfa los correspondientes valores para oro blanco rodiado, paladio 950 y plata Ag 35, es decir la aleacion de plata mas frecuente.
La Figura 1 muestra por fin el diagrama a*/b* de la descrita aleacion de platino, siendo designado el primer Ejemplo de realizacion de las descritas aleaciones de platino en el diagrama de la Figura 1 como Pt950Auln1, asf como el segundo o respectivamente el tercer Ejemplo de realizacion como Pt950Auln2 o respectivamente Pt950AuIn3.
Se reconoce que el conjunto formado por las descritas aleaciones de platino se diferencia en el diagrama precedentemente mencionado manifiestamente de las aleaciones de platino clasicas precedentemente descritas. Es digno de mencion el valor de a* negativo de las descritas aleaciones de platino, oro e indio, mientras que todas las otras aleaciones ensayadas poseen un valor de a* neutro o positivo. Ademas de ello, los valores de b* de las descritas aleaciones son, todos ellos, mas pequenos que 5, la proporcion de amarillo es segun esto baja.
Los valores de L*, a* y b* medidos se han recopilado en la Tabla de la Figura 2. Ademas de esto, allf, en la ultima columna, esta contenido el mdice de amarilleamiento YI. Para este es valido el hecho de que cuanto mas bajo sea este mdice, tanto mas blanco sera el color, siendo rodio la norma para el color blanco, y estando situadas unas capas galvanicas de rodio aproximadamente en YI = 10. A partir de la Tabla de la Figura 2 se reconoce que las tres aleaciones Pt950Auln1, Pt950Auln2 y Pt950Auln3 tienen en promedio un mdice de amarilleamiento de 10,6, mientras que p.ej. un oro blanco revestido con una capa de rodio posee un mdice de YI = 10,20. La impresion cromatica de las aleaciones descritas es por consiguiente comparable con la de una capa galvanica de rodio.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Por lo demas las distancias cromaticas AE1.2 se calcularon segun la norma DIN (acronimo de "Deutsche- IndustrieNorm" = Norma Industrial Alemana). Las distancias cromaticas resultantes se han recopilado en la Tabla de la Figura 3. Se reconoce que entre las aleaciones de platino y oro ya descritas apenas se pueden comprobar diferencias, puesto que el valor de AE1.2 es menor que 0,5, lo que usualmente significa que no se puede comprobar desde ninguna hasta casi ninguna diferencia. En comparacion con las aleaciones de platino clasicas precedentemente descritas, resultan unas apreciables diferencias de color, puesto que en este caso AE1.2 se situa entre 1,0 y 2,0. Una comparacion de las descritas aleaciones de platino con Pd950, oro blanco rodiado o Ag935Cu establecen unos valores de AE1.2 entre 2 y 4, lo que significa que en el presente caso subsiste una diferencia de color percibida. Es digna de mencion la distancia cromatica con respecto a la aleacion Ag935Cu citada en ultimo lugar, que se situa por encima de 9, de tal manera que usualmente la diferencia se valora como otro color distinto.
Para un uso de aleaciones de platino en la industria joyera es deseable una suficiente dureza y para un tratamiento CNC de materiales metalicos son deseables unas durezas todavfa mas altas. Asombrosamente, se ha puesto de manifiesto que las descritas aleaciones de platino, oro e indio poseen unas durezas asombrosamente altas. La aleacion de acuerdo con el primer Ejemplo de realizacion posee una dureza en HV de 160, la del cuarto Ejemplo de realizacion posee una dureza de 165 HV, la del quinto Ejemplo de realizacion posee una dureza de 155 Hv, la del sexto Ejemplo de realizacion posee una dureza de 168 HV y la del septimo Ejemplo de realizacion posee una dureza de 171 HV.
A partir de lo antes mencionado se manifiesta inequvocamente que, en particular unas aleaciones que contienen rutenio de acuerdo con el sexto Ejemplo de realizacion se distinguen por una dureza manifiestamente mas alta, de tal manera que mediante la utilizacion de rutenio es posible una HV de aproximadamente 170.
Una ventaja adicional de la aleacion descrita consiste en que esta no se endurece. Este hecho es importante en particular para el moldeo por colada o el tratamiento termico tal como p.ej. una soldadura durante el proceso de elaboracion, puesto que con ello no aparecen rigidizaciones indeseadas.
La temperatura solidus de las aleaciones descritas se situa en aproximadamente 1.632°C y la temperatura liquidus en aproximadamente 1.657°C. Este intervalo de fusion comparativamente bajo deja de manera ventajosa al proceso de colada una suficiente holgura para hacer variar la temperatura de fusion. Los ensayos de moldeo por colada con las aleaciones descritas han aportado unos resultados desde buenos hasta muy buenos, la tendencia a la porosidad esta pronunciada en menor grado que en el caso de las conocidas aleaciones de platino950, y no se observaron reacciones en crisoles o en una masa de empotramiento. Ademas de ello, las aleaciones descritas se distinguen tambien, a causa de su alto contenido de metales nobles, por una alta estabilidad qmmica.
Las aleaciones precedentemente mencionadas son bien apropiadas para la fabricacion de piezas semiterminadas, en particular para el posterior tratamiento CNC, puesto que unas altas resistencias coinciden con una buena deformabilidad.
Resumiendo, se puede comprobar que las descritas aleaciones de platino tienen buenas propiedades cromaticas y mecanicas, a pesar de la evitacion del galio que es toxicamente peligroso, y que ellas se distinguen por un bajo punto de fusion y unas buenas cualidades de elaboracion mecanica.
Claims (7)
- 51015202530REIVINDICACIONES1. Una aleacion de platino, que contiene de 93 a 97 % en peso de platino y oro, caracterizada por que la proporcion de oro es de entre 1 y 4 % en peso, y la aleacion contiene por lo demas de 1 a 4 % en peso de indio al igual que, como agente afinador del grano, iridio y/o rutenio en una proporcion de hasta 3 % en peso, reemplazando el agente afinador del grano a la correspondiente proporcion de oro, y complementandose las proporciones de platino, indio, oro, iridio y/o rutenio, prescindiendo de las impurezas, hasta 100 % en peso.
- 2. La aleacion de platino de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizada por que la aleacion de platino contiene como agente afinador del grano entre 0,1 y 2,1 % en peso de iridio y/o de 0,5 a 1 % en peso de rutenio.
- 3. La aleacion de platino de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que la aleacion de platino contiene de 95 a 96 % en peso de platino, de 1 a 3 % en peso de oro y de 2 a 3 % en peso de indio.
- 4. La aleacion de platino de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la aleacion de platino contiene de 95 a 95,3 % en peso de platino, de 1 a 2,2 % en peso de oro, de 2,5 a 3 % en peso de indio y de 0,1 a 0,3 % en peso de iridio.
- 5. La aleacion de platino de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la aleacion de platino contiene de 95 a 95,3 % en peso de platino, de 1 a 2 % en peso de oro, de 2,5 a 3 % en peso de indio y de 0,5 a 1 % en peso de rutenio.
- 6. Una utilizacion de la aleacion de platino de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes para la produccion de objetos de adorno, en particular de joyas, alhajas, alojamientos de relojes y objetos de un metal noble o una capa de un metal noble.
- 7. Un objeto de adorno, caracterizado por que el objeto de adorno, en particular una joya, una alhaja, un alojamiento de reloj y un objeto a base de un metal noble o de una capa de un metal noble, se compone de por lo menos una aleacion de platino de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes.
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