ALEACION DE PLATINO Y METODO DE FABRICACION DE LA MISMA.

Una aleación de platino que comprende:

- 63,01 a 69,99% en peso de platino,

- 1,5 a 10% en peso de cobalto,

- 20,01 a 35,49% en peso de cobre, y opcionalmente

- 0,001 a 2% en peso de al menos un primer metal seleccionado del grupo que consiste en iridio y rutenio,

- 0,001 a 2% en peso de al menos un segundo metal seleccionado del grupo que consiste en indio y galio,

- 0,001 a 5% en peso de paladio,

- 0,001 a 0,5% en peso de silicio,

- 0,001 a 0,5% en peso de zirconio,

- fósforo en una cantidad de menos que 4,2% en peso, siendo el resto cobre e impurezas inevitables

Aleación de platino y método de fabricación de la misma.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una aleación de platino y un método de producción de la misma. En particular, la presente invención se refiere a aleaciones de platino que son adecuadas para la fabricación de artículos ornamentales tales como anillos, collares, brazaletes, pendientes, pulseras de reloj, cajas de reloj y otras joyas. Además, la presente invención se refiere a un artículo ornamental hecho a partir de la aleación de platino y un método de producción de la misma.

Fundamento de la invención

El platino es un metal precioso y es relativamente caro. En años recientes ha aumentado la importancia del platino como un metal usado para la fabricación de joyas. El platino para alta joyería se vende normalmente en altas concentraciones de más de 85 por ciento en peso.

El metal de platino puro (Pt1000) es blando y no tiene la resistencia mecánica para la mayoría de las aplicaciones de joyería. Por esta razón, en la mayoría de aplicaciones de joyería se emplean diversos tipos de aleaciones de platino. Las aleaciones de platino son deseables por su color neutro cuando se combina con gemas, son hipoalergénicas, tienen alta resistencia tensora y un peso agradable debido a su alta densidad.

La industria de la joyería usa tres clases principales de aleaciones de platino. Estas clases son Pt950, Pt900 y Pt850. Estas aleaciones tienen un contenido en platino de 95, 90 y 85% en peso respectivamente. Las aleaciones disponibles comercialmente usadas frecuentemente en la fabricación de joyas incluye Pt/Ir 900/100 (90% en peso de platino y 10% en peso de iridio), PtCu950 (95% en peso de platino y 5% en peso de cobre) y PtCo950 (95% en peso de platino y 5% en peso de cobalto).

Se conocen en la técnica diversos materiales de joyería de alto contenido en platino. El término "alto contenido en platino" como se usa en este documento se refiere a aleaciones de platino que tienen un contenido en platino igual o mayor que 85% en peso.

Por ejemplo, la Patente de EE.UU. núm. 4.165.983 describe una aleación para fabricar joyas que contiene al menos 95% en peso de platino, 1,5 a 3,5% en peso de galio, y un resto de al menos uno de indio, oro, paladio, plata, cobre, cobalto, níquel, rutenio, iridio y rodio. La Patente de EE.UU. núm. 5.846.352 describe una aleación de platino-galio tratada con calor para fabricar joyas que contiene de 1 a 9% en peso de galio y una pequeña cantidad de paladio. La Solicitud de Patente japonesa publicada JP 61-133340 describe una aleación para fabricar joyas que consiste en 84 a 96% en peso de platino, 1 a 10% en peso de galio 0,5 a 10% en peso de cobre y 0,01 a 5% en peso de cobalto. La Solicitud de patente Japonesa publicada JP 61-034133 describe una aleación para fabricar joyas que contiene de 84 a 96% en peso de platino, 0,5 a 10% en peso de cobalto, 0,5 a 10% en peso de cobre y 0,01 a 0,5 a 0,5 de mischmetal de Y, B, CaB.

Aunque dichas aleaciones tienen propiedades mecánicas y ópticas satisfactorias que las hacen adecuadas para la fabricación de joyas, estas aleaciones son caras de producir debido a su alto contenido en platino.

También hay un número de materiales de joyería de bajo contenido en platino conocidos en la técnica. El término "bajo contenido en platino" como se usa en este documento se refiere a aleaciones de platino que tienen un contenido en platino menor que 85% en peso.

La Patente de EE.UU. núm. 6.048.492 describe una composición de aleación de platino para usar en productos de joyería que contiene aproximadamente 58,5% en peso de platino, 26,5 a 36,5% en peso de paladio y 5 a 15% en peso de o bien iridio, o cobre o rutenio. La Patente de EE.UU. núm. 2.279.763 describe una aleación dúctil de platino que contiene de 10 a 80% en peso de platino, 12 a 90% en peso de paladio y 1 a 15% en peso de rutenio.

El documento WO2004/059019 A1 describe aleaciones amorfas que solidifican en bloque con base de Pt que utilizan platino y otros ingredientes y necesitan la presencia de fósforo. Las aleaciones amorfas descritas en este documento se preparan apagando la aleación fundida desde por encima de la temperatura de fusión a temperaturas ambiente y que alcanzan así una estructura sustancialmente (es decir, no cristalina) de la aleación y que necesita más del 50% para estar en el estado amorfo.

Una desventaja de los materiales de joyería conocidos con bajo contenido en platino es que a menudo tienen propiedades mecánicas y físicas inferiores en comparación con los materiales de joyería de alto contenido en platino. En particular, la capacidad de moldeado de materiales de joyería conocidos de bajo contenido en platino no es tan buena como la de las aleaciones de alto contenido en platino. Además, el color de los materiales de joyería conocidos de bajo contenido en platino difiere del "color del platino" típico de las aleaciones Pt950 que se desea por parte de la mayoría de consumidores de la alta joyería. Por tanto, los materiales de joyería de bajo contenido en platino son rechazados habitualmente por parte de los consumidores por razones estéticas. De hecho, es muy difícil producir un material de joyería de bajo contenido en platino que combine tanto la fortaleza mecánica como la facilidad de trabajado además de las propiedades ópticas de los materiales de alto contenido en platino.

Debido a las mejoras potenciales en las propiedades y la realización de dichas aleaciones, hay una necesidad de aleaciones adicionales adecuadas para usar en joyería y aplicaciones artísticas.

Por consiguiente, sería deseable proporcionar una composición de aleación de platino adecuada para joyería que sea menos cara que el platino que está disponible en la actualidad, que aún así proporcione un artículo de joyería de platino con propiedades tecnológicas y ópticas deseables.

Resumen de la invención

Según la presente invención, se proporciona una composición de aleación mejorada de bajo contenido en platino que consiste en una aleación de platino que comprende de 63,01 a 69,99% en peso de platino, 1,5 a 10% en peso de cobalto, 20,01 a 35,49% en peso de cobre, y opcionalmente 0,001 a 2% en peso de al menos un primer metal seleccionado del grupo que consiste en iridio y rutenio, 0,001 a 2% en peso de al menos un segundo metal seleccionado del grupo que consiste en indio y galio, 0,001 a 5% en peso de paladio, 0,001 a 0,5% en peso de silicio, 0,001 a 0,5% en peso de zirconio, fósforo en una cantidad de menos que 4,2% en peso, siendo el resto cobre e impurezas inevitables. Las aleaciones según la presente invención se adaptan particularmente bien para la fabricación de artículos ornamentales, tales como anillos, collares, pendientes, pulseras de reloj, cajas de reloj y otras joyas.

Sorprendentemente, se encontró que a pesar de su relativamente bajo contenido en platino, las aleaciones de la presente invención muestran excelentes propiedades mecánicas y ópticas que las hacen extremadamente adecuadas para la fabricación de productos ornamentales tales como joyas de cualquier tipo. Debido a la menor densidad de las aleaciones de la presente invención, es posible fabricar construcciones y piezas fundidas más delgadas y más ligeras a coste considerablemente menor que con aleaciones de alto contenido en platino (por ejemplo, Pt850, Pt900, Pt950).

Las aleaciones de platino de la presente invención tienen un menor intervalo de fusión en comparación con aleaciones conocidas de bajo contenido en platino como se describe, por ejemplo, en la Patente de EE.UU. núm. 6.048.492. Debido a su temperatura de fusión relativamente baja se moldean más fácilmente que las aleaciones de platino anteriormente conocidas y son más eficientes energéticamente. Esta aleación de baja temperatura también permite una menor temperatura de moldeo, disminuyendo el grado de defecto debido a la porosidad de contracción, rotura de revestimientos, inclusiones y contaminaciones que se dan más fácilmente a temperaturas altamente elevadas.

Las aleaciones según la presente invención se ajustan particularmente bien para la fabricación de joyas debido a su dureza mejorada, facilidad de trabajado, capacidad de moldeado, capacidad de deformación, propiedades de desgaste y abrasión, y resistencia a la corrosión. La composición de la aleación de platino de la invención no parece ni se ve diferente que el platino al 95 por ciento, aunque es sustancialmente más ligero, menos denso, y así, menos caro de...

1. Una aleación de platino que comprende:

- 63,01 a 69,99% en peso de platino,

- 1,5 a 10% en peso de cobalto,

- 20,01 a 35,49% en peso de cobre,

y opcionalmente

- 0,001 a 2% en peso de al menos un primer metal seleccionado del grupo que consiste en iridio y rutenio,

- 0,001 a 2% en peso de al menos un segundo metal seleccionado del grupo que consiste en indio y galio,

- 0,001 a 5% en peso de paladio,

- 0,001 a 0,5% en peso de silicio,

- 0,001 a 0,5% en peso de zirconio,

- fósforo en una cantidad de menos que 4,2% en peso,

siendo el resto cobre e impurezas inevitables.

2. La aleación de platino según la reivindicación 1, en la que dicha aleación tiene una estructura esencialmente cristalina.

3. La aleación de platino según la reivindicación 1, en la que dicha aleación comprende 63,5 a 66,5% en peso de platino.

4. La aleación de platino según la reivindicación 1, en la que dicha aleación comprende 64 a 66% en peso de platino.

5. La aleación de platino según la reivindicación 1, en la que dicha aleación comprende aproximadamente 65% en peso de platino.

6. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicha aleación comprende 2,0 a 6,0% en peso de cobalto.

7. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que dicha aleación comprende 2,5 a 5,5% en peso de cobalto.

8. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que dicha aleación comprende 0,1 a 0,3% en peso de silicio.

9. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que dicha aleación comprende 0,1 a 0,3% en peso de zirconio.

10. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que la cantidad total de otros elementos presentes en dicha aleación de platino aparte de Pt, Cu y Co no excede de 10% en peso, en base al peso total de dicha aleación de platino.

11. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que la cantidad total de otros elementos presentes en dicha aleación de platino aparte de Pt, Cu y Co no excede de 7,5% en peso, en base al peso total de dicha aleación de platino.

12. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que la cantidad total de fósforo presente en dicha aleación de platino es menos que aproximadamente 2,0% en peso en base al peso total de dicha aleación de platino.

13. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que consiste en:

63,5 a 67,5% en peso de platino,

1,5 a 8% en peso de cobalto, y

24,5 a 35% en peso de cobre,

en la que el cobre puede sustituirse por uno o más de los siguientes elementos en las cantidades especificadas:

0,001 a 2% en peso de al menos uno de dichos primeros metales;

0,001 a 2% en peso de al menos uno de dichos segundos metales;

0,001 a 5% en peso de paladio;

0,001 a 0,5% en peso de silicio, y/o

0,001 a 0,5% en peso de zirconio.

14. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en la que la resistencia a la tracción de dicha aleación está en el intervalo de 450 a 800 N/mm².

15. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en la que la dureza Vickers de dicha aleación, medida en estado ablandado, está en el intervalo de 130 a 210 HV10.

16. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en la que el alargamiento a la rotura de dicha aleación es al menos 20%.

17. La aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en la que el tono de color de dicha aleación corresponde esencialmente al tono de color blanco platino de una aleación PtCu950.

18. Un método para preparar una aleación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, que comprende (a) mezclar los componentes de la aleación; y (b) fundir la aleación.

19. Un material de color platino para propósitos ornamentales que comprende una aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.

20. Un artículo ornamental que comprende la aleación de platino de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.

21. El artículo ornamental según la reivindicación 20, en el que dicho artículo ornamental es un anillo, un collar, un pendiente, una pulsera de reloj, una caja de reloj u otra joya.

22. Un método para fabricar el artículo ornamental según la reivindicación 20 o 21, que comprende la formación del artículo ornamental a partir de una aleación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.

23. El método según la reivindicación 22, en el que la aleación se moldea en la forma del artículo ornamental.

24. El uso de una aleación de platino según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, para la fabricación de un artículo ornamental tal como un anillo, un collar, un pendiente, una pulsera de reloj, una caja de reloj u otra joya.