Domaine technique
[0001] L'invention se rattache au domaine de l'orfévrerie, la bijouterie ou l'horlogerie.
Elle vise plus précisément la fabrication d'objets réalisés à partir d'une base en
métal fin et présentant un placage en un autre métal fin. Il peut s'agir par exemple
de bijoux à base d'argent recouvert d'un placage d'or. Elle consiste plus précisément
en l'utilisation de platine pour constituer une couche barrière d'interposition entre
les deux métaux fins.
Techniques antérieures
[0002] La réalisation de pièces d'orfévrerie ou de bijoux réalisés à base d'argent doré,
plus connu sous l'appellation "vermeil" est connue depuis de nombreux siècles.
[0003] Ainsi, ce type de pièce est réalisé à partir d'une base en argent recouverte d'une
couche d'or. Or, on a observé depuis longtemps qu'au niveau de la surface de jonction
entre l'argent et l'or, des migrations d'ions avaient lieu, dues à des réactions électrochimiques.
Ce phénomène modifie la structure de la couche d'or, ce qui se traduit par une dégradation
des qualités superficielles, et l'apparition de tâches de sulfuration de l'argent
particulièrement inesthétiques.
[0004] Pour pallier cet inconvénient, on a proposé, avant de plaquer la couche d'or sur
l'argent, de déposer sur la base d'argent une couche intermédiaire en un matériau
différent, servant de barrière et interdisant la migration d'ions. Historiquement,
on a d'abord utilisé du nickel pour former cette couche frontière. Par la suite, on
a progressivement remplacé le nickel par un alliage de palladium et de nickel.
Or, le coût d'un tel alliage palladium-nickel est très important et augmente le
prix de revient d'une pièce ainsi réalisée.
[0005] En outre et surtout, le nickel présente un caractère allergène et a été progressivement
prohibé dans l'industrie de fabrication des objets en métaux précieux destinés au
contact avec la peau.
[0006] Un des problèmes que se propose donc de résoudre l'invention est celui de la réalisation
de zones barrières entre l'argent et l'or n'utilisant pas de nickel même en très faibles
proportions.
[0007] Par ailleurs, on connaît des bijoux réalisés en argent plaqué platine qui présentent
un éclat caractéristique très recherché. Or, compte tenu des techniques de fabrications
existantes, les couches de placage de tels bijoux sont d'une épaisseur extrêmement
réduite. En effet, les couches de platine actuellement obtenues sont très fines et
très tendues et par conséquent perméables et relativement cassantes. On observe le
même inconvénient à un degré encore supérieur, avec les couches de placage en palladium
pur.
[0008] En outre, il est également connu de recouvrir les bijoux à base d'argent d'une couche
de rhodium qui protège l'argent d'une oxydation en formant une barrière vis-à-vis
de l'air ambiant. Or, si le rhodium est très résistant et confère aux bijoux ainsi
obtenus une bonne tenue aux chocs, en revanche son éclat est relativement médiocre.
Exposé de l'invention
[0009] L'invention concerne donc une pièce d'orfévrerie, de bijouterie, de joaillerie ou
d'horlogerie, du type comportant une base réalisée en un métal fin, une couche barrière
recouvrant la base, et une couche supérieure en un autre métal fin recouvrant la couche
barrière.
La pièce conforme à l'invention se
caractérise en ce que la couche barrière est en platine.
[0010] Autrement dit, l'invention consiste à utiliser le platine en tant que matériau servant
de zone barrière entre deux métaux fins, comme par exemple l'or et l'argent. Or, comme
déjà dit, l'utilisation du platine était connue dans les domaines de l'invention uniquement
pour réaliser des couches de placage extérieur d'épaisseur extrêmement réduite. Comme
déjà dit, les propriétés mécaniques de ces placages de platine étaient loin d'être
satisfaisantes notamment en terme de résistance aux chocs et de perméabilité. Or,
par effet surprenant, l'invention permet d'obtenir des zones barrières de bonne qualité
car d'épaisseur relativement importante.
[0011] Par ailleurs, compte tenu du prix du platine, l'homme de métier serait dissuadé d'utiliser
un tel matériau pour réaliser la zone frontière dont l'épaisseur est nettement supérieure
à l'épaisseur d'une couche de placage de platine traditionnel.
[0012] Dans une forme perfectionnée de l'invention, le platine des couches barrières comprend
en outre un ajout formé de poudres de particules submicronales. Par submicronales,
on entend que les particules de poudre incluses dans le platine ont des dimensions
de l'ordre du micron.
[0013] En pratique, les particules submicronales sont en un matériau choisi dans le groupe
comprenant entre autres: la silice, le carbure de tungstène, le carbure de nitrure,
le diamant et le polytétrafluoroéthylène.
[0014] Ainsi, en fonction de la poudre utilisée, on peut modifier les caractéristiques intrinsèques
du platine notamment en termes de tension, de dureté, de coloris et de résistance
à l'abrasion.
[0015] En pratique, la couche barrière a une épaisseur comprise entre 1 et 4 microns, et
de préférence comprise entre 2,5 et 3,5 microns. Comme déjà dit, les épaisseurs de
couches de platine ainsi obtenues sont nettement supérieures à celles employées pour
les couches de placage de platine constituant l'utilisation traditionnelle du platine.
[0016] L'invention permet donc de réaliser des objets d'orfèvrerie ou de bijouterie correspondant
à l'appellation réglementée "vermeil" pour laquelle l'épaisseur de la couche de placage
en or jaune est supérieure à 2 microns et généralement inférieure à 20 microns.
[0017] Il est également possible de réaliser des objets dans lesquels la couche supérieure
d'or présente une épaisseur comprise entre 1 et 4 microns. Ainsi, cette couche d'or
assure une protection de l'argent contre les éventuelles zones de perméabilité de
la couche caractéristique de platine.
[0018] Il peut également s'avérer avantageux de réaliser une pièce d'orfèvrerie ou de bijouterie
prenant une succession de couches superposées en métal fin entre chacune desquelles
est intercalée une couche barrière caractéristique en platine. On réalise ainsi un
élément multi-couches dans lequel chaque couche, notamment celle de platine, sont
d'épaisseur moindre, ce qui améliore les propriétés mécaniques de chacune de ces couches,
notamment en termes de tension, et se traduit par une meilleure tenue de la pièce
finale.
[0019] Avantageusement, on peut faire subir à la pièce multi-couches un traitement thermique
qui a pour effet d'éliminer certains résidus de dépôt, voire dans certains cas de
réaliser un léger alliage au niveau de la jonction des différentes couches entre elles.
[0020] Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la couche supérieure d'or est
recouverte d'une couche supplémentaire en platine. Ainsi, on peut réaliser des objets
correspondant à l'appellation réglementée "vermeil blanc", qui sont constitués, de
l'intérieur à l'extérieur, de la base en argent, puis d'une couche barrière caractéristique
en platine, puis une couche supérieure en or, puis enfin d'une couche extérieure en
platine.
Manières de réaliser l'invention
[0021] Comme déjà dit, l'invention concerne les objets utilisés en orfévrerie, en bijouterie,
en joaillerie et voire en horlogerie. Il peut donc s'agir de bijoux, de montres ou
d'articles de métal précieux de type très variés.
[0022] Dans la suite de la description, on présente l'application de l'invention à des objets
d'argent plaqués or, mais l'invention couvre également les pièces réalisées en plaquage
d'or blanc sur or jaune, ou vice versa ou encore d'autres types de plaquage d'un premier
métal fin sur un second, le point essentiel étant que la couche intermédiaire soit
en platine.
[0023] Ainsi, pour réaliser un bijou conforme à l'invention, on procède sur l'objet de base
en argent, issu par exemple de fonderie, au dépôt d'une couche caractéristique de
platine. Ce dépôt peut s'obtenir par un procédé physique, chimique ou électrolytique,
connu en soi, qui ne sera donc pas détaillé ci-après en détail.
[0024] Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, la couche barrière
en platine présente de préférence une épaisseur comprise entre 2,5 à 3,5 microns.
Bien entendu, l'invention couvre également les réalisations dans lesquelles l'épaisseur
de platine sera comprise entre 0,5 et 4 voire 5 microns.
[0025] L'étape suivante de fabrication du bijou consiste à déposer une couche supérieure
en or sur la couche de platine caractéristique.
[0026] Plusieurs cas de figures sont envisageables. Ainsi, si l'on souhaite réaliser un
objet répondant à l'appellation réglementée "vermeil", la couche d'or blanc ou jaune
présente une épaisseur comprise entre 10 et 20 microns et est réalisée par dépôt physique,
galvanique ou électrolytique.
[0027] Dans le cas où l'on souhaite uniquement réaliser une couche de protection de la couche
de platine caractéristique, la couche d'or supérieure présente une épaisseur comprise
entre 2 et 3 microns. Cette couche d'or réalise ainsi une protection et une couverture
de la couche de platine et permet de prévenir les risques d'oxydation et de sulfuration
de l'argent qu'occasiouneraient des zones perméables de la couche de platine caractéristique.
[0028] Comme déjà dit, il peut s'avérer avantageux de réaliser une succession de dépôts
alternés de couches de métal fin et de couches barrière de platine. Dans ce cas, il
est possible de diminuer l'épaisseur des couches de barrière de barrière en platine,
ce qui est favorable en termes de tension. On augmente ainsi la résistance mécanique
globale de la pièce réalisée. Ainsi, les différentes couches superposées peuvent par
exemple avoir une épaisseur de un micron et être au nombre de deux ou trois, voire
plus. Pour assurer une bonne homogénéité des propriétés mécaniques de l'ensemble multi-couches,
on peut être amené à soumettre cet élément à un traitement thermique, ce qui a pour
effet d'une part, d'éliminer d'éventuels résidus de dépôts indésirables, et d'autre
part, de provoquer une légère fusion et donc un alliage au niveau des zones de jonction
des couches de platine avec les couches de métal fin.
[0029] Il est important de noter que l'épaisseur de la superposition des couches de platine
et de métal fin caractéristique de l'invention est nettement supérieure aux épaisseurs
de couches de platine utilisée en placage traditionnellement, qui sont typiquement
de l'ordre du micron.
[0030] L'invention couvre également les variantes de réalisation dans lesquelles le bijou
obtenu comme décrit précédemment reçoit une couche de placage extérieur réalisée également
en platine, grâce à un dépôt physique, électrolytique ou chimique.
[0031] Dans ce cas, l'épaisseur de la couche de placage est supérieure à trois microns,
et avantageusement comprise entre dix et vingt microns.
[0032] Conformément à une caractéristique importante de l'invention, le platine utilisé
pour réaliser la couche barrière et l'éventuelle couche de placage peut contenir des
particules de poudre submicronales. Ainsi, par exemple lors de la préparation du platine
avant son dépôt, on incorpore certaines poudres permettant de modifier les caractéristiques
mécaniques ou esthétiques du platine.
[0033] Ainsi, si l'on souhaite augmenter la dureté de la couche de platine, on choisit une
poudre de diamant, ou de métal dur comme par exemple le carbure de tungstène ou de
nitrure.
[0034] Par ailleurs, si l'on souhaite augmenter la résistance de la couche de placage à
l'usure, aux frottements et aux glissements, on choisit d'incorporer une poudre de
matières thermoplastiques comme par exemple du polytétrafluorure d'éthylène commercialisé
sous la marque déposée TEFLON®. On peut également incorporer des poudres telles que
la silice ou autres oxydes permettant d'obtenir des effets de couleur particulièrement
esthétiques.
[0035] Ainsi, les articles d'orfèvrerie ou de bijouterie conformes à l'invention présentent
de nombreux avantages par rapport aux bijoux équivalents réalisés antérieurement.
En ce qui concerne les propriétés mécaniques, on peut citer une augmentation d'épaisseur,
de la résistance aux chocs et aux frottements. Sur le point de vue esthétique, on
obtient des articles présentant un éclat et des coloris supérieurs à ceux obtenus
notamment grâce au placage de rhodium.
[0036] En outre, l'emploi de platine élimine toute utilisation de nickel, ce qui correspond
aux futures normes de réglementation.
1. Pièce d'orfévrerie, de bijouterie, de joaillerie, d'horlogerie ou analogue, du type
comportant une base en métal fin, une couche barrière recouvrant la base, et une couche
supérieure en un autre métal fin adhérant à la couche barrière, caractérisée en ce que la couche barrière est en platine.
2. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que le platine de la couche barrière comprend en outre un ajout de particules
submicronales.
3. Pièce selon la revendication 2, caractérisée en ce que les poudres submicronales sont en un matériau choisi dans le groupe comprenant
la silice, le carbure de tungstène, le carbure de nitrure, le diamant et le polytétrafluoroéthylène.
4. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche barrière a une épaisseur comprise entre 0,5 et 4 microns.
5. Pièce selon la revendication 4, caractérisée en ce que la couche barrière a une épaisseur comprise entre 2,5 et 3,5 microns.
6. Pièce selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend une succession de couches superposées en métal fin entre chacune
desquelles est intercalée une couche barrière en platine.
7. Pièce selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle a subi un traitement thermique.
8. Pièce selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la base est réalisée en argent et en ce que la couche supérieure est réalisée
en or.
9. Pièce selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la couche supérieure est recouverte d'une couche supplémentaire en platine.
10. Pièce selon la revendication 9, caractérisée en ce que la couche supplémentaire de
platine présente une épaisseur comprise entre 10 et 20 microns.