Flanders DC - Inspiring Creativity

Nieuwe coatingtechnieken bewijzen hun nut in de horloge-industrie. Zo wordt om goud-deklagen harder te maken eerst een hardere onderlaag afgezet. Bovendien kunnen met behulp van plasma- en lasertechnieken tegenwoordig designhorloges op maat van de klant worden gemaakt.

Goud wordt als materiaal en deklaag vooral gebruikt in de juwelenindustrie. Het is een zo goed als inert materiaal, reageert niet met het menselijk lichaam, is duurzaam, makkelijk vervormbaar en het oogt mooi. In de uurwerkindustrie worden de verschillende uurwerkonderdelen uit staal, zoals armbanden, draaiknoppen, cases daarom van een gouden deklaag voorzien.

PVD

Dit coaten kan door elektrolytisch vergulden of via een opdampproces (PVD, Physical Vapour Deposition), aangewend door o.a. Umicore Materials. Hierbij worden de onderdelen in een vacuümreactor geplaatst. Door het wegsputteren van goudatomen op een goudtarget (diameter van 45 cm of lengte tot 90 cm) vormen goudatomen een groeiende deklaag. Het volledige proces van pompen, opwarmen, etsen, afzetten van de deklaag, afkoelen en beluchten duurt ongeveer 3,5 uur. Opdrachten tot 1.000 stuks worden geleverd binnen de 3 werkdagen. De targets zijn vrij zuiver (tot 99.99 procent). Om het gouden horlogeoppervlak slijtvaster te maken, wordt eerst een keramische titaniumnitride-deklaag (TiN) aangebracht van ca. 1 µm dikte. In hetzelfde depositieproces – men verandert in de reactor automatisch het te gebruiken target - wordt vervolgens de gouden toplaag aangebracht. Dergelijke horloges houden het in ISO-gestandaardiseerde zweettesten 48 uur uit, waar normaal gezien maar 24 uur gevraagd wordt. Hetzelfde proces wordt ook toegepast op luxe-brilmonturen, medische instrumenten en luxeschrijfgerei.

Plasma en laser

Recent ontwikkelde het Fraunhofer Institut Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) plasma- en lasertechnieken om gouden onderdelen selectief te bedekken. De unieke designhorloges bevatten decoratieve schijven die de stand van de maan aangeven via een blauwe achtergrond met gouden sterren en manen. Tot nog toe werd de kleur bekomen door te bedrukken met blauwe lak. Om tot een optimale kleurintensiteit en precisie van de versieringen te komen, werd nu op de gouden schijven een diamantachtige koolstoflaag aangebracht. Het gaat om ta-C, een deklaag die in een vacuümreactor wordt aangebracht door lasergepulst een elektrische boogontlading te vormen op een grafiet target, waarbij grafiet verdampt. Door met de laagdikte te spelen konden diverse blauwe tinten bekomen worden. Dergelijke lagen vertonen ook een hogere hardheid, wat de duurzaamheid verbetert. Om de ster- en maanvormige sierelementen te vormen in de schijf die de maanstand aangeeft, werd de blauwe koolstoflaag plaatselijk doorboord met een laserbundel, zodat het onderliggende goud hier terug aan de oppervlakte komt. Randzones en nadelige warmte-invloeden werden minimaal gehouden.
 

Bronnen

• Metalloberfläche, 12/2007, P. 10
• Materials, The Umicore Thin Film Products Customer Magazine, January 2008, P. 4: www.thinfilmproducts.umicore.com/mag/pdf/materials_jan08.pdf
• www.vacor.li
   

Contactpersoon : Sirris, Marc Van Stappen
E-mail marc.vanstappen@sirris.be
Tel. +32 (0)498 91 93 47 Fax +32 (0)11 26 08 59
 

Dit artikel is reeds verschenen op Agoria Online (members only) en Techniline, de portaalsite van de technologische innovatie van Sirris. Abonneer u op Techniline indien u alle artikels wenst te volgen.