DE3413663A1 - ALLOY AND GOLD PLATING METHOD - Google Patents

Abstract

A dry ionic process for gold plating substrate articles 5 comprises suspending an article from a holder 2 in a vacuum chamber 1 above a heated bath of a gold-based plating alloy 3 and applying a voltage from an electrical supply 4 between the articles 5 and the bath 3 to deposit vapour of the alloy. The invention lies in the use in the bath of a gold- based alloy containing at least one of the following alloying metals:- chromium, iron, cobalt, nickel, palladium and copper, the content of the or each alloying metal being, for the chromium, iron, cobalt and nickel in the range of from 1% to 10% by weight, and for the palladium and copper in the range of from 0.5 to 20% by weight and the balance of the alloy except for impurities being gold, and heating the alloy in the bath to a temperature in the range of from 1000 DEG to 1500 DEG C. By the use of an alloy as described above, the process can be carried out using a single alloy bath instead of using two or more different baths from which single metals are vaporized simultaneously and in this way various difficulties previously encountered are avoided. Despite the simplification of the process, the plating obtained is satisfactory in all respects including the control of the colour tone of the plated surface and the corrosion resistance and adhesion strength of the plating. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a method of the type mentioned in the preamble of claim 1.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Piatieren oder Beschichten eines Schmuckstücks mit Gold oder einer Legierung auf Goldbasis, speziell das Beschichten der Oberfläche eines Schmuckstücks oder Ziergegenstandes mit einer Uberzugsschicht aus einer Legierung auf Goldbasis mit einem glänzenden Goldton, fester Haftung auf der Substratoberfläche und mechanischer Festigkeit. Die Erfindung betrifft außerdem eine Legierung zur Durchführung dieses Verfahrens.In particular, the invention relates to a method for paving or coating a piece of jewelry with gold or an alloy based on gold, especially the coating of the surface of a piece of jewelry or decorative object with a Coating layer made of a gold-based alloy with a shiny gold tone, firm adhesion to the substrate surface and mechanical strength. The invention also relates to an alloy to carry out this process.

BERGSTnASSE 48'I₁ · D-8O3S MÜNCHEN-GAUTING TELEPHON: (OBO) BBO203O · TELEX: B21777lsardBERGSTnASSE 48'I ₁ D-8O3S MÜNCHEN-GAUTING TELEPHON: (OBO) BBO203O TELEX: B21777lsard

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Es ist übliche Praxis, Uhrengehäuse, Uhrenarmbänder, Brillengestelle, persönliche Schmuckstücke oder andere dekorative Gegenstände und Objekte mit einer dekorativen Überzugsschicht aus einer Gold enthaltendenden Legierung zu überziehen, und zwar nicht nur um den ästhetischen Eindruck des Objekts zu erhöhen, sondern insbesondere auch um die Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche des Gegenstandes zu verbessern. Bekannt ist auch, daß solche Beschichtungen oder Platierungen, die im folgenden zusammenfassend kurz als "Vergoldung" bezeichnet sind, kaum jemals aus reinem Gold hergestellt werden. Fast ausschließlich werden solche Vergoldungen mit Legierungen durchgeführt, die Gold als Hauptbestandteil oder zumindest als den Legierungscharakter bestimmenden Bestandteil enthalten. Beide Arten von Legierungen sind im folgenden kurz als "Goldlegierungen¹¹ bezeichnet.It is common practice to coat watch cases, watch straps, eyeglass frames, personal jewelry or other decorative items and objects with a decorative coating layer made of an alloy containing gold, not only to increase the aesthetic impression of the item, but in particular also to increase its resistance to corrosion to improve the surface of the object. It is also known that such coatings or platings, which are briefly referred to below as "gold plating", are hardly ever made from pure gold. Almost exclusively such gold plating is carried out with alloys that contain gold as a main component or at least as a component that determines the character of the alloy. Both types of alloys are briefly referred to below as "gold alloys ¹¹ ".

Bekannt ist weiterhin, daß der Farbton der üblichen Vergoldungen stark von der Zusammensetzung der zur Herstellung der Vergoldung eingesetzten Goldlegierung abhängt. Bei vielen unter Verwendung solcher Goldlegierungen hergestellter Vergoldungen tritt dabei das Problem auf, die Vergoldung reproduzierbar so herzustellen, daß der erhaltene Goldglanz der beschichteten bzw. vergoldeten Substratoberfläche auch alle ästhetischen Ansprüche erfüllt.It is also known that the color of the usual gold plating depends to a large extent on the composition of the material used for production the gold alloy used depends on the gold plating. With many gold plating made using such gold alloys the problem arises of reproducibly producing the gold plating in such a way that the gold sheen obtained is the coated or gold-plated substrate surface also meets all aesthetic requirements.

Die bekannten Vergoldungen werden entweder als Naßverfahren oder als Trockenverfahren durchgeführt. Dabei gewinnt das Trockenverfahren gegenüber dem Naßverfahren zunehmend an Boden, Als Trockenverfahren werden insbesondere das Aufdampfen im Vakuum und die Ionenplatierung aus der Dampfphase eingesetzt, da diese Verfahren die größtmögliche Anpassungsfähigkeit an die verschiedensten Substrate aufweisen, und zwar insbesondere an Substrate, die nach den verschiedenen Naßverfahren nicht vergoldet werden können. Genannt seien in diesem Zusammenhang Oberflächen aus Edelstahl, Titan oder Legierungen auf Titanbasis, die, wenn überhaupt, nur unter größten SchwierigkeitenThe known gold plating is carried out either as a wet process or as a dry process. That wins Dry process compared to the wet process increasingly on the ground. In particular, vapor deposition in the Vacuum and ion plating from the vapor phase are used as these processes offer the greatest possible adaptability have a wide variety of substrates, in particular on substrates that are not after the various wet processes can be gold-plated. In this context, surfaces made of stainless steel, titanium or alloys based on titanium may be mentioned, which, if at all, only with great difficulty

nach Naßverfahren vergoldet werden können. Diese Oberflächen lassen sich jedoch problemlos nach den verschiedenen Trockenverfahren unter Verwendung einer Goldlegierung als Quelle vergolden. can be gold-plated using a wet process. However, these surfaces can be easily cleaned using the various drying methods gilding using a gold alloy as a source.

Beim gebräuchlichen Vergolden nach einem der Trockenverfahren werden üblicherweise zwei heizbare Schiffchen in eine Vakuumkammer eingebracht, von denen eines Gold, das andere das oder die Legierungsmetalle enthält, beispielsweise Cobalt und/oder Titan. Beide Schiffchen werden zur Verdampfung der in ihnen enthaltenen Metalle getrennt voneinander erwärmt, und zwar in der Weise, daß die so verdampften Metalle gleichzeitig unter Bildung der Goldlegierung auf den Substratoberflächen niedergeschlagen werden. Zu diesem Zweck müssen die beiden, das Aufdampfmaterial enthaltenden Schiffchen, also das das Gold und das das oder die Legierungsmetalle enthaltenden Schiffchen unabhängig voneinander erhitzt werden, da beide Schiffchen, sowohl das Goldschiffchen, als auch das Legierungsmetallschiffchen, auf unterschiedlichen Temperaturen gehalten werden, da beide Metalle voneinander abweichende Verdampfungskennlinien aufweisen. Bei diesem Verfahren gilt die Art der Erhitzung als relativ unkritisch. Vorzugsweise werden die elektrische Widerstandsheizung und die Ionenstrahlheizung aus Gründen der technischen Bequemlichkeit und Verfügbarkeit eingesetzt. Dabei können die Schiffchen in gleicher Weise oder unterschiedlich zueinander durch zwei oder mehr voneinander verschiedene Heizquellen aufgeheizt werden. Ausschlaggebend ist bei diesem Vergoldungsverfahren jedoch, daß beide Schiffchen exakt und reproduzierbar auf der innerhalb engster Grenzen vorgeschriebenen Temperatur eingeregelt und gehalten werden, wobei gleichzeitig der Unterdruck in der Aufdampfkammer sorgfältig eingestellt und geregelt sein muß. Wenn diese Bedingungen nicht eingehalten werden, werden vergoldete Produkte erhalten, die stark voneinander abweichende Goldtöne aufweisen. Diese Schwankungen treten bereits bei den geringsten VeränderungenWith the usual gilding according to one of the dry processes two heatable boats are usually placed in a vacuum chamber, one of which is gold, the other one or which contains alloy metals, for example cobalt and / or Titanium. Both boats are heated separately from each other to evaporate the metals they contain in such a way that the metals thus evaporated simultaneously with the formation of the gold alloy on the substrate surfaces get knocked down. For this purpose, the two boats containing the vapor deposition material, i.e. the Gold and the boat containing the alloy metal or metals are heated independently, since both Boat, both the gold boat and the alloy metal boat, must be kept at different temperatures, as the two metals have different evaporation characteristics. In this procedure, the type of Heating as relatively uncritical. Electrical resistance heating and ion beam heating are preferred used for reasons of technical convenience and availability. The boats can be used in the same way or are heated differently from one another by two or more heating sources that are different from one another. Decisive With this gold-plating process, however, both boats must be exactly and reproducibly within the narrowest limits The prescribed temperature can be regulated and maintained, while carefully maintaining the negative pressure in the vapor deposition chamber must be set and regulated. If these conditions are not met, gold-plated products are obtained, which have very different shades of gold. These fluctuations occur with the slightest change

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der Partialdampfdrücke des Goldes und des oder der Legierungsmetalle auf.the partial vapor pressures of the gold and the alloy metal or metals on.

Angesichts dieser aufwendigen Steuer- und Regelprozesse ist es wünschenswert, ein Verfahren zu schaffen, bei dem solche AufdampfVergoldungen durch Verdampfung der aufzudampfenden Legierung aus einem einzigen Schiffchen durchgeführt werden. Es sind jedoch keine Legierungen bekannt, die einem solchen Verfahren zugänglich wären. Lediglich bei der Verwendung von reinem Gold als Aufdampfmaterial für die Vergoldung wurden die vorstehend dargestellten Probleme der exakten Einhaltung vorgegebener Partialdampfdrücke nicht auftreten.In view of these complex control and regulation processes, it is desirable to create a method in which such Evaporated gold plating by evaporation of the Alloy can be carried out from a single boat. However, there are no known alloys that have such Procedures would be accessible. Only when using pure gold as vapor deposition material for the gold plating were the above-mentioned problems of exact compliance with predetermined partial vapor pressures do not occur.

In diesem Sinne für die Aufdampfvergoldung einzusetzende Goldlegierungen sollten also folgende Idealeigenschaften aufweisen:In this sense, gold alloys to be used for vapor-deposition gold plating should have the following ideal properties exhibit:

(1) Im Verlauf des gesamten Verdampfungsprozesses sollte die Zusammensetzung der Goldlegierung konstant bleiben, d.h., das Legierungsmetall und das Gold sollten Verdampfungsgeschwindigkeiten aufweisen, die den relativen Konzentrationen der Komponenten im Ausgangsgemisch oder Quellengemisch proportional sind;(1) During the entire evaporation process, the composition of the gold alloy should remain constant, i.e. the alloy metal and gold should have evaporation rates commensurate with the relative concentrations the components in the feed mixture or source mixture are proportional;

(2) je nach Anforderung und Bedarf sollte der Farbton der aus solchen Legierungen hergestellten Vergoldungsüberzüge steuerbar und einstellbar sein, und zwar in Farbtönen von Gelbgold bis Rotgold;(2) Depending on the requirement and need, the color of the gold plating made from such alloys should be controllable and adjustable, in shades from yellow gold to red gold;

(3) die Legierung sollte einen Schmelzpunkt im Bereich von 1000 bis 1200° aufweisen;(3) the alloy should have a melting point in the range of 1000 to 1200 °;

(4) bei der Verfahrenstemperatur sollte die als Quellmaterial verwendete Legierung mit dem Werkstoff des Schiffchens, üblicherweise Wolfram, nicht reagieren;(4) at the process temperature, the alloy used as the source material should be combined with the material of the boat, usually tungsten, do not react;

(5) die auf der Substratoberfläche gebildete Vergoldungsschicht sollte hochgradig korrosionsbeständig sein; (5) the gold plating layer formed on the substrate surface should be highly resistant to corrosion;

(6) der insgesamt vergoldete Gegenstand sollte eine überragende Korrosionsbeständigkeit aufweisen;(6) the overall gold-plated item should have superior corrosion resistance;

(7) aus Legierungen mit einem Goldgehalt, der so gering wie möglich ist, sollten ästhetisch ansprechende, insbesondere im goldenden Farbton ansprechende Vergoldungen herstellbar sein, um ein möglichst wirtschaftliches Resultat angesichts der im Vergleich zu den meisten Legierungsmetallen ungewöhnlich hohen Kosten für den Werkstoff Gold zu gewährleisten; und(7) Made from alloys with a gold content that is as low as possible should be aesthetically pleasing, in particular Appealing gold plating can be produced in the golden hue in order to achieve the most economical result possible to ensure the unusually high cost of gold compared to most alloy metals; and

(8) die als Aufdampfquelle benutzte Legierung sollte ausreichend formbar und duktil sein, um die Herstellung dünner Bleche oder Drähte zu ermöglichen.(8) the alloy used as the evaporation source should be sufficiently malleable and ductile to permit the manufacture of thin sheets or allow wires.

Aufgrund der vorstehend aufgezählten, fast miteinander unvereinbaren Anforderungen an eine Goldlegierung, die zur Herstellung da: Vergoldungen aus einer einzigen Quelle verdampft werden soll, sind zahlreiche Verfahren zur Lösung dieses Problems entwickelt worden. Jüngst werden Titannitrid, Tantalcarbid sowie Kombinationen von Titancarbid und Titannitrid und ähnliche, kein freies Metall enthaltende Substanzen als Aufdampfmaterial verwendet, ohne dadurch jedoch Vergoldungen zu erhalten, deren Farbton zufriedenstellen könnte. Darüberhinaus kommen hohe Herstellungsverfahrenskosten, die diesen Verfahrensarten anhaften. So ist ein solches Verfahren insbesondere in der Japanischen Patentschrift JP 54-2942 beschrieben, bei dem zwei-oder dreischichtige Oberflächenfilme auf Substratoberflächen durch Niederschlagen von Gold und Titan auf einer Titannitridunterschicht hergestellt werden. Auch bei diesem Verfahren ist kritisch, daß der bei der Verboldung schließlich enthaltene Farbton primär und im wesentlichen darüber entscheidet, ob ein so hergestelltesBecause of the above, almost incompatible Requirements for a gold alloy that is used for production: gold plating is to be vaporized from a single source, Numerous methods have been developed to solve this problem. Titanium nitride, tantalum carbide and combinations have recently become available of titanium carbide and titanium nitride and similar substances containing no free metal used as vapor deposition material, but without thereby obtaining gilding, the color of which could be satisfactory. In addition, there are high manufacturing process costs, attached to these types of proceedings. Such a method is particularly evident in Japanese Patent Specification JP 54-2942 is described in which two- or three-layer surface films are deposited on substrate surfaces by deposition of gold and titanium on a titanium nitride sub-layer. In this process, too, it is critical that the color tone ultimately contained in the gold plating primarily and essentially determines whether a product is produced in this way

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vergoldetes Produkt freigegeben werden kann oder zurückgehalten werden muß.gold-plated product can be released or must be withheld.

Nachteilig an den bekannten Verfahren insgesamt ist also, daß sie wenig variabel in der Einstellung des Goldtons der Vergoldungen und innerhalb des einmal erzielten Rahmens wenig abschätzbar sind, und von einem hellen Gelbgold bis zu einem tiefen Rotgold reichen können. Diese Probleme stellen sich dabei unabh-ängig vom Substrat, unabhängig also davon, ob das Substrat ein Uhrengehäuse, ein Uhrenarmband oder ein Brillengestell ist.The disadvantage of the known method as a whole is that there is little variation in the setting of the gold tone of the gilding and are difficult to estimate within the framework once achieved, and from a light yellow gold to a deep rose gold. These problems arise regardless of the substrate, i.e. regardless of whether the The substrate is a watch case, a watch strap or a glasses frame.

Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Goldlegierung und ein Verfahren zum Vergolden von Substratoberflächen, insbesondere Schmuckstücken und Ziergegenständen und Ziergeräten zu schaffen, das von der Verdampfung der Vergoldungskomponenten aus mindestens zwei Verdampfungsschiffchen bzw. Verdampfungsquellen freikommt und die Vergoldungsverdampfung aus nur einer einzigen Quelle ermöglicht. Aufgabe der Erfindung ist daher inbesondere und weiterhin, eine Goldlegierung zum Zwecke der Vergoldung zu schaffen, die als Verdampfungsmaterial für die Aufdampfverdampfung aus einer einzigen Quelle dienen kann.In view of this prior art, the invention is based on the object of a gold alloy and a method for To create gold plating of substrate surfaces, in particular pieces of jewelry and ornaments and ornaments, that of the Evaporation of the gold-plating components is released from at least two evaporation boats or evaporation sources and allows gold plating evaporation from a single source. The object of the invention is therefore in particular and further to create a gold alloy for the purpose of gold plating, which is used as an evaporation material for vapor deposition can serve from a single source.

Aufgabe der Erfindung ist daher weiterhin insbesondere, eine Goldlegierung zu schaffen, die sich zur Herstellung von Vergoldungen auf beliebigen zierenden Gegenständen nach dem Trockenverfahren, nämlich dem Aufdampfen im Vakuum, hergestellt werden können.The object of the invention is therefore also in particular to create a gold alloy that can be used for the production of Gold plating on any decorative objects using the dry process, namely vacuum evaporation can be.

Die Goldlegierung, die diese Anforderungen weitgehend erfüllt, ist daher eine Legierung, die mindestens eines der folgenden Elemente enthält: Chrom, Eisen, Cobalt, Nickel, Palladium und/oder Kupfer, wobei die Konzentration der jeweils einzelnen Metalle Chrom, Eisen, Cobakt oder Nickel im Bereich von 1 bis 10 Gew.-% liegt, und die .(onzentration des PalladiumsThe gold alloy that largely meets these requirements is therefore an alloy that has at least one of the following Elements contains: chromium, iron, cobalt, nickel, palladium and / or copper, the concentration of each being Metals chromium, iron, cobact or nickel is in the range from 1 to 10% by weight, and the (concentration of palladium

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und des Kupfers jeweils im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-% eingestellt werden. Der Rest der Legierung auf jeweils 100 % besteht aus Gold. Vorzugsweise werden als Legierungsmetalle Chrom, Cobalt, Nickel und/oder Palladium eingesetzt.and the copper can each be set in the range from 0.5 to 20% by weight. The rest of the alloy on each 100% is made of gold. Chromium, cobalt, nickel and / or palladium are preferably used as alloy metals.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Vergolden von Substratoberflächen besteht darin, daß man die Substratoberfläche über der als Verdampfuncfsquelle dienenden Goldlegierung im Vakuum haltert, die als Verdampfungsquelle dienende Goldlegierung auf eine Temperatur im Bereich von 1000 bis 1500 ⁰C erhit2t und zum Niederschlagen des Legierungsdampfes auf der Substratoberfläche durch Ionenplatieren zwischen dem Substrat und der Quelle eine elektrische Spannung anlegt.The method according to the invention for gilding substrate surfaces consists in holding the substrate surface over the gold alloy serving as evaporation source in a vacuum, heating the gold alloy serving as evaporation source to a temperature in the range from 1000 to 1500 ⁰ C and for depositing the alloy vapor on the Substrate surface by ion plating between the substrate and the source applies an electrical voltage.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur, nämlich dieThe invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the drawing. It shows the only figure, namely the

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung und elektrische Schaltung zur Gleichstromionenplatierung zur Durchführung des Vergoldungsverfahrens.1 shows a device in a schematic representation and DC ion plating electrical circuit for implementation of the gilding process.

Der wesentliche Erfindungsgedanke liegt also in der Bereitstellung einer Legierung auf Goldbasis zum Vergolden von Substratoberflächen nach dem Trockenverfahren. Die Vergoldungslegierung gemäß der Erfindung kann vor der Verwendung durch Aufschmalzen der Komponenten in entsprechenden Einwaagen hergestellt werden, wobei die so durch Erschmelzen hergestellte Goldlegierung anschließend zu dünnen Blechen oder Drähten ausgeformt wird, die dann in die Verdampfungsschiffchen eingebracht und in diesen aufgeschmolzen werden, und zwar im Vakuum der Aufdampfgeräte.The essential idea of the invention lies in the provision a gold-based alloy for gilding substrate surfaces using the dry process. The gold plating alloy according to the invention can by before use Lighten the components in the appropriate weights The gold alloy produced in this way by melting is subsequently turned into thin sheets or wires is formed, which is then introduced into the evaporation boat and are melted in these, in the vacuum of the evaporation device.

Je nach der Zusammensetzung der Goldlegierung und insbesondere je nach den Anteilen der Legierungsmetalle kann der GoldtonDepending on the composition of the gold alloy and in particular depending on the proportions of alloy metals, the gold tone

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eingestellt werden, der durch Aufdampfen und Vergolden der Substratoberflächen mit den Vergoldungslegierungen gemäß der Erfindung erhalten wird. So bewirkt insbesondere die Zugabe von Palladium zur Legierung eine Rosatönung der Vergoldung , wobei dieser Effekt von der Konzentration des Palladiumgehaltes in der Vergoldungslegierung abhängig ist, bewirkt die Gegenwart von Cobalt und Nickel in der Goldlegierung ein Verblassen des Goldtones der Vergoldungen, während die Gegenwart von Chrom der Vergoldung einen leicht rötlichen bis tief rotgoldenen Farbton verleiht.are set by vapor deposition and gold plating of the substrate surfaces with the gold plating alloys according to of the invention is obtained. In particular, the addition of palladium to the alloy causes the gold plating to turn pink , whereby this effect depends on the concentration of the palladium content in the gold-plating alloy, The presence of cobalt and nickel in the gold alloy causes the gold tone of the gold plating to fade while the presence of chrome gives the gilding a slightly reddish to deep red-gold hue.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß der auf der vergoldeten Oberfläche erhaltene Goldton mitunter durchaus von dem Goldton abweicht, den die als Quelle benutzte Goldlegierung als Blech oder Draht zeigt. Häufig werden mit den Legierungen gemäß der Erfindung durch Aufdampfen im Vakuum auf den vergoldeten Substratoberflächen Farbtöne und Glanzwerte erhalten, die aufgrund des Färbtons,Glanzes und Eindrucks der beispielsweise als Blech eingesetzten Ausgangslegierung, die als Verdampfungsquelle benutzt wird, nicht erwartet worden wären. Auf diese Weise können unter Verwendung der Legierung gemäß der Erfindung nach einem Trockenverfahren bzw. Aufdampfverfahren vergoldete Substratoberflächen mit ungewöhnlich schönem Aussehen erhalten werden.In this context, it should be pointed out that the gold tone obtained on the gold-plated surface sometimes occurs deviates entirely from the gold tone that the gold alloy used as a source shows as sheet metal or wire. Often be with the alloys according to the invention are obtained by vacuum vapor deposition on the gold-plated substrate surfaces, color shades and gloss values due to the color shade, gloss and impression the starting alloy used, for example, as sheet metal, which is used as an evaporation source, was not expected would be. In this way, using the alloy according to the invention by a dry process or vapor deposition process gold-plated substrate surfaces with an unusually beautiful appearance can be obtained.

Die Konzentration der obengenannten Legierungsmetalle soll in der Vergoldungslegierung innerhalb des vorstehend ebenfalls angegebenen Rahmens bleiben. Die hier im Rahmen der Erfindung angegebene qualitative und quantitative Zusammensetzung der Vergoldungslegierung ist dabei speziell unter Berücksichtigung der Verdampfungsparameter mit größter Sorgfalt so gewählt, daß die erhaltene und die Vergoldung bildende Aufdampfschicht auf der Substratoberfläche die gleiche oder doch zumindest praktisch die gleiche Zusammensetzung wie die als Verdampfungsquelle eingesetzte massiveThe concentration of the above alloy metals in the gold plating alloy should be within the above range as well specified frame remain. The qualitative and quantitative composition given here within the scope of the invention the gold-plating alloy is especially important, taking into account the evaporation parameters Care chosen so that the evaporation layer obtained and forming the gold plating on the substrate surface the same or at least practically the same composition as the massive used as the evaporation source

Legierung hat. So konnte im Rahmen einer solchen Vergoldungslegierung beispielsweise kein Silber eingesetzt werden, das sonst ein gebräuchlicher Bestandteil ähnlicher Goldlegierungen ist, da Silber eine wesentlich größereVerdampfungsgeschwindigkeit als Gold aufweist. Dies würde in der aus einer solchen Verdampfungsquelle hergestellten Vergoldungsschicht einen allmählichen übergang von einem Weißgoldton zu einem Gelbgoldton bedeuten, wenn eine solche Silber enthaltende Goldlegierung als Verdampfungsquelle für die Trockenvergoldung eingesetzt würde. Kurz, eines der wesentlichen Erfordernisse ist, daß die Verdampfung des Legierungsmetalls mit einer solchen Geschwindigkeit relativ zur Verdampfungsgeschwindigkeit des Goldes abläuft, daß die Verdampfungsgeschwindigkeit des Legierungsmetalls proportional zum Gehalt des Legierungsmetalls in der Legierung ist, und zwar unter dem Verdampfungsbedingungen, denen die Legierung als Dampfquelle ausgesetzt wird. Diese Bedingungen erfüllen die obengenannten Legierungsmetalle Chrom, Eisen, Cobalt, Nickel , Palladium und Kupfer.Alloy has. In the context of such a gold-plating alloy, for example, no silver could be used that is otherwise a common component of similar gold alloys, since silver has a much higher evaporation rate as gold. This would gradually develop in the gold plating layer produced from such an evaporation source mean transition from a white gold tone to a yellow gold tone if such a silver-containing gold alloy would be used as an evaporation source for dry gold plating. In short, one of the essential requirements is that the Evaporation of the alloy metal at such a rate relative to the rate of evaporation of the gold it happens that the rate of evaporation of the alloy metal is proportional to the content of the alloy metal in the Alloy is under the evaporation conditions to which the alloy is subjected as a vapor source. These Conditions are met by the above-mentioned alloy metals chromium, iron, cobalt, nickel, palladium and copper.

Im Hinblick auf die Festlegung von Vorzugsbereichen der Konzentrationen der einzelnen Bestandteile in den Legierungen ist für Cobalt zu berücksichtigen, daß Cobalt bei höheren Temperaturen bis zu einer Konzentration von ungefähr 8,4 Gew.-% mit Gold eine feste Lösung bildet, während eine solche feste Lösung jedoch bei Raumtemperatur nicht gebildet wird. Der Zusatz von ungefähr 1 Gew.-% oder mehr Cobalt zum Gold verleiht dem Gold gegenüber den Ton des reinen Goldes eine rötliche Farbschattierung. Dabei ist jedoch eine Konzentration von über 10 Gew.-% Cobalt in der Goldlegierung unvorteilhaft, da bei den mit solchen Legierungen hergestellten Aufdampfschichten ein weißlicher Ton vorzuherrschen beginnt und die Goldfarbe verschwindet. Aus diesem Grunde wird die Cobaltkonzentration in der Goldlegierung gemäß der Erfindung auf einen Vorzugsbereich von 1 bis 10 Gew.-% festgelegt. Darüberhinaus weist eine Goldlegierung mit über 10 Gew.-% Cobalt als Vergoldungsschicht bzw. Aufdampfschicht eine ver-With regard to the definition of preferred ranges for the concentrations of the individual components in the alloys For cobalt it has to be taken into account that cobalt at higher temperatures up to a concentration of approximately 8.4 % By weight forms a solid solution with gold, whereas such a solid solution is not formed at room temperature. The addition of about 1 weight percent or more cobalt to the gold gives the gold the tone of pure gold over that of the gold a reddish shade. However, a concentration of more than 10% by weight of cobalt in the gold alloy is disadvantageous, because a whitish tone begins to predominate in the vapor deposition layers produced with such alloys and the gold color disappears. For this reason, the cobalt concentration in the gold alloy according to the invention set to a preferred range of 1 to 10% by weight. In addition, a gold alloy with over 10% by weight Cobalt as a gold plating layer or vapor deposition layer a

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schlechterte Korrosionsbeständigkeit auf.deteriorated corrosion resistance.

Nickel vermag als Legierungsmetall in Gold in allen Verhältnissen feste Lösungen zu bilden. Ein Legierungsanteil von mehr als 10 Gew.-% Nickel in einer Goldlegierung führt jedoch zu einem platinartigen Farbton und Glanz der Legierung. Andererseits vermag ein Zusatz von Nickel dem Farbton der Goldlegierung bereits in einer Konzentration von 1 Gew.-% aufwärts zu verändern. Eine Nickel-Gold-Legierung erhält durch den Zusatz von Nickel einen Farbton, der an eine ternäre Gold-Silber-Kupfer-Legierung erinnert.As an alloy metal, nickel can form solid solutions in gold in all proportions. An alloy content of however, more than 10 wt% nickel in a gold alloy results in a platinum-like hue and luster of the alloy. On the other hand, the addition of nickel can already match the color of the gold alloy in a concentration of 1% by weight. to change upwards. The addition of nickel gives a nickel-gold alloy a color that is reminiscent of a ternary gold-silver-copper alloy.

Palladium zeigt ein dem Nickel ähnliches Verhalten als Legierungsbestandteil in Goldlegierungen und bildet in allen Verhältnissen feste Lösungen mit Gold. Im Unterschied zum Nickel jedoch verleiht Palladium der Goldlegierung einen rötlichen Farbton, und zwar sogar in einer Konzentration ab nur 1 Gew.-%. Bei einer Konzentration von über 20 Gew.-% Palladium in der Goldlegierung erscheint die Legierung nicht mehr golden, sondern blaß rötlichweiß. Aus diesem Grunde wird zur Vergoldung von Substraten die Palladiumkonzentration in der vorliegenden Vergoldungslegierung auf einen Bereich von 1 bis 20 Gew.-% begrenzt.Palladium shows a behavior similar to nickel as an alloy component in gold alloys and forms solid solutions with gold in all proportions. In contrast to the Nickel, however, gives palladium a reddish hue to the gold alloy, even in a concentration from only 1% by weight. If the concentration of palladium in the gold alloy exceeds 20% by weight, the alloy does not appear more golden, but pale reddish white. For this reason, the palladium concentration is used to gild substrates in the present gold-plating alloy limited to a range of 1 to 20 wt .-%.

Chrom bildet mit Gold feste Lösungen bis zu einer Konzentration von ungefähr 7 Gew.-%. Typischerweise ist die Farbe der aus der Dampfphase niedergeschlagenen Vergoldungsschicht der Gold-Chrom-Legierung rötlich-golden und weicht vom Farbton der massiven Legierung, die als Verdampfungsquelle dient, erheblich ab. Sie unterscheidet sich weiterhin in feinen aber deutlichen Nuancen von dem rötlichen Goldton, der für die Gold-Palladium-Legierungen erhalten wird. Dabei wird dieser farbverändernde Effekt durch den Chromzusatz zum Gold bereits ab einer Chromkonzentration im Bereich von 1 Gew.-% erhalten. Konzentrationen von mehr als 10 Gew.-% Chrom in der Goldlegierung führen zu weißlichen Farbtönen in der aus der Dampf-Chromium forms solid solutions with gold up to a concentration of approximately 7% by weight. Typically the color is the off the vapor phase deposited gold plating of the gold-chromium alloy reddish-golden and deviates from the hue of the massive alloy that serves as the source of evaporation. It still differs in fine but clear Nuances of the reddish gold tone obtained for the gold-palladium alloys. This will change the color Effect obtained by adding chromium to gold from a chromium concentration in the range of 1% by weight. Concentrations of more than 10% by weight of chromium in the gold alloy lead to whitish hues in the

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phase auf der Substratoberfläche niedergeschlagenen Aufdampfschicht. Dies ist auf ein vorherrschendes Verdampfen von Chrom aus solchen Goldlegierungen mit mehr als 10 Gew.-% Chrom zurückzuführen. Zudem weisen die aus solchem, Chrom in einer Menge von mehr als 10 Gew.-% enthaltenden Goldlegierungen hergestellten Aufdampfschichten eine nur verminderte Reproduzierbarkeit ihres Farbtons auf.phase deposited on the substrate surface vapor deposition. This is due to a prevalent evaporation of chromium from such gold alloys with more than 10 wt .-% Traced back to chromium. In addition, the gold alloys made of such a material contain chromium in an amount of more than 10% by weight produced vapor deposition layers are only reduced Reproducibility of their hue.

Eisen bildet mit Gold bei höheren Temperaturen fest Lösungen innerhalb eines relativ großen Mischungsbereiches. Die Eisen-Gold-Legierungen werden ab einem Eisenzusatz in der Größenordnung von ungefähr 1 Gew.-% merklich wirksam. Gegenüber den vorstehend genannten Legierungsmetallen ist Eisen jedoch wegen der Herabsetzung der Korrosionsbeständigkeit der erhaltenen Legierung zumindest in dieser Hinsicht, als Legierungsanteil weniger geeignet. Insbesondere, wenn die Gold-Eisen-Legierungen mehr als 10 Gew.-% Eisen enthalten, nimmt die Korrosionsbeständigkeit der auf den Substratoberflächen hergestellten Aufdampfschichten merklich ab. Zudem wird der Farbton zunehmend schlechter reproduzierbar.At higher temperatures, iron and gold form solid solutions within a relatively large mixing range. The iron-gold alloys become noticeably effective from an addition of iron in the order of magnitude of approximately 1% by weight. Opposite to however, iron is among the aforementioned alloy metals because of the lowering of the corrosion resistance obtained alloy, at least in this respect, less suitable as an alloy component. Especially when the Gold-iron alloys contain more than 10% iron by weight, the corrosion resistance of the substrate surface decreases evaporation layers produced noticeably. In addition the color tone becomes increasingly difficult to reproduce.

Wenn Kupfer allein als Legierungsmetall für Gold verwendet wird, ist dessen Auswirkung auf eine Veränderung des Farbtons des Goldes bzw. einer Goldlegierung relativ gering. Andererseits vermag jedoch bereits ein Zusatz von 0,5 Gew.-% Kupfer zu Gold oder zu einer Goldlegierung den Goldton einen zwar kaum merklichen aber bei Prüfung ungewöhnlich schönen und ansprechenden rötlich-goldenen Glanz zu verleihen. Im Hinblick auf die Herstellung von Aufdampflegierungen ist ein Anteil von Kupfer als alleinigem Legierungsbestandteil in Gold in einer Menge von mehr als 20 Gew.-% unerwünscht, da Kupfer unter identischen Verdampfungsbedingungen rascher und in größerer Menge als Gold verdampft, so daß eine Legierung, die größere Kupferanteile als 20 Gew.-% enthält, zu Aufdampfschichten führt, die kupferfarben aussehen und eine spürbare Verringerung der Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Vorzugs-When copper is used alone as the alloy metal for gold, the effect of this is on a change in hue of gold or a gold alloy is relatively low. On the other hand, however, an addition of 0.5% by weight of copper can already be used to gold or a gold alloy, the gold tone is barely noticeable but unusually beautiful and appealing when examined to give a reddish-golden sheen. With regard to the production of vapor deposition alloys, there is a share of copper as the sole alloy component in gold in an amount of more than 20% by weight is undesirable because copper under identical evaporation conditions, evaporates faster and in larger quantities than gold, so that an alloy, which contains greater than 20% by weight of copper, to vapor deposition layers that look coppery and have a noticeable reduction in corrosion resistance. Preferential

- η£> 2 13663 - η £> 2 13663

weise wird das Kupfer daher in Verbindung mit einem der anderen genannten Legierungsmetalle verwendet, nämlich mit einem der Metalle Cobalt, Nickel, Chrom, Eisen und/oder Palladium, und zwar sowohl im Hinblick auf die ästhetische Wirkung der aus solchen Legierungen hergestellten Aufdampfschichten als auch aus Gründen der Kostenersparnis für die Legierungen durch eine prozentuale Verminderung des Goldgehaltes. Insbesondere wird vorzugsweise eine Gold-Kupfer-Chrom-Legierung verwendet, da die aus einer solchen Legierung hergestellte Aufdampfschicht eine ungewöhnlich gute Korrosionsbeständigkeit und einen Farbton aufweist, der praktisch dem Farbton von 18-karätigem Gold entspricht.The copper is therefore used in conjunction with one of the other alloy metals mentioned, namely with one of the metals cobalt, nickel, chromium, iron and / or palladium, both in terms of aesthetics Effect of the vapor deposition layers produced from such alloys as well as for reasons of cost savings for the Alloys through a percentage reduction in the gold content. In particular, a gold-copper-chromium alloy is preferred used because the vapor deposition layer made from such an alloy has unusually good corrosion resistance and has a hue practically the same as the hue of 18k gold.

Als Aufdampfquellenmaterial gemäß der Erfindung können alle vorstehend beschriebenen Legierungen verwendet werden. Insbesondere zum Ionenstrahlaufdampfen werden jedoch vorzugsweise Goldlegierungen eingesetzt, die eines oder mehrere Legierungsmetalle enthalten, wobei diese Legierungsbestandteile vorzugsweise Nickel, Cobalt, Chrom und/oder Palladium sind. Die Legierungen sollten keine weiteren Fremdmetalle enthalten, da solche Fremdmetallanteile den Farbton der Legierung beeinflussen, Tolerierbar sind lediglich Fremdmetallzusätze in den geringen Anteilen der in handelsüblichen Metallen gebräuchlicherweise enthaltenen und unvermeidbaren Verunreinigungen.As the evaporation source material according to the invention, all alloys described above can be used. However, particularly for ion beam evaporation, Gold alloys are used which contain one or more alloy metals, these alloy components preferably Are nickel, cobalt, chromium and / or palladium. The alloys should not contain any other foreign metals because Such foreign metal components influence the color of the alloy. Only minor foreign metal additions can be tolerated Proportion of the unavoidable impurities usually contained in commercially available metals.

Wenn die Goldlegierungen gemäß der Erfindung zwei oder mehr als zwei Legierungsmetalle neben dem Gold enthalten, wird die Goldlegierung vorzugsweise so eingestellt, daß der Gesamtanteil aller Legierungsmetalle in der Goldlegierung vorzugsweise nicht größer als 10 Gew.-% ist.When the gold alloys according to the invention contain two or more than two alloy metals besides gold, the gold alloy becomes preferably adjusted so that the total proportion of all alloy metals in the gold alloy is preferably not is greater than 10% by weight.

Das Ionenaufdampfverfahren gemäß der Erfindung kann nach den verschiedensten an sich bekannten Methoden durchgeführt werden, beispielsweise als Gleichstrom-Ionenplatierung, Mehrkathoden-The ion evaporation method according to the invention can be carried out according to the various methods known per se can be carried out, for example as direct current ion plating, multi-cathode

Ionenplatierung oder Ionenplatierung unter Hochfrequenzinduktion. Die Verfahren können in den dafür an sich bekannten Vorrichtungen durchgeführt werden. Unter den hier speziell und insbesondere in Betracht gezogenen Ionenaufdampfverfahren oder Ionenplatierungsverfahren seien insbesondere und ausdrücklich jene Verfahren eingeschlossen, bei denen die metallische Uberzugsschicht dadurch auf die Substratoberfläche aufgebracht wird, daß in einer Vakuumkammer durch eine Glimmentladung ein Plasma geschaffen wird, in dem die Logierung verdampft wird.Ion plating or ion plating under high frequency induction. The processes can be carried out in the devices known per se for this purpose. Among those here Ion vapor deposition processes or ion plating processes specifically and particularly contemplated are in particular and expressly included those processes in which the metallic coating layer is thereby applied to the Substrate surface is applied that a plasma is created in a vacuum chamber by a glow discharge in which the logging is evaporated.

Zur Durchführung des Ionenaufdampfverfahrens gemäß der Erfindung wird zunächst vorab eine Legierung hergestellt, die entweder bereits selbst den gewünschten Farbton aufweist, oder in der Lage ist, den gewünschten Farbton als Aufdampfschicht zu erzeugen. Die Ausgangslegierung wird vorzugsweise als Blech oder Draht ausgeformt und dann in dieser Form in der Vakuumkammer eines Aufdampfapparates in ein Heizschiffchen zum Verdampfen eingebracht. Das beim Aufheizen aus dem Schiffchen verdampfende Material wird dann auf die zu vergoldende Oberfläche des Substrats unter Bildung der Goldschicht mit dem jeweils gewünschten Farbton niedergeschlagen. Dabei sind sowohl der Farbton der Legierung als auch der Farbton der unter Verwendung dieser Legierung hergestellten Aufdampfschicht von der Art und der Konzentration des oder der Legierungsmetalle in der Goldlegierung abhängig. Selbst wenn in der beschriebenen Weise der Farbton der Legierung durch Konzentrationsänderungen der Legierungsbestandteile und durch Auswechseln der verschiedenen Bestandteile der Legierung kontinuierlich verändert werden kann, so bleibt doch der Hauptanteil der Legierung Gold. Die Goldkonzentration in der Legierung liegt vorzugsweise im Bereich von 60 bis 90 Gew.-%, da das Ziel der Erfindung die Herstellung von Vergoldungen ist. Die zur Herstellung von Aufdampfschichten verwendetenFor performing the ion evaporation method according to the invention an alloy is first produced in advance, which either already has the desired color itself, or is able to achieve the desired shade as a vapor deposition layer to create. The starting alloy is preferably shaped as sheet metal or wire and then in this form in the Vacuum chamber of a vapor deposition apparatus in a heating boat introduced for evaporation. The material that evaporates from the boat when it is heated is then applied to the gold to be gilded The surface of the substrate is deposited with the formation of the gold layer with the desired color shade. Included are both the hue of the alloy and the hue of the vapor deposition layer produced using this alloy on the type and concentration of the alloy metal or metals in the gold alloy. Even if in the manner described, the color tone of the alloy through changes in the concentration of the alloy components and through Replacing the various components of the alloy can be changed continuously, so the main part remains the alloy gold. The gold concentration in the alloy is preferably in the range from 60 to 90% by weight, since the aim of the invention is the production of gold plating. Those used to make vapor deposition layers

3:136633: 13663

Goldlegierungen gemäß der Erfindung bestehen also vorzugsweise aus 60 bis 90 Gew.-% Gold sowie einem oder mehreren der Legierungsmetalle Nickel, Cobalt und/oder Chrom in Konzentrationen von jeweils bis zu 10 Gew.-% und/oder Palladium in einer Konzentration von bis zu 20 Gew.-% sowie den unvermeidbaren metallischen Verunreinigungen. Im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Einflüsse der einzelnen Legierungskomponenten insbesondere auf den Farbton der Goldlegierung sollen die jeweils eingesetzte Art, Kombination und Anteile der Legierungsmetalle zuvor sorgfältig ermittelt werden. Dabei kann sich der Fachmann an die oben beschriebenen Einflüsse der einzelnen Legierungsmetalle auf den Farbton der Legierung halten.Gold alloys according to the invention therefore preferably consist of 60 to 90% by weight of gold and one or more of the alloy metals nickel, cobalt and / or chromium in concentrations of in each case up to 10% by weight and / or Palladium in a concentration of up to 20% by weight and the unavoidable metallic impurities. With regard to on the influences of the individual alloy components described above, in particular on the color of the gold alloy the type, combination and proportions of alloy metals used should be carefully determined beforehand will. The person skilled in the art can refer to the above-described influences of the individual alloy metals on the color shade of the alloy.

Zur Durchführung des Verfahrens wird die Goldlegierung in ein Heizschiffchen gegeben, das beispielsweise aus Wolfram besteht, und in die Vakuumkammer eines Ionenaufdampfapparates gegeben. In der Vakuumkammer wird ein Inertgasdruck von 10 bis 10 mbar eingestellt. Unter Aufbringen einer Spannung im Bereich von 0,5 bis 1 kV zwischen dem Substrat und der Legierung im Heizschiffchen wird die Legierung auf eine Temperatur im Bereich von 1000 bis 1500 ⁰C erwärmt. Dabei verdampft die Goldlegierung aus dem Schiffchen und schlägt sich auf der Oberfläche des Substrats unter Bildung einer Aufdampfschicht aus einer Goldlegierung nieder, die praktisch die gleiche Zusammensetzung wie die Legierung im Verdampfungsschiffchen hat.To carry out the process, the gold alloy is placed in a heating boat made of tungsten, for example, and placed in the vacuum chamber of an ion vapor deposition apparatus. An inert gas pressure of 10 to 10 mbar is set in the vacuum chamber. Under application of a voltage in the range of 0.5 to 1 kV between the substrate and the alloy in the Heizschiffchen the alloy is heated to a temperature in the range 1000 to 1500 ⁰ C. The gold alloy evaporates from the boat and is deposited on the surface of the substrate to form a vapor deposition layer made of a gold alloy which has practically the same composition as the alloy in the evaporation boat.

Im Gegensatz zum getrennten Verdampfen und Niederschlagen des Goldes und des Legierungsmetalls aus zwei verschiedenen und unabhängig voneinander beheizten Schiffchen ist beim Verdampfen der Legierung gemäß der Erfindung aus einem Schiffchen keine strikte Regelung der Verdampfungsgeschwindigkeit erforderlich. Lediglich im Hinblick auf die Qualität der erzielten Vergoldung und im Hinblick auf den Handelswert der so hergestellten vergoldeten Substrate wird die Verdampfungs-In contrast to the separate evaporation and precipitation of the gold and the alloy metal from two different ones and independently heated boat is when evaporating the alloy according to the invention from a boat no strict regulation of the evaporation rate required. Only in terms of the quality of the achieved gold plating and with regard to the commercial value of the gold-plated substrates produced in this way, the evaporation

gc'scl'wi ii'ligkeit der Goldlegierung vorzugsweise so eingestellt und geregelt, daß sich die Aufdampfschicht auf der SubstratoooiTfldche mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 5 bis 50 nm/i- bildet. Dabei kann die Verdampfungsgeschwindigkeit der Legierung in einfacher Weise durch geeignete Wahl des Incrtg..sdruckes in der Verdampfungskammer und durch Einstellen der: Temperatur auf die die Legierung im Verdampfungsschiffchen erhitzt v'ird, gesteuert werden.Gc'scl'wi ii'ligkeit the gold alloy is preferably set and regulated that the vapor deposition layer on the substrateoooiTfldche at a rate in the range of 5 to 50 nm / i- forms. The evaporation rate the alloy in a simple manner by a suitable choice of Incrtg..sdruckes in the evaporation chamber and by setting der: temperature at which the alloy in the evaporation boat heated, controlled.

Die fertige, auf der Substratoberfläche gebildete Aufdampf- schicht hat üblicherweise je nach Bedarf eine Dicke im Bereich von 0,2 bis 1 um. Vorzugsweise wird das Verdampfungsschiffchen gerade mit soviel Material der Goldlegierung beschickt, daß die in das Schiffchen gegebene Menge gerade etwas größer als exakt die Menge der Legierung ist, die für die jeweils benötigte Schichtdicke der Verdampfungsschicht auf die Substratoberfläche aufgebracht werden muß. Wenn exakt die gleiche Goldlegierungsmenge in das Verdampfungsschiffchen gegeben wird, die zur Herstellung der Aufdampfschicht auf der Substratoberfläche benötigt wird, kann die Zusammensetzung der verdampfenden Legierung gegen Ende des Verdampfungsprozesses mehr oder weniger von der Ausgangszusammensetzung abweichen, so daß der Farbton der Platierungsschicht vom vorgegebenen Farbton abweichen kann. Aus diesem Grunde sollte das Verdampfen der Legierung aus dem Schiffchen eingestellt werden, wenn der im Schiffchen verbleibende Rest bis auf 5 %, besser 10 % und vorzugsweise bis auf höchstens 20 % der ursprünglich in das Schiffchen gegebenen Menge der Legierung abgesunken ist. The finished vapor-deposited layer formed on the substrate surface usually has a thickness in the range from 0.2 to 1 μm, depending on requirements. The evaporation boat is preferably charged with just enough gold alloy material that the amount placed in the boat is just slightly larger than exactly the amount of alloy that must be applied to the substrate surface for the required thickness of the evaporation layer. If exactly the same amount of gold alloy is placed in the evaporation boat that is required to produce the evaporation layer on the substrate surface, the composition of the evaporating alloy can deviate more or less from the initial composition towards the end of the evaporation process, so that the color of the plating layer deviates from the specified color can. For this reason, the evaporation of the alloy from the boat should be stopped when the remainder in the boat has dropped to 5%, better 10% and preferably to a maximum of 20% of the amount of alloy originally placed in the boat.

Als Substrate, die nach dem Ionenplatierungsverfahren gemäß der Erfindung unter Verwendung der Goldlegierung vergoldet werden, werden üblicherweise metallische Gegenstände dienen, beispielsweise Uhrengehäuse, Uhrenarmbänder oder Schmuckstücke. Selbst dann, wenn die Oberfläche des zu vergoldendenAs substrates made by the ion plating method according to the invention are gold-plated using the gold alloy, metallic objects are usually used, for example watch cases, watch straps or pieces of jewelry. Even if the surface of the to be gilded

^ 44. 3-, 13683 ^ 44.3-3, 13683

metallischen Gegenstandes vor dem Vergolden nach dem Verfahren der Erfindung nur einfach gereinigt wird, wird eine ausreichend fest haftende Goldschicht auf der Substratoberfläche erhalten. Zur weiteren Verbesserung der Haftfestigkeit zwischen der Goldlegierungsschicht und der Substratoberfläche steht es dem Fachmann jedoch selbstverständlich frei, die zu vergoldende metallische Oberfläche des Substrats in an sich bekannter Weise vorzubehandeln, beispielsweise mit einer Grundierungsplatierung aus einem anderen Metall oder einer anderen Legierung zu versehen, zu oxidieren oder zu nitridieren, Wenn die Substratoberfläche bzw. das Substrat selbst nicht elektrisch leitend sind wie beispielsweise Glas oder Keramik, muß eine solche Oberfläche zunächst mit einer Grundbeschichtung aus einem elektrisch leitfähigen Material versehen werden.metallic object is only simply cleaned before gilding according to the method of the invention, becomes a sufficiently firmly adhering gold layer obtained on the substrate surface. To further improve the adhesive strength between the gold alloy layer and the substrate surface, however, the person skilled in the art is of course free to choose the to pretreat the metallic surface of the substrate to be gold-plated in a manner known per se, for example with a To provide, oxidize or nitride primer plating of another metal or another alloy, If the substrate surface or the substrate itself is not electrically conductive such as glass or ceramic, such a surface must first be provided with a base coat of an electrically conductive material.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt die einzige Figur, nämlich dieThe invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the drawing. The only figure shows, namely the

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Anlage zur Durchführung der Ionenplatierung gemäß der Erfindung.1 shows a schematic representation of a system for carrying out the ion plating according to the invention.

Die in der Figur gezeigte Anlage und die schematisch dargestellte elektrische Schaltung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung als Gleichstrom-Ionenplatierung läßt einen Substrathalter 2 erkennen, der gleichzeitig als Kathode dient, und ein Verdampfungsschiffchen 3, das von unten beheizbar ist, und eine Vakuumkammer 1, in der der Substrathalter 2 und das Verdampfungsschiffchen 3 angeordnet sind. Der Substrathalter 2 und das Verdampfungsschiffchen 3 sind an eine Gleichstromquelle 4 angeschlossen, wobei das Verdampfungsschiffchen als Anode dient. Die Substrate 5 werden so am Substrathalter 2 gehaltert, daß sie dem Verdampfungsschiffchen 3 gegenüberliegen. Ein Heizungsregler 6 steuert das The system shown in the figure and the electrical circuit shown schematically for carrying out the method according to the invention as a direct current ion plating can recognize a substrate holder 2, which is at the same time as Cathode is used, and an evaporation boat 3, which can be heated from below, and a vacuum chamber 1 in which the Substrate holder 2 and the evaporation boat 3 are arranged. The substrate holder 2 and the evaporation boat 3 are connected to a direct current source 4, the evaporation boat serving as an anode. The substrates 5 are so held on the substrate holder 2 that they are opposite the evaporation boat 3. A heating controller 6 controls this

Aufheizen des Verdampfungsschiffchen 3 und regelt die Verdampfungstemperatur.Heating up the evaporation boat 3 and regulates the Evaporation temperature.

Nach sorgfältiger Oberflächenreinigung werden die Substrate 5 auf don Substrathalter 2 gehaltert oder an diesem aufgehängt. Eine bestimmte Menge der Goldlegierung wird in das
Verdampfungsschiffchen 3 eingebracht. Anschließend wird die Vakuumkammer 1 über einen Vakuumstutzen 7, der mit einer in der Figur nicht dargestellten Vakuumpumpe verbunden ist,After careful surface cleaning, the substrates 5 are held on or suspended from the substrate holder 2. A certain amount of the gold alloy is put into the
Evaporation boat 3 introduced. The vacuum chamber 1 is then connected to a vacuum pump (not shown in the figure) via a vacuum connector 7,

-5 bis auf einen Druck von beispielsweise 2,7 · 10 mbar-5 to a pressure of, for example, 2.7 · 10 mbar

oder darunter evakuiert. Anschließend wird über ein Gaseinlaßventil 8 eine geringe Menge Argon Jn die Vakuumkammer eingelassen, und zwar gerade soviel, daß der Druck in der Vakuumkammer auf ungefähr 6,7 χ 10 mbar ansteigt. Mit Hilfe der regelbaren Gleichspannungsquelle 4 wird zur Vorbereitung der eigentlichen Ionenplatierung eine Gleichspannung im Bereich von 100 bis 1000 V an den Substrathalter 2 angelegt, wodurch unter den gegebenen Bedingungen ein Ionenbeschuß der Substratoberfläche erfolgt. Die eigentliche Ionenplatierung erfolgt dann durch allmähliches Erhöhen des Drucks in der Kammer aufor evacuated below. Then a gas inlet valve is used 8 a small amount of argon let into the vacuum chamber, just enough to keep the pressure in the vacuum chamber rises to approximately 6.7 χ 10 mbar. With the help of the controllable DC voltage source 4 is used to prepare the actual ion plating a DC voltage in the range from 100 to 1000 V is applied to the substrate holder 2, whereby an ion bombardment of the substrate surface takes place under the given conditions. The actual ion plating takes place then by gradually increasing the pressure in the chamber

-2 -3-2 -3

Werte im Bereich von 10 bis 10 mbar durch Einlassen von Argon und Erhitzen der Goldlegierung im Verdampfungsschiffchen auf eine Temperatur von mindestens 1300 ⁰C durch ein
Widerstandsheizelement, das unter dem Schiffchen angeordnet ist und von der Spannungsquelle 6 so gespeist wird, daß die Ionen des Legierungsmetalls von der erhitzten Legierung
verdampfen und im elektrischen Feld zur Substratoberfläche
gezogen werden und dort unter Bildung der Platierungsschicht aus der Legierung niedergeschlagen werden.Values in the range from 10 to 10 mbar by letting in argon and heating the gold alloy in the evaporation boat to a temperature of at least 1300 ^° C. through a
Resistance heating element, which is arranged under the boat and is fed by the voltage source 6 so that the ions of the alloy metal from the heated alloy
evaporate and in the electric field to the substrate surface
are drawn and deposited there to form the plating layer of the alloy.

Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der
Goldlegierungen und des Verfahrens zum Vergolden von Substratoberflächen mit diesen Legierungen.The following examples serve to explain the
Gold alloys and the process for gilding substrate surfaces with these alloys.

3· 136633 13663

Beispiel 1example 1

Durch Zusammenschmelzen von Gold und ein bis vier Legierungsmetallen in den in Tabelle I angegebenen Anteilen werden Goldlegierungen hergestellt. Die Ausgangsmetalle werden in einem Tiegel aus Zirconiumoxid " in einem Hochfrequenz-Induktionsofen unter Argonatmosphäre geschmolzen und aus dem Tiegel zu Barren vergossen. Durch wiederholtes Erwärmen und Walzen werden aus den so gegossenen Barren Prüflinge in Plättchenform mit den Abmessungen 0,5 mm χ 20 mm χ 25 mim hergestellt.By melting gold and one to four alloy metals together Gold alloys are produced in the proportions given in Table I. The starting metals are in a crucible from zirconium oxide "melted in a high-frequency induction furnace under an argon atmosphere and removed from the crucible Ingots shed. Repeated heating and rolling turn the bars cast in this way into test specimens in the form of platelets manufactured with the dimensions 0.5 mm χ 20 mm 25 mim.

Die Farbtöne der so hergestellten Prüflinge werden visuell begutachtet und mit dem Farbton von reinem Gold verglichen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengestellt. Die Ergebnisse lassen erkennen, daß die Farbe des reinen Goldes in feinen und unterschiedlichen Varianten durch den Zusatz der Legierungsmetalle modifiziert werden können. Dabei kann der aus ästhetischen Gründen jeweils gewünschte Farbton zuverlässig reproduzierbar eingestellt werden. Dabei werden für diese Prüfung jene Prüflinge nicht berücksichtigt, die aus Legierungen mit einem Anteil der Legierungsmetalle von mehr als 10 Gew.-%, jedoch mit der Ausnahme von Kupfer, hergestellt worden sind, da diese Prüflingen weißliche Farbtöne aufweisen, die nicht in den Rahmen der hier gestellten Aufgabe fallen, nämlich dünne Vergoldungsschichten mit ästhetisch überaus ansprechenden Goldtönen zu schaffen.The color tones of the test specimens produced in this way are assessed visually and compared to the hue of pure gold. The results obtained are shown in Table I. The results show that the color of the pure gold in fine and different variants by the Addition of alloy metals can be modified. The color shade desired for aesthetic reasons can be used can be set reliably and reproducibly. For this test, those test items are not taken into account that from alloys with a proportion of alloy metals of more than 10 wt .-%, but with the exception of copper because these test items have whitish shades that are not within the scope of the task set here fall, namely to create thin layers of gold plating with aesthetically pleasing gold tones.

Die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten Prüflinge aus den Goldlegierungen werden dann der Korrosionsprüfung unterzogen. Dazu werden die Prüflinge bei 40 ⁰C 96 h in eine dem Schweiß nachgestellte Testlösung zur Prüfung der Edelmetallkorrosion getaucht. Die Prüflösung enthält 0,9 g/l Natriumchlorid, 0,8 g/l Natriumsulfid, 1,7 g/l Harnstoff und 1,7 ml/1 Milchsäure, wobei die Lösung durch Zugabe von 0,2 g wässrigem Ammoniak auf einen pH-Wert von 3,6 eingestellt ist. Die durch visuelle Prüfung als Ergebnis dieser Korrosionsversuche enthaltenen Prüfergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle I zusammengestellt.The test specimens produced from the gold alloys in the manner described above are then subjected to the corrosion test. For this purpose, the test specimens are ^{immersed at 40 °} C. for 96 hours in a test solution that follows the sweat, in order to test the noble metal corrosion. The test solution contains 0.9 g / l sodium chloride, 0.8 g / l sodium sulfide, 1.7 g / l urea and 1.7 ml / l lactic acid, the solution being adjusted to pH by adding 0.2 g of aqueous ammonia Value of 3.6 is set. The test results obtained by visual inspection as the result of these corrosion tests are also compiled in Table I.

Tabelle 1Table 1

jegierung Ir.anyation Ir.

Konzentration in der Legierung (Gew.-%)Concentration in the alloy (% by weight)

AuAu

9595

9292

9595

9696

9494

7575

7575

7575

reines Goldpure gold

8585

100100

PdPd

1515th

CoCo

NiNi

FeFe

CuCu

TOTO

1515th

2020th

Farbecolour

' .ir,'.ir,

rosagetönttinged pink

hell gelblichlight yellowish

cfer mg: ugi Ve rf ü.i h uriccfer mg: ugi A ve h uric

hell gelblic-.Mlight yellow-.M

gelblichyellowish

:lf:r j_y< : lf: r j_y <

rötlichreddish

hell rötlichlight reddish

hell rötlichlight reddish

gelblichyellowish

cut.cut.

rosagetönttinged pink

hell rosagetöntlight pink tint

reine Goldfarbepure gold color

CUCCUC

crv.tcrv.t

CO CO COCO CO CO

X 3 13663 X 3 13663

Beispiel 2Example 2

Die nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellten Goldlegierungen Nr. 1 bis Nr. 10 werden der Vorabprüfung auf ihre Eignung im Hinblick auf die Ionenplatierung unterzogen.Those prepared according to the method described in Example 1 Gold alloys # 1 through # 10 are pre-screened for suitability for ion plating subjected.

Zu diesem Zweck wird ein Edelstahlplättchen der Güteklasse SUS 316 mit einer Dicke von 1 mm in Einzelplättchen mit den Kantenabmessungen 20 mm χ 30 mm geschnitten. Die Prüflinge werden anschließend durch Schwabbeln und Waschen mit einem organischen Lösungsmittel spiegelpoliert. 10 der so vorbereiteten Prüfplättchen werden dann am Substrathalter eines Ionenplatierungsapparates befestigt und als Kathode gepolt.For this purpose, a stainless steel plate of the quality class SUS 316 with a thickness of 1 mm is used in individual plates with the edge dimensions 20 mm χ 30 mm cut. The specimens are then buffed and washed with an organic Solvent mirror polished. 10 of the test wafers prepared in this way are then placed on the substrate holder of an ion plating apparatus attached and polarized as a cathode.

Die 0,5 mm dicken Plättchen der Prüflinge aus den Goldlegierungen werden mit einer Schere zu kleineren Plättchen zerschnitten. Ungefähr 5 g der Legierungsstückchen werden in ein aus Wolfram bestehendes Schiffchen gegeben, das selbst in einem Heizungsstromkreis liegt und als Widerstandsheizelement dient. Das mit den Blechabschnitten aus den Goldlogierungen beschickte Schiffchen wird in die Vakuumkammer eingesetzt. Anschließend wird auf einen Druck von 2,7 χ 10 mbar evakuiert. In das so evakuierte Gefäß wird dann Argon eingelassen, bis der DruckThe 0.5 mm thick platelets of the test specimens made from the gold alloys are cut into smaller platelets with scissors. Approximately 5 g of the alloy chips are placed in a boat made of tungsten, which is itself in a heating circuit and serves as a resistance heating element. That The boat loaded with the sheet metal sections from the gold logs is inserted into the vacuum chamber. Afterward is evacuated to a pressure of 2.7 10 mbar. Argon is then let into the evacuated vessel until the pressure is reached

-4 in der Vakuumkammer 6,7 χ 10 mbar beträgt.-4 in the vacuum chamber is 6.7 χ 10 mbar.

In dieser Atmosphäre eines geringen Argondrucks wird eine elektrische Spannung von 1 kV an die Edelstahl-Substratplättchen angelegt, um eine Reinigung der Substratoberflächen durch Ionenbeschuß aus der Gasatmosphäre heraus zu erreichen. Anschließend wird das Wolframschiffchen unter Erwärmung mit elektrischem Strom beaufschlagt, wobei die im Schiffchen befindliche Goldlegierung aufschmilzt und verdampft. Die aus dem Schiffchen abdampfende Goldlegierung wird auf der Oberfläche der Substratplättchen niedergeschlagen. Während dieser Ionenplattierung wird bei einer Spannung von 30 V und mit einem Strom von 250 A gearbeitet. Das Ionenplattierungs-In this atmosphere of low argon pressure, an electrical voltage of 1 kV is applied to the stainless steel substrate platelets applied in order to achieve a cleaning of the substrate surfaces by ion bombardment from the gas atmosphere. Then the tungsten boat is heated with electric current applied, the gold alloy in the boat melts and evaporates. From Gold alloy evaporating from the boat is deposited on the surface of the substrate platelets. During this Ion plating is carried out at a voltage of 30 V and a current of 250 A. The ion plating

verfahren wird so lange vorgeführt, bis die erhaltene Plattierungsschicht eine Dicke von 1 bis 2 μΐη hat. Dabei ist zu beachten, daß die Rate der Stromerhöhung den Farbton der auf der Substratoberfläche niedergeschlagenen Legierungsschicht relativ empfindlich beeinflußt, und zwar aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeit, mit der die einzelnen Legierungsbestandteile bis zur Verdampfung geschmolzen werden, und zwar selbst für ein und dieselbe Goldlegierung und für identische elektrische Bedingungen für den stationären Betrieb der Ionenplattierung. So führt beispielsweise eine Erhöhung der Verdampfungsgeschwindigkeit einer Gold-Paladium-Legierung zu einem deutlich rötlichen Ton der niedergeschlagenen Aufdampfschicht, während eine Verminderung der Verdampfungsgeschwindigkeit für die gleiche Legierung zu einer deutlichen Rosatönung der an sich rötlich-goldenen Oberfläche der niedergeschlagenen Aufdampfschicht führt.procedure is demonstrated until the plating layer obtained has a thickness of 1 to 2 μm. It should be noted that the rate of current increase changes the hue of the Alloy layer deposited on the substrate surface is influenced relatively sensitively, due to the different speed with which the individual alloy components are melted until they evaporate, even for one and the same gold alloy and for identical electrical conditions for stationary operation ion plating. For example, an increase in the evaporation rate of a gold-palladium alloy results to a distinctly reddish tone of the deposited vapor deposition layer, while a reduction in the evaporation rate for the same alloy results in a distinct Pinkish tint of the reddish-gold surface of the deposited vapor layer.

Die in der vorstehend beschriebenen Weise vergoldeten Edelstahl-Prüfplättchen werden hinsichtlich der Haftfestigkeit der Plattierungsschicht aus der Goldlegierung auf der Substratoberfläche bzw. hinsichtlich der Abschälbarkeit der Schicht durch rechtwinkliges Biegen der Prüfplättchen untersucht. Der Zustand der Überzugsschicht entlang der Biegelinie wird visuell begutachtet. Im Ergebnis werden für alle untersuchten Goldlegierungen Nr. 1 bis Nr. 10 gute Haftung der Legierungsschicht auf der Substratoberfläche festgestellt. In allen 10 Fällen tritt kein Abblättern der Aufdampfschicht ein.The stainless steel test plates gold-plated in the manner described above in terms of the adhesive strength of the gold alloy plating layer on the substrate surface or examined with regard to the peelability of the layer by bending the test plates at right angles. The condition of the coating layer along the bending line is visually observed. The result will be for everyone examined gold alloys No. 1 to No. 10, good adhesion of the alloy layer on the substrate surface was found. In all 10 cases there was no peeling of the vapor deposition a.

Die in der beschriebenen Weise durch Ionenplattierung vergoldeten Edelstahl-Prüfplättchen werden weiterhin der Korrosionsprüfung unterzogen, und zwar in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise durch Eintauchen in die dem Schweiß nachgestellte Lösung. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 2 zusammen mit den Farbtönen der Plattierungsschichten dargestellt. The stainless steel test plates, which are gold-plated by ion plating in the manner described, continue to be used for the corrosion test subjected, in the manner described in Example 1 by immersion in the sweat simulated Solution. The results obtained are shown in Table 2 together with the color tones of the plating layers.

Tabelle 2Table 2

Legierung
Nr.alloy
No. Farbton der AufdampfungsschichtColor of the vapor deposition layer Korrosionsbeständig
keitCorrosion Resistant
speed 11 rosagetönt goldentinted rose gold keine Verfärbungno discoloration 22 etwas blaß gelbgoldsomewhat pale yellow gold _ Il __ Il _ 33 wie 1 8-karätiges Gold (Au-Ag-Cu)like 1 8-carat gold (Au-Ag-Cu) _ Il __ Il _ 44th _ Il __ Il _ _ It __ It _ 55 rötlich goldreddish gold - " -- "- 66th blaß rötlich gold,wie TaCpale reddish gold, like TaC _ Il __ Il _ 77th etwas rötlich blaßes gelbgoldsomething reddish pale yellow gold _ Il __ Il _ 88th gelbgoldyellow gold geringe,aber noch
annehmbare Verfärbungminor, but still
acceptable discoloration 99 blaßes rotgoldpale rose gold 1010 blaß rosagetönt goldenpale pink tinged gold keine Verfärbungno discoloration

OJ CD (J) COOJ CD (J) CO

- ZQ. 3 ^;'< '3663- ZQ . 3 ^; '<' 3663

Beispiel 3Example 3

Ein vernickeltes Armbanduhrengehäuse aus einer Messinglegierung mit einer unteren Oberfläche von ungefähr 20 cm² wird mi t Methanol und Aceton gewaschen und anschließend auf dem Substrathalter eines lonenplattierungsapparates gehaltert. 10 g einer zu 95 Gew.-% aus Gold und zu 5 Gew.-% aus Nickel bestehenden Goldlegierung werden in das Verdampf ungsschiffchen der Aufdampfanlage eingebracht. Die Vakuumkammer wird auf 2,7 χ 10 mbar evakuiert. Anschließend wird Argon bis auf einen Gesamtdruck in der Vakuumkammer von 6,7 χ 10 mbar in die Kammer eingelassen. In dieser Atmosphäre wird eine Gleichspannung von 1000 V an das Substrat angelegt, um die Substratoberfläche durch Ionenbeschuß zu reinigen. Anschließend wird der Druck durch weiteren Einlaß von Argon bis auf 4x10 mbar angehoben. Die Goldlegierung im Wolframschiffchen wird bis auf ungefähr 1500° C erhitzt, wobei die Legierung verdampft und auf der Unterseite des Uhrengehäuses niedergeschlagen wird. Die Verdampfungsrate wird so geregelt, daß die Plattierungsschicht auf der Substratoberfläche mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 5 nm/s wächst. Die Dauer der Plattierung beträgt 3 Min. Die Dicke der auf diese Weise erhaltenen Plattierungsschicht beträgt 450 nm.A nickel-plated brass alloy wrist watch case with a lower surface area of approximately 20 cm ² is washed with methanol and acetone and then held on the substrate holder of an ion plating apparatus. 10 g of a gold alloy consisting of 95% by weight of gold and 5% by weight of nickel are introduced into the evaporation boat of the evaporation system. The vacuum chamber is evacuated to 2.7 10 mbar. Then argon is let into the chamber up to a total pressure in the vacuum chamber of 6.7 10 mbar. In this atmosphere, a direct voltage of 1000 V is applied to the substrate in order to clean the substrate surface by ion bombardment. The pressure is then increased to 4 × 10 mbar by a further inlet of argon. The gold alloy in the tungsten boat is heated to around 1500 ° C, during which the alloy evaporates and is deposited on the underside of the watch case. The evaporation rate is controlled so that the plating layer grows on the substrate surface at a rate of about 5 nm / sec. The plating time was 3 minutes. The thickness of the plating layer obtained in this way was 450 nm.

In gleicher Weise werden aufeinanderfolgend 100 Armbanduhrengehäuso ionenplattiert.. Nach Abschluß der Ionenplattierung des 100. Uhrengehäuses verbleiben noch ungefähr 3 g der Goldlegierung im Heiz.schiffchen. Das zuerst und das zuletzt vergoldete Armbanduhrengehäuse sind praktisch nicht voneinander zu unterscheiden und weisen die gleiche ansprechende Goldfarbe auf. Die Vergoldungsschichten sowohl der zuerst als auch der zuletzt vergoldeten Uhrengehäuse zeigen eine gute Korrosionsbeständigkeit und einen guten AbriebwiderstandIn the same way, 100 watch cases are successively made ion-plated .. After the completion of the ion-plating of the 100th watch case, approximately 3 g of the Gold alloy in the heating boat. That first and that last Gold-plated watch cases are practically indistinguishable from each other and have the same appealing Gold color on. The gold plating of both the first and the last gold plated watch cases show one good corrosion resistance and good abrasion resistance

3 <3 <

1 3 6 61 3 6 6

auf. Dabei sind zwischen den zuerst vergoldeten und den am Schluß vergoldeten Uhrengehäusen keine Unterschiede feststellbar. Nach Zugabe von weiteren 7 g der gleichen Gold-Nickel-Legierung zu dem im Heizschiffchen verbliebenen Rest der Legierung von den vorhergehenden Vergoldungen werden weitere 100 Vergoldungen mit gleichgutem Ergebnis durchgeführt.on. There are no differences between the gold-plated watch cases and the gold-plated watch cases at the end detectable. After adding a further 7 g of the same gold-nickel alloy to the one remaining in the heating boat The rest of the alloy from the previous gold plating will be another 100 gold plating with the same result carried out.

Beispiele 4 bis 7Examples 4 to 7

Das im Beispiel 3 beschriebene Verfahren wird mit der Abänderung wiederholt, daß unterschiedliche Kombinationen von Substraten und Goldlegierungen benutzt werden, wie sie der Tabelle 3 zu entnehmen sind. Bei jedem einzelnen der Beispiele beträgt die Dicke der Plattierungsschicht ungefähr 450 nm.The procedure described in Example 3 is repeated with the modification that different combinations of Substrates and gold alloys are used, as shown in Table 3. With each and every one of the examples the thickness of the plating layer is approximately 450 nm.

Die auf diese Weise durch Ionenplattierung vergoldeten Substrate werden der Prüfung auf Korrosionsbeständigkeit und Abriebbeständigkeit unterzogen. Die Prüfung auf Korrosionsbeständigkeit erfolgt in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Abriebfestigkeit wird mit einem im Handel erhältlichen Abriebprüfgerät bestimmt. Die Ergebnisse der Prüfungen werden wie folgt bewertet: A (hervorragend), B(gut), C (brauchbar) und D (unbefriedigend). Außerdem wird der Farbton für jede der vergoldeten Oberflächen bestimmt. Die Ergebnisse sind insgesamt in der Tabelle 3 zusammengestellt. The substrates gold plated in this way by ion plating are tested for corrosion resistance and Subjected to abrasion resistance. The test for corrosion resistance is carried out in the same way as in the example 1 described. The abrasion resistance is determined with a commercially available abrasion tester. The results of the Exams are rated as follows: A (excellent), B (good), C (useful) and D (unsatisfactory). Also will the hue is determined for each of the gold-plated surfaces. The results are summarized in Table 3 as a whole.

Tabelle 3Table 3

Beispiel Nr.Example no. 44th 55 66th 77th LegierungsmetallAlloy metal CobaltCobalt Palladiumpalladium Chromchrome Palladium &
NickelPalladium &
nickel Gold: Legierungs
metall
(Gew.-Verh)Gold: alloy
metal
(Weight ratio) 97:397: 3 98:298: 2 96:496: 4 96:3:196: 3: 1 SubstratSubstrate TlN-beschich-
teter Edel
stahlTlN coating
teter noble
stole Edelstahlstainless steel Nickel-Chrom-
plattiertes
MassingNickel chromium
plated
Massing Edelstahlstainless steel Farbe der plat
tierten Ober
flächeColor of the plat
tied waiter
area etwas
rötlich
goldsome
reddish
gold rötlich gold
mit Rosa-
Schimmerreddish gold
with pink
shine etwas
rötlich
goldsome
reddish
gold golden, blaß
rosa getöntgolden, pale
tinted pink Korrosionsbe
ständigkeitCorrosion resistance
persistence AA. BB. AA. BB. Abriebsfestig
keitAbrasion resistant
speed AA. BB. AA. BB.

CO CD CD COCO CD CD CO

3-.136633-.13663

Zusammengefaßt zeigen die Ergebnisse also, daß die unter Verwendung der Goldlegierung gemäß der Erfindung nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten vergoldeten Oberflächen nicht nur ein ästhetisch ansprechendes Äußeres aufweisen, sondern auch bei industrieller Serienfertigung zu korrosionsbeständigen und abriebfesten Vergoldungen führen.In summary, the results show that the under Use of the gold alloy according to the invention made by the method of the invention gold-plated Surfaces not only have an aesthetically pleasing appearance, but also in industrial series production lead to corrosion-resistant and abrasion-resistant gold plating.

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Claims (6)

PatentansprücheClaims 1./Goldlegierung zum Vergolden nach einem Trockenverfahren, gekennzeichnet durch mindestens eines der Metalle Chrom, Eisen, Cobalt, Nickel, Palladium und Kupfer als Legierungsmetall und, sofern das Metall in der Goldlegierung vorliegt, eine Konzentration des Chroms, Eisens,Cobalts oder Nickels von jeweils 1 bis 10 Gew.-% und, ebenfalls soweit vorhanden, eine Konzentration des Palladiums oder Kupfers im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-%, wobei der Rest zu 100% jeweils Gold ist.1./Gold alloy for gilding using a dry process, characterized by at least one of the metals chromium, iron, cobalt, nickel, palladium and copper as alloy metal and, if the metal is present in the gold alloy, a concentration of the chromium, iron, cobalt or nickel from 1 to 10% by weight in each case and, likewise if present, a concentration of the palladium or copper in the range from 0.5 to 20% by weight, the remainder being 100% in each case gold. OEnGSTRASSE 40'Ii · D-0O35 MÜNCHEN GAUTING TELEPHON: (Ο8β) 8ΒΟ3Ο3Ο · TELEX: 621777 IsardOEnGSTRASSE 40'Ii · D-0O35 MUNICH GAUTING TELEPHONE: (Ο8β) 8ΒΟ3Ο3Ο · TELEX: 621777 Isard 2. Goldlegierung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch einen Goldgehalt von 60 bis 90 Gew.-%.2. Gold alloy according to claim 1,
characterized by a gold content of 60 to 90% by weight. 3. Verfahren zum Vergolden der Oberfläche eines Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat über einer Goldlegierung gehaltert wird, die zumindest eines der Metalle Chrom, Eisen, Cobalt, Nickel, Palladium oder Kupfer als Legierungsmetall enthält, wobei, soweit das Metall in der Legierung vorliegt, die Konzentration des Chroms, Eisens, Cobalts und Nickels jeweils im Bereich von 1 bis 10 Gew.-% und, ebenfalls soweit das Metall in der Legierung vorliegt, die Konzentration des Palladiums und Kupfers jeweils im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-% liegt und der Rest der Legierung aus Gold besteht, daß die Legierung unter Vakuum in ein Heizschiffchen gebracht wird, daß die Legierung im Schiffchen auf 1000° bis 1500° C erhitzt wird, und daß zwischen der Legierung und dem Substrat zum Niederschlagen des Legierungsdampfes auf der Substratoberfläche durch Ionenplattierung zwischen der Legierung in dem Schiffchen und dem Substrat eine elektrische Spannung angelegt wird.3. A method for gilding the surface of an object, characterized in that that the substrate is held over a gold alloy that contains at least one of the metals chromium, iron, cobalt, Contains nickel, palladium or copper as alloy metal, whereby, if the metal is present in the alloy, the concentration of chromium, iron, cobalt and nickel in each case in the range from 1 to 10% by weight and, likewise as far as the metal is present in the alloy, the concentration of the palladium and copper in each case in the The range is from 0.5 to 20% by weight and the remainder of the alloy consists of gold that the alloy is under vacuum is placed in a heating boat that the alloy is heated in the boat to 1000 ° to 1500 ° C and that between the alloy and the substrate for depositing the alloy vapor on the substrate surface by ion plating between the alloy in the boat and the substrate an electrical Voltage is applied. 4. Verfahren nach Anspruch 3,4. The method according to claim 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung mindestens eines der Metalle Chrom, Cobalt, Nickel und Palladium als Legierungsmetall enthält. characterized in that the alloy contains at least one of the metals chromium, Contains cobalt, nickel and palladium as alloy metals. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Goldlegierung auf der Substratoberfläche mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 50 nm/s aufwächst.5. The method according to any one of claims 3 or 4, characterized in that that the gold alloy on the substrate surface with a Grows up to a speed of 5 to 50 nm / s. 3 136633 13663 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennze ichnet,6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that daß das Aufdampfen aus einer mit Legierung beschickten Quelle spätestens dann unterbrochen wird, wenn in dem als Verdampfungsquelle dienenden beheizbaren Gefäß nur noch 5 Gew.-% der ursprünglich aufgegebenen Legierung verblieben sind.that the vapor deposition from a charged source with alloy is interrupted at the latest when in the The heatable vessel serving as an evaporation source now only contains 5% by weight of the originally abandoned alloy have remained.