ITMO20130089A1 - Procedimento di elettromarcatura e decorazione di superficie metalliche e dispositivo relativo - Google Patents

Description

PROCEDIMENTO DI ELETTROMARCATURA E DECORAZIONE DI SUPERFICIE METALLICHE E DISPOSITIVO RELATIVO.

Campo di applicazione

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento di elettromarcatura chimica con decorazione di superficie metalliche, ossia un modo perfezionato per effettuare la decorazione con elettromarcatura chimica di superficie metalliche e che realizza l’operazione di decorazione in modo rapido, preciso nonché economico. E' compreso anche il dispositivo che rende possibile l'applicazione del metodo perfezionato.

Arte nota

Lo stato della tecnica comprende il notissimo procedimento di elettromarcatura chimica di superficie metalliche ove con un elettrodo ed un elemento assorbente la soluzione di attacco, interposto tra l’elettrodo e la superficie metallica, viene attivata l’azione elettrochimica di ossidazione localizzata del metallo interessato ed esposto a detta azione.

Nella elettromarcatura viene spesso utilizzato una mascheratura per la esecuzione di forme ben precise dell’ossidazione, così da realizzare le forme di caratteri tipografici, quindi di realizzare scritte, figure, disegni ecc. per mantenere le medesime stabilmente applicate alla superficie metallica.

Peraltro, à ̈ noto altresì nella tecnica che l’azione di elettromarcatura delle superficie metalliche, possibile quando la superficie metallica conduce anche una debole corrente elettrica, per eccitare l'azione d’attacco alla superficie metallica sono impiegate delle soluzioni chimiche, essa viene effettuata manualmente, così da limitare l'impiego di questo tipo di scrittura/decorazione a zone limitate di superficie metallica per l'eccessivo costo di realizzazione. In commercio sono disponibili soluzioni chimiche d’attacco impiegabili per l’elettromarcatura dei vari metalli, nonché per alluminio non anodizzato, ma con risultati di marcatura insoddisfacenti se l’obbiettivo della lavorazione à ̈ quello di ottenere grandi quantità di lastre o superficie metallica decorata, perché la lavorazione deve essere effettuata come detto a mano.

Nella tecnica per decorare superficie metalliche, di piccola ma anche di grande superficie ed in grande quantità, sono stati impiegati i più svariati modi di stampa superficiale. Sono noti procedimenti serigrafici e tampografici ad inchiostro, che viene trasferito e rilasciato sulla superficie metallica senza penetrare in essa e rimanendo come un sottilissimo strato di inchiostro sulla superficie. Tutti però realizzano un decoro che col tempo e con l'uso à ̈ destinato ad essere perso per asportazione dell’inchiostro riportato, ancorché consolidato, dalla superfìcie metallica.

Come detto più sopra solo l’azione di elettromarcatura risulta resistente nel tempo in quanto essa penetra nel metallo stesso della superficie trattata, anche se in profondità assai minima dell’ordine di qualche decina di nanometri, e può essere asportata solo con abrasione meccanica, cioà ̈ asportando il metallo stesso della superficie.

Infatti, il limite attuale della tecnica sta nella impossibilità di applicare un trattamento di decorazione superficiale per elettromarcatura delle lastre metalliche e grandi superficie metalliche con produzioni di grandi quantità di superficie trattata, proprio per la limitazione dell’operazione eseguita manualmente.

Infine, sono noti i procedimenti di decorazione serigrafia a retino o con trasferimento di inchiostro tipici delle decorazioni di grandi superficie in altri campi, come le piastrelle ceramiche, la carta ecc. che non possono essere trasferite in questo campo proprio per la peculiarità della operazione di elettromarcatura chimica, ove nel ristretto spazio tra elettrodo e superficie da decorare si forma una mini-cella elettrolitica localizzata, che modifica il metallo della superficie per farlo virare dal colore originale al tipico colore del suo ossido.

Così à ̈ noto effettuare l'elettromarcatura chimica con piccoli retini su cui à ̈ riprodotta in negativo la figura, decorazione, scritturazione che si desidera ottenere. La trasposizione di questa tecnica, d'uso di un retino serigrafico dotato di mascheratura e resistente all'azione d'attacco della soluzione impiegata per lo specifico metallo, risulta un costo eccessivo se lo scopo à ̈ quello di realizzare la decorazione di grandi superficie e nello stesso tempo di rendere flessibile la variazione della decorazione applicata alla lamiera, lamierino metallico in rotolo, tela metallica o superficie metallica in genere anche per poche od una unica applicazione della suddetta figura, decorazione o scritturazione.

Tale stato della tecnica à ̈ suscettibile di notevoli perfezionamenti con riguardo alla possibilità di realizzare un procedimento di elettromarcatura chimica con decorazione di superficie metalliche, che superi il limite di flessibilità riscontrato nella tecnica nota e che realizzi l’applicazione alla superficie metallica in genere di un decoro, disegno, grafia o scritturazione in modo economico.

Il problema tecnico, quindi, che sta alla base della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un procedimento di lavorazione che riproduca l'azione di elettromarcatura chimica, già nota per l'uso manuale, e nello stesso tempo sia applicabile a grandi superficie, od anche piccole e limitate, ma che nella realizzazione del decoro possa essere economico nella realizzazione anche di serie limitate od addirittura decori unici.

Uno scopo insito nel problema tecnico precedente à ̈ quello di realizzare un modo di mascheratura della superficie da decorare che risulti economico nella realizzazione e sicuro nella protezione delle parti di superficie che devono rimanere intonse per l'applicazione del decoro, disegno, grafia o scritturazione e dopo l'asportazione della mascheratura al termine del trattamento di elettromarcatura.

Infine, una ulteriore parte del problema tecnico più sopra esposto riguarda la asportazione della mascheratura necessaria a realizzare il decoro, disegno, grafia o scritturazione, che sia realizzabile in modo facile, economico, completo e non inquinante.

Sommario dell'invenzione

Questo problema tecnico à ̈ risolto, secondo la presente invenzione, da un procedimento di elettromarcatura chimica comprendente l'operazione di porre la superficie metallica da decorare in una posizione di applicazione in cui à ̈ presente un retino serigrafico, un elettrodo con un opportuno tampone imbevuto della soluzione d'attacco, interposto tra l'elettrodo e la superficie metallica da trattare col decoro, disegno, grafia o scritturazione; caratterizzato in ciò che presenta una fase di preventiva applicazione della forma negativa del decoro, disegno, grafia o scritturazione mediante un prodotto chimico protettivo della superficie metallica in trattamento, sulla superficie metallica medesima e resistente all'azione di attacco elettrochimico della marcatura; l'azione di decorazione con elettromarcatura chimica viene eseguita con l'applicazione del retino serigrafico che à ̈ privo di qualsiasi mascheratura ed à ̈ resistente all'azione d'attacco della soluzione chimica utilizzata per lo specifico metallo della superficie trattata; il moto dell'elettrodo con il tampone suddetto, portato a strisciare sulla superficie del retino serigrafico, come noto nella tecnica, pertanto, non agisce meccanicamente sulla mascheratura danneggiandola, ma solo per l'azione elettrochimica di marcatura nella zona momentanea interessata dall'elettrodo; terminata la marcatura della superficie metallica, il retino viene tolto e la superficie metallica pulita dalla mascheratura con idoneo lavaggio.

In una forma specifica il metodo di trattamento con elettromarcatura chimica la mascheratura à ̈ applicata con un procedimento di stampa per grandi superficie come la flessografia.

In una ulteriore forma di trattamento con elettromarcatura chimica la mascheratura à ̈ applicata con un procedimento di stampa seriale come la tampografia.

In una specifica forma di trattamento con elettromarcatura chimica la mascheratura à ̈ applicata con un procedimento di stampa versatile e composto ad ogni azione di marcatura come utilizzando una stampante a getto d'inchiostro.

In una variante di applicazione del trattamento dì elettromarcatura la mascheratura à ̈ applicata con un procedimento manuale tipo pittorico, cioà ̈ la mascheratura risulta estemporanea e differente in ogni azione di marcatura successiva.

Dispositivo per l'applicazione di un metodo di elettromarcatura comprendente una mascheratura con prodotto mascherante a coesione debole caratterizzato dal fatto di comprendere un retino serigrafico a passaggio, cioà ̈ privo di qualsiasi mascheratura sul retino stesso.

In una forma costruttiva specifica di retino serigrafico a passaggio à ̈ disposto planarmele essendo sotteso da un telaio rigido.

Infine, in una variante di realizzazione di un retino a passaggio à ̈ disposto avvolto sulla superficie cilindrica di un tamburo, mantenuto teso tra due anelli di bordatura sulle circonferenze di base della detta forma a tamburo.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione, nella realizzazione di un procedimento di elettromarcatura chimica, risulteranno dalla descrizione, fatta di seguito, di un esempio di realizzazione della decorazione con elettromarcatura su una superficie metallica dato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento alla tavola di disegno allegata.

Breve descrizione dei disegni

La Figura 1 rappresenta una vista schematica in prospettiva di una generica operazione di elettromarcatura chimica secondo l'invenzione in cui à ̈ raffigurato una lastra metallica in decorazione, un generico elettrodo di elettromarcatura chimica ed un retino a passaggio, cioà ̈ privo di mascheratura, nonché la mascheratura applicata direttamente alla sottostante superficie metallica in trattamento;

Figura 2 rappresenta una vista schematica in prospettiva di una generica macchina per elettromarcatura di grandi superficie metalliche in cui un elettrodo à ̈ dotato di dispositivi per la movimentazione del tampone ed à ̈ supportato in modo mobile sul retino a passaggio di protezione datazione meccanica della mascheratura presente sulla superficie metallica in trattamento: la raffigurazione distanziata tra il retino e la superficie mostra la sottostante superficie metallica in trattamento con la mascheratura.

Descrizione dettagliata del procedimento e del dispositivo Alla superficie metallica 1 in trattamento, come visibile in Figura 1 , viene applicata una mascheratura 2 mediante un dispositivo idoneo a distribuire la mascheratura sulla superficie 1 , come la stampa a getto d'inchiostro, la tampografìa e simili processi di stampa. Successivamente la superficie metallica in trattamento viene posta nella posizione di lavoro ove viene ricoperta da un retino serigrafico 3 a passaggio, cioà ̈ privo di mascheratura, e quindi viene accostato un elettrodo 4 di attivazione del trattamento di elettromarcatura. L'elettrodo 4 à ̈ portato a ricoprire l'intera superficie metallica 1 mediante movimenti in direzione longitudinale L e trasversale T che sono combinati a realizzare un moto orbitale O di un medesimo punto Q dell'elettrodo 4 sulla superficie del retino. Il retino à ̈ dotato di telaio di tensionamento 5 usuale.

La mascheratura della superfìcie metallica 1 viene realizzata mediante impressione ad inchiostro o prodotto chimico in uno strato anche sottile, ma resistente alla soluzione di attacco per eseguire l'elettromarcatura chimica, che verrà impiegata per lo specifico metallo della superficie 1 , anche utilizzando una stampante a getto d'inchiostro, ovviamente adatta all'impiego dello specifico inchiostro necessario nella mascheratura ad inchiostro, o con ogni mezzo idoneo alla stampa come la tampografia, la flessografia e simili.

II retino a passaggio, cioà ̈ privo di mascheratura e quindi di qualsiasi forma che impedisca il corretto passaggio della azione elettrolitica di marcatura tra un elettrodo, posto nella parte superiore del retino, e la superficie metallica in trattamento, posta sotto al retino, à ̈ realizzato con una rete usuale serigrafica, anche in materiale plastico.

L'elettromarcatura chimica ha luogo, come detto, con lo strisciamento dell'elettrodo sul retino serigrafico a passaggio 3 che, distaccando fisicamente l'elettrodo 4 dalla mascheratura 2, non permette che la stessa mascheratura venga danneggiata dai continui passaggi dell'elettrodo nei vari punti del retino. Cioà ̈ l'inchiostro utilizzato per la mascheratura deve essere protettivo, per la soluzione chimica di attacco utilizzata, ma può anche presentare coesione debole, per realizzare un asporto della mascheratura 2 in una successiva fase alla elettromarcatura con il lavaggio in modo rapido e completo.

Nella Figura 2 à ̈ visibile una disposizione analoga alla disposizione della Figura 1 , ove la superficie metallica 1 , il retino a passaggio 3 col telaio 5 sono posti in una macchina di decorazione elettrochimica più complessa ed adatta a trattare in modo industriale grandi superficie, ove un elettrodo 14 à ̈ reso mobile a strisciare sul retino a passaggio nelle due direzioni longitudinale e trasversale a realizzare il modo combinato suddetto. All'elettrodo sono associati organi di supporto 15, tensionamento 16, svolgimento 17 e riawolgimento 18 di un tampone a nastro, assorbente la soluzione d'attacco chimico, per attivare l'azione di elettromarcatura tra l'elettrodo 14 e la superficie sottostante del retino 3, che à ̈ posta in contatto con la superficie metallica 1 da trattare. La mascheratura 12 opera quindi da schermo all'azione elettrolitica, creando la desiderata zona non trattata. Per cui l'effetto risultante della elettromarcatura chimica cosi realizzata genera il disegno originale e desiderato, saldamente ancorato alla superficie in quanto interno allo strato superficiale metallico della superficie 1 trattata.

L'applicazione del metodo di trattamento della elettromarcatura chimica descritto può essere realizzato su superficie rigide piane come le lastre e le piastrelle metalliche od anche flessibili, quando poste, almeno nella ristretta zona di azione dell'elettrodo, su una superficie di riscontro atta a supportare le azioni meccaniche, lievi ma non nulle, tra l'elettrodo e la superficie metallica in trattamento. Inoltre, l'applicazione del metodo descritto può avvenire anche alle superficie in rete, tela o tessuto metallico.

Il modo di applicazione del procedimento descritto avviene per lo specifico modo di applicazione della mascheratura con un prodotto chimico di mascheratura simile, nella consistenza fisica, ad un inchiostro. Quindi, come descritto, la mascheratura può essere applicata con metodi noti nella stampa con inchiostri e di elevata produzione come la tampografia o flessografia. Peraltro, vista la flessibilità di posa della mascheratura con inchiostro di debole coesione, la stessa può essere distribuita sulla superficie in trattamento con una stampante a getto d'inchiostro, così da poter variare la forma grafica stampata anche diversa tra una precedente e la successiva, realizzando così la completa flessibilità del metodo di elettromarcatura ricercata.

I vantaggi di un procedimento di elettromarcatura chimica con decorazione di superficie metalliche, secondo l’invenzione, possono essere riassunti in quanto segue. Il modo di elettromarcatura con la massima versatilità possibile può venire applicato anche a grandi superficie metalliche siano esse rigide o flessibili.

La decorazione, il disegno o grafia realizzata su grandi lastre, piastrelle da pavimento, tela metallica o lamierino metallico da rotolo, risulta precisa nella definizione del decoro, rapida da eseguire ed assi economica, vista l'impedimento della elettromarcatura ove la superficie à ̈ protetta dalla mascheratura come descritto più sopra. Cioà ̈ la fase di decorazione, con prodotto mascherante, avente la consistenza di un inchiostro, permette la versatilità nella sua deposizione in modo semplice, rapido ed al limite anche on decorazione unica o limitata numericamente; quindi, la protezione meccanica della mascheratura, che ne effettua il retino a passaggio, dalla azione di strisciamento necessaria applicata dall'elettrodo di marcatura, permette poi dopo la elettromarcatura l'asportazione in modo semplice, facile e rapido della mascheratura, cioà ̈ dell'inchiostro con debole coesione suddetto utilizzato nella mascheratura.

Owiamente, al procedimento di elettromarcatura chimica con decorazione di superficie metalliche e relativo dispositivo, sopra descritto, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze, potrà apportare numerose modifiche, tutte peraltro contenute neH’ambito di protezione della presente invenzione quale definita dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1 , Procedimento di elettromarcatura chimica comprendente l'operazione di porre la superficie metallica (1) da decorare in una posizione di applicazione in cui à ̈ presente un retino serigrafico, un elettrodo (4) con un opportuno tampone imbevuto della soluzione d'attacco, interposto tra l'elettrodo e la superficie metallica da trattare col decoro, disegno, grafia o scritturazione; caratterizzato in ciò che presenta una fase di preventiva applicazione della forma negativa del decoro, disegno, grafia o scritturazione mediante un prodotto chimico protettivo della superficie metallica (1) in trattamento, sulla superficie metallica medesima e resistente all'azione di attacco elettrochimico della marcatura; l'azione di decorazione con elettromarcatura chimica viene eseguita con l'applicazione del retino serigrafico (3) che à ̈ privo di qualsiasi mascheratura (2, 12) ed à ̈ resistente all'azione d'attacco della soluzione chimica utilizzata, per lo specifico metallo della superficie trattata; il moto dell'elettrodo (4, 14) con il tampone suddetto, portato a strisciare sulla superficie del retino serigrafico (3), come noto nella tecnica, pertanto, non agisce meccanicamente sulla mascheratura (2, 12) danneggiandola, ma solo per l'azione elettrochimica di marcatura nella zona momentanea interessata dall'elettrodo; terminata la marcatura della superficie metallica, il retino (3) viene tolto e la superficie metallica (1) pulita dalla mascheratura (2, 12) con idoneo lavaggio.
2. 2. Procedimento di elettromarcatura chimica, secondo la rivendicazione precedente 1 , in cui la mascheratura (2, 12) Ã ̈ applicata con un procedimento di stampa per grandi superficie come la flessografia.
3. 3. Procedimento di elettromarcatura chimica, secondo la rivendicazione precedente 1, in cui la mascheratura (2, 12) Ã ̈ applicata con un procedimento di stampa seriale come la tampografia.
4. 4. Procedimento di elettromarcatura chimica, secondo la rivendicazione precedente 1, in cui la mascheratura (2, 12) Ã ̈ applicata con un procedimento di stampa versatile e composto ad ogni azione di marcatura, come utilizzando una stampante a getto d'inchiostro.
5. 5. Procedimento di elettromarcatura chimica, secondo la rivendicazione precedente 1, in cui la mascheratura (2, 12) à ̈ applicata con un procedimento manuale tipo pittorico, cioà ̈ la mascheratura risulta estemporanea e differente in ogni azione di marcatura successiva.
6. 6. Dispositivo per l'applicazione di un procedimento di elettromarcatura comprendente una mascheratura (2, 12) con prodotto mascherante a coesione debole, caratterizzato dal fatto di comprendere un retino serigrafico a passaggio (3), cioà ̈ privo di qualsiasi mascheratura sul retino stesso.
7. 7. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente 6, in cui il retino serigrafico a passaggio (3) Ã ̈ disposto planarmente essendo sotteso da un telaio rigido (5).
8. 8. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente 6, in cui il retino a passaggio (3) Ã ̈ disposto avvolto sulla superficie cilindrica di un tamburo, mantenuto teso tra due anelli di bordatura sulle circonferenze di base della detta forma a tamburo.