MX2007003422A

MX2007003422A - Metales electrochapados con apariencia blanca plateada y metodo de elaboracion.

Info

Publication number: MX2007003422A
Application number: MX2007003422A
Authority: MX
Inventors: Paul Mcdaniel; Johnny Smelcer; Randy Beets
Original assignee: Jarden Zinc Products Inc
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2008-03-04
Also published as: ES2389444T3; CN101056760A; BRPI0515910A; JP2008515050A; US20060068234A1; JP4927742B2; US20060068219A1; BRPI0515910B1; US7296370B2

Abstract

Se describen los metales que tienen apariencia blanco plateado y los metodos de produccion de los mismos. En una modalidad, el material compuesto de la presente invencion comprende un nucleo metalico (12, 22), una primera capa (14, 24), y una segunda capa (16, 26). La primera capa encierra las superficies eternas del nucleo metalico y es producida mediante electrochapado con cobre o aleacion de cobre a partir de un primer bano que contiene iones cobre. La segunda capa encierra la primera capa y es producida mediante electrochapado de bronce blanco a partir de un segundo bano que contiene iones cobre y estano. El compuesto tiene una apariencia plateado y no incluye niquel expuesto, de modo que las personas alergicas a los metales de niquel no son afectadas por el compuesto. El material compuesto puede ser configurado mediante metodos de procesamiento estandares para productos acabados tales como monedas, fichas y medallones, llaves y otros articulos no encajados.

Description

METALES ELECTROCHAPADOS CON APARIENCIA BLANCA PLATEADA Y MÉTODO DE ELABORACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Está invención se refiere a los metales que tienen una apariencia blanca plateada y al método de elaboración de los mismos y, en particular, a tales metales producidos mediante procesos de electrochapado. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El níquel es utilizado para una variedad de diferentes monedas, fichas y medallones. Más específicamente, la acuñación de monedas, fichas y medallones son a menudo realizados con cuproníquel, latón de níquel y acero chapado con níquel. El cuproníquel es también conocido como aleación de cobre C713 y contiene 23.5% a"26.5% de níquel en peso, con el resto de la composición que comprende cobre. Una característica del níquel es su apariencia blanca plateada, la cual es reconocible al distinguir las monedas, fichas y medallones basados en níquel, de otras monedas, fichas y medallones. Muchas personas tienen una alergia hacia los metales de níquel . Las reacciones alérgicas hacia el níquel no son solamente un problema para los consumidores que manejan objetos basados en níquel, sino que son " " '.. i-, ll particularmente un problema para las personas, tales como los cajeros de bancos y tiendas, quienes manejan grandes REF.: 180761 cantidades de monedas, y para personas involucras en la fabricación de tales objetos. De este modo, se desea proporcionar monedas, fichas y medallones que no expongan a tales personas a los metales de níquel cuando están en contacto con las monedas, fichas o medallones. Si se desea modificar las monedas, fichas o medallones para eliminar incluso el contacto para los metales de níquel, es todavía deseado retener la apariencia blanca plateada para fines de reconocimiento y distinción. Por ejemplo, se desea que cualquier reemplazo por la moneda de 5 centavos en los Estados Unidos, conocida como "níquel" deba tener sustancialmente la misma apariencia que el "níquel" de hoy en día. La tecnología actual utilizada para producir monedas, fichas y medallones blanco plateado incluyen: (1) una aleación de metal blanco resistente a la corrosión (acero inoxidable, aleación de níquel, cuproníquel, etc.); (2) un material de chapa con una aleación de metal blanco resistente a la corrosión unida a un núcleo de metal base; y (3) el níquel electrochapado sobre un núcleo de metal base (usualmente acero) , frecuentemente con una o más capas chapeadas debajo del níquel. Sobre el acero, un espesor total de chapado mínimo de 25 µm es usualmente especificado, debido a los problemas de corrosión. Después del chapado, los primordios chapados con níquel deben ser horneados para aliviar las tensiones en el chapado, lo cual podría de otro modo conducir al debilitamiento durante el proceso de acuñación. Los óxidos formados durante este proceso de horneado deben ser eliminados mediante bruñido o pulimentación de los primordios. En los tres procesos, el primordio acabado es capaz de inducir dermatitis por contacto en cualquier individuo quien esté sensibilizado hacia el níquel, a no ser que la aleación de la superficie no contenga níquel . Además del mantenimiento de la apariencia, existen varias otras características y propiedades requeridas de elaboración de monedas, fichas y medallones. Sobre el uso prolongado, la moneda, ficha o medallón, debe mantener su color, y ser resistente al deslustre, durable y atractivo. La moneda, ficha o medallón debe resistir el desgaste y el rompimiento para su uso y manejo pretendido. El peso de la moneda, ficha o medallón es también un problema particularmente cuando se utiliza en máquinas automáticas. Por ejemplo, las máquinas vendedoras que aceptan monedas son a menudo sensibles al peso, como los son las máquinas que aceptan las fichas para el tren subterráneo. Se desea también que cualquier moneda, ficha o medallón que no exponga a un manejador a cualquier metal de níquel, esté también comprendido de materiales y elaborado mediante procesos que sean cercanos al costo o menos costosos que los materiales y la fabricación de las actuales monedas, fichas y medallones. Ningún cambio en ía apariencia debe dar como resultado el producto acabado, y por lo tanto, tales monedas, fichas y medallones y necesitan ser capaces de ser convertidos a partir de un primordio a un producto acabado utilizando técnicas de producción estándares. Dicho de otra manera, el objeto debe ser fabricable hasta el producto final y tener suficiente ductilidad para hacer posible que éste sea acuñado o forjado en el producto acabado. Se desea además desarrollar, monedas, fichas y medallones que estén comprendidos de metales económicos -al menos en parte. Para la acuñación de monedas, en particular, se desea en general* que el costo del o de los metales para y la producción para una moneda sean bajos con relación al valor frontal de la moneda. Entre menos cara sea de producir la moneda, mayor monedaje o señoríaje es ganado por el proceso de forja. Además, si el valor del o de los metales de la moneda excede el valor frontal, la entidad emisora probablemente será forzada a cambiar el tamaño o la constitución de la moneda para disminuir el valor del o de los metales en la moneda, de modo que el público no venderá las monedas por el valor del o de los metales. Por ejemplo, considérese la moneda de la Patente de los Estados Unidos No. 6,383,657 que tiene una apariencia de plata pero no utiliza un núcleo de plata o capas chapadas de palta. Más bien, el aluminio y el zinc son utilizados para producir una moneda que tiene una apariencia de plata. El aluminio y el zinc son ambos materiales significativamente menos caros que lo que es la plata. Han sido realizados diversos esfuerzos en el pasado para elaborar las monedas, fichas o medallones a partir de materiales alternativos. Por ejemplo, la invención de la Patente de los Estados Unidos No. 5,151,167 comprende una moneda que incluye un primordio electrochapado con níquel, seguido por una capa de cobre electrochapada y una capa de níquel electrochapada final . La invención de la Patente de los Estados Unidos No. 5,151,167 no requiere el uso de níquel como el núcleo de la moneda, pero da como resultado una moneda que tiene metales de níquel a los cuales podrían ser expuestas las personas. De este modo, tal moneda no debe dirigirse al problema de alergias por níquel. También, la fabricación de la moneda de la Patente de los Estados Unidos No. 5,151,167 involucra tres procesos de electrochapado para dar como resultado la moneda "níquel" , y es por lo tanto caro de realizar. Han sido desarrollados varios métodos para producir monedas que tienen un color dorado. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos No. 4,579,761 describe la producción de monedas que tienen una apariencia de oro mediante el uso de bronce amarillo. El bronce amarillo de la Patente de los Estados Unidos No. 4,579,761 contiene 8% a 16% en peso de estaño, con el resto que es cobre. Similarmente, la Patente de los Estados Unidos No. 6,432,556 describe la producción de una moneda que tiene una apariencia dorada. La moneda incluye dos capas chapadas. La primera capa de chapado contiene 6% a 12% de manganeso y 6% a 25% de zinc, mientras que la segunda capa de chapado contiene 7% a 10% de manganeso y 10% a 15% de zinc. La Patente de los Estados Unidos No. 6,432,556 también sugiere que las capas de chapado pueden contener níquel, y podrían contener pequeñas trazas de otros metales tales como estaño. Estas patentes le enseñan a una persona experta en la técnica a producir monedas que tienen una apariencia de oro -no una apariencia blanco plateado como resulta en el uso del níquel. Otros objetos elaborados con un núcleo metálico y para los cuales es deseada una apariencia blanco plateado, son también candidatos para un acabado alternativo. Tales objetos incluyen llaves y otras partes pequeñas que no se encajan. Se desea por lo tanto producir tales objetos utilizando materiales y métodos que evitan los inconvenientes descritos anteriormente. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención comprende los metales que tienen una apariencia blanco plateado, y los métodos para la elaboración de los mismos. En una modalidad, un material compuesto de la presente invención comprende un núcleo metálico, una primera capa adherida a y que encierra el núcleo metálico, y una segunda capa adherida a y que encierra la primera capa. El núcleo metálico puede comprender una placa de zinc, níquel, hierro (acero), cobre, aluminio o cualquiera de sus aleaciones. Por supuesto, un núcleo metálico de aleación de cobre incluye aquellos de los latones o bronces. La primera capa comprende cobre o aleación de cobre y es creada utilizando un proceso de electrochapado a partir de un primer baño que comprende iones de cobre . La segunda capa comprende aleación de bronce blanco y es creada utilizando un proceso de # electrochapado a partir de un segundo baño que comprende iones cobre y estaño. El material compuesto resultante tiene una apariencia blanco plateado, tal como es la apariencia convencional del níquel y sus aleaciones. No obstante, el material compuesto no contiene níquel en la segunda capa, de modo que las personas que tienen una alergia al níquel no serán afectadas por tal alergia cuando manejen el material compuesto. Además, el producto resultante mantendrá su color, y es resistente al deslustre o manchado, durable y atractivo. De acuerdo a una modalidad del método de la presente invención, un núcleo metálico, un primer baño de chapado, y un segundo baño de chapado son proporcionados. El núcleo metálico es electrochapado utilizando el primer baño para dar como resultado una primera capa adherida a y que encierra el núcleo metálico. La combinación del núcleo metálico y la primera capa son electrochapadas utilizando el segundo baño para dar como resultado una segunda capa adherida a y que encierra la primera capa. La primera capa resultante comprende cobre o aleación de cobre. La segunda capa resultante comprende aleación de bronce blanco. En una modalidad, la primera capa comprende de aproximadamente 60% en peso de cobre hasta aproximadamente 100% en peso de cobre. La segunda capa comprende de aproximadamente 70% en peso de cobre y aproximadamente 30% en peso de estaño hasta aproximadamente 10% en peso de cobre y aproximadamente 90% en peso de estaño. En una modalidad, el espesor de la primera capa es de aproximadamente 4 µm hasta aproximadamente 18 µm, pero puede ser tan gruesa como de 25 µm y más allá, y todavía estar dentro del alcance de la invención. El espesor de la segunda capa, en una modalidad, es de aproximadamente 4 µm hasta aproximadamente 25 µm. El método de la presente invención puede incluir pasos adicionales para eliminar los materiales que pueden ser considerados "contaminantes" para el paso subsiguiente. Por ejemplo, antes del electrochapado de la primera capa, el método de la presente invención puede incluir inmersiones en ácido, depósito de inmersión de "zincato", o limpieza y enjuague para eliminar polvo o aceite que puedan estar presentes sobre el núcleo metálico, o para eliminar otros contaminantes del núcleo metálico, o de otro modo para preparar el núcleo metálico para recibir un electrodepósito adherente. El método de la presente invención puede también incluir el paso de enjuague o limpieza para eliminar cualquier residuo que resulte del primer baño de chapado. El método de la presente invención puede incluir además, y después del paso de electrochapado de la segunda capa, el paso de enjuague o limpieza para eliminar cualquier solución de chapado del segundo baño, residual, proveniente del paso de electrochapado de la segunda capa. Como se utiliza en las reivindicaciones, el término "contaminantes" se refiere a cualquier material (líquido o sólido) que pueda ser dañino para el siguiente paso, y de este modo incluye el polvo, aceite, y residuos remanentes del o de los pasos realizados antes de la eliminación de los contaminantes, así como los pasos que se toman para preparar la recepción de un electrodepósito adherente en el siguiente o siguientes pasos. El método de la presente invención puede también incluir el paso de un "acuñado" antes del paso de electrochapado de la primera capa sobre el núcleo metálico.

Tal acuñado restriega las superficies metálicas del núcleo metálico y usualmente aplica una capa protectora delgada de metal, tal como, cobre o níquel, para asegurar la buena adhesión de la primera capa electrochapada. En general, esta capa protectora delgada es de aproximadamente 0.1 µm hasta aproximadamente 1.0 µm. Después de que la segunda capa es electrochapada, pueden ser tomados los pasos de post-chapado para asegurar adicionalmente que el primordio (la combinación del núcleo metálico con la primera y segunda capa adheridas a éste) pueda ser conformado al producto acabado deseado utilizando técnicas convencionales. Este post-chapado puede incluir el alivio de la tensión como es bien conocido en la técnica. Además, los primordios pueden ser bruñidos si se desea un acabado brillante blanco plateado. De este modo, los primordios de la presente invención son adecuados para ser conformados en monedas, fichas y medallones que tienen un acabado blanco plateado, tal como es usualmente logrado con el acabado basado en níquel . Otra modalidad de la presente invención comprende un núcleo metálico y una capa simple de bronce blanco. La capa de bronce blanco es electrochapada a partir de un baño de chapado que comprende iones cobre y iones estaño. En esta modalidad, no se requiere ninguna capa de cobre o de aleación de cobre . La presente invención produce un primordio que no contiene níquel sobre ninguna de las superficies externas del mismo. De este modo, el primordio es adecuado para la producción de monedas, fichas y medallones, que evitan someter a los consumidores, a los usuarios, a los cajeros y aquellos involucrados en el proceso de fabricación, al contacto con níquel al cual pueden ser alérgicas algunas personas. Una variedad de tamaños y picos de materiales de núcleo metálico pueden ser utilizados, y los espesores del núcleo metálico, la primera capa y la segunda capa pueden ser variados sobre un amplio intervalo para permitir que la presente invención produzca nuevos tipos de monedas, fichas y medallones, así como también produzca monedas, fichas y medallones destinados a reemplazar aquellos que exponen a las personas al níquel. El peso de las monedas, fichas y monedas de la presente invención puede ser también controlado para la aceptación por las máquinas sensibles al peso, tales como las máquinas vendedoras y las máquinas que aceptan fichas de tren subterráneo . El método de la presente invención no involucra muchos pasos, y utiliza tecnología conocida en la técnica para los fabricantes de primordios para monedas, fichas y medallones. Además, los materiales y procesos utilizados para crear tales primordios no son caros. Las monedas, fichas y medallones resultantes pueden ser elaborados de acuerdo a la presente invención manteniendo el valor de los metales en las monedas, fichas y medallones por debajo del valor de las monedas, fichas y medallones. Para llaves y otras partes que no encajan que no tienen un valor frontal, el valor en los metales en tales llaves y otras partes que no encajan pueden ser mantenidos dentro de límites comercialmente razonables. Además, los primordios elaborados de acuerdo a la presente invención pueden ser procesados hasta el producto acabado utilizando técnicas convencionales, tales como estampado en una matriz d troquel, y por lo tanto no requieren que los forjadores u otros fabricantes que elaboran monedas, fichas o medallones a partir de tales primordios, cambian sus procesos o realicen alguna inversión adicional . BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 muestra una vista en sección transversal de una modalidad de un primordio de moneda de la presente invención; La Figura 2 muestra una vista en perspectiva del primordio de moneda de la modalidad de la Figura 1; y La Figura 3 muestra una vista en sección transversal de una modalidad de una llave de la presente invención; y La Figura 4 muestra una vista en perspectiva de la llave de la modalidad de la Figura 3.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a la Figura 1 y a la Figura 2, se muestra una muestra en sección transversal y una vista en perspectiva, respectivamente, de una modalidad de un primordio de moneda de la presente invención. En esta modalidad, el primordio 10 de moneda comprende un núcleo 12, la primera capa electrochapada 14, y la segunda capa electrochapada 16. El núcleo 12 comprende un metal o aleación metálica al cual pueden ser electrochapados el cobre y aleación de cobre, incluyendo, pero no limitados a zinc, níquel, hierro, cobre y aluminio, y cualquiera de sus aleaciones, así como cualquier otro metal o aleación que pueda ser razonablemente utilizado en acuñación de monedas, fichas medallones y similares. La primera capa electrochapada 14 comprende cobre o una aleación de cobre. La primera capa electrochapada 14 es creada, como se describe en la presente, a partir de un baño de chapado que contiene iones cobre, y en una modalidad, la primera capa electrochapada 14 comprende de aproximadamente 60% a aproximadamente 100% en peso de cobre. La segunda capa electrochapada 16 comprende bronce blanco. La capa de bronce blanco 16 es creada a partir de un baño que contiene iones cobre y iones estaño, y en una modalidad, la capa de bronce blanco 16 comprende de aproximadamente 70% en peso de cobre y aproximadamente 30% en peso de estaño hasta aproximadamente 10% en peso de cobre y aproximadamente 90% en peso de estaño. Será apreciado por aquellos expertos en la técnica que un primordio de moneda que tiene la composición ilustrada en asociación con la Figura 1 y la Figura 2, tendrá una apariencia blanco plateado. Se apreciará también que el primordio 10 de moneda puede también comprender un primordio utilizado para producir una moneda o medallón. El primordio 10 de moneda es ilustrado como una placa redonda, pero el primordio 10 de moneda no necesita ser redondo. Son contempladas otras formas para estar dentro del alcance de la invención, incluyendo, pero no limitadas a las formas elíptica, triangular, rectangular, cuadrada, de cinco o más lados, o una forma irregular. Se apreciará además que el núcleo 12 del primordio 10 de moneda está comprendido de un metal no precioso, razonable en costo, para no dar como resultado un artículo (moneda, ficha o medallón) que tenga un valor mayor que el valor frontal del artículo. Considérese ahora una modalidad de un método para producir una moneda, ficha o medallón de acuerdo a la presente invención. En general, el método de la presente invención comprende los pasos de producir/formar el primordio metálico (tejuelo o plancheta) para la moneda, ficha o medallón, electrochapando la plancheta con una capa de cobre, y luego electrochapando la capa de cobre con una capa de bronce, una aleación de cobre y estaño. El primordio chapado con la capa de cobre y la capa de bronce blanco puede ser luego "acuñado" en su configuración final (moneda, ficha, medallón, o artículo similar) utilizando una matriz o troquel u otros métodos bien conocidos en la técnica. De acuerdo a la presente invención, el material inicial o el sustrato, comprende una plancheta metálica en la forma y tamaño aproximados de la moneda, ficha o medallón que va a ser fabricado. En una modalidad, la plancheta metálica comprende una placa de espesor de aproximadamente 500 µm hasta aproximadamente 4,000 µm. Una cantidad de las planchetas es luego cargada en un barril de chapado o sobre un perchero del chapado. El barril o perchero es luego procesado a través de una serie de limpiadores y enjuagues capaces de remover cualesquiera contaminantes, tales como polvo o aceite, que puedan estar presentes sobre las planchetas. Se apreciará que, dependiendo del metal seleccionado como el material inicial, pueden ser requeridos o deseados pasos de procesamiento adicionales, tales como inmersiones en ácido o, en el caso del aluminio, un depósito de inmersión de "zincato" para eliminar los contaminantes de las planchetas (los núcleos) o para preparar de otro modo las planchetas para recibir un electrodepósito adherente. Después del retiro de los contaminantes de las planchetas, el siguiente paso es un "acuñado" el cual restringe las superficies metálicas con burbujas de hidrógeno y simultáneamente deposita una capa protectora delgada (0.1 a 1.0 µm) de metal, usualmente cobre, para asegurar la buena adhesión de la primera capa de electrochapado, como se discute con más detalle en la presente. Otros acuñados metálicos, predominantemente de níquel, pueden también ser utilizados en ciertas aplicaciones para asegurar la buena adhesión a ciertos metales iniciales difíciles de chapar. Después de que ha sido aplicado el acuñado a las planchetas, el barril o percha es luego movido dentro del baño de chapado de cobre. Si se utiliza un acuñado de cobre de cianuro alcalino, el barril o percha puede ser movido directamente hacia un baño de chapado de cobre, de cianuro alcalino. No obstante, si los contenidos del baño de acuñado y el chapado son químicamente incompatibles (por ejemplo el acuñado de cianuro de cobre seguido por chapado de cobre ácido) , debe tener lugar un enjuague perfecto antes de que las planchetas sean movidas hacia el baño de chapado de cobre . Una vez en el baño de chapado de cobre, las planchetas son electrochapadas hasta que es alcanzado el espesor de chapado deseado, por ejemplo, la primera capa electrochapada es del espesor deseado. En general, tal espesor deseado será de aproximadamente 4 µm hasta aproximadamente 18 µm. Mayores espesores, por ejemplo hasta de 25 µm y superiores, son aceptables, con la condición de que la combinación de las planchetas del metal inicial y la primera capa electrochapada no den como resultado unidades demasiado grandes para caber en la matriz utilizada para la producción deseada de las monedas, las fichas o los medallones . La primera capa comprende cobre o aleación de cobre. Los ejemplos de aleación de cobre incluyen, pero no están limitados a bronce amarillo o latón. Un ejemplo de una primera capa de bronce amarillo tiene de aproximadamente 75% hasta aproximadamente 99% en peso de cobre y de aproximadamente 25% a aproximadamente 1% en peso de estaño. Un ejemplo de una primera capa de latón tiene de aproximadamente 60% hasta aproximadamente 99% en peso de cobre, y de aproximadamente 40% a aproximadamente 1% en peso de zinc. Para crear una primera capa que comprende cobre o aleación de cobre, el primer baño comprende iones cobre. En una modalidad, el primer baño de chapado puede también comprender segundos iones metálicos o terceros iones metálicos. Además, como es conocido en la técnica, el primer baño de chapado puede incluir agentes formadores de complejo para los iones metálicos, así como otros aditivos tales como puedan ser necesarios para lograr el depósito satisfactorio de los iones metálicos. Un ejemplo de un primer baño de chapado comprende : En el uso de tal primer baño de chapado, para lograr un amplio intervalo de espesores de chapado, las condiciones de chapado involucran el uso de un proceso en barril, con una temperatura de 48.8 - 82.2°C (120 a 180°F) , y una densidad actual de 32.29-107.64 amperios/metro cuadrado (3-10 amperios/pie cúbico) . Después de que se completa el ciclo de chapado de cobre, por ejemplo después de que la primera capa electrochapada es electrochapada a las planchetas, el barril o percha es luego movido a través de una serie de enjuagues para eliminar cualquier solución ..residual de chapado de cobre. El barril o percha es luego colocado en un baño de chapado de bronce blanco (especular) . Este baño de chapado de bronce blanco deposita una aleación binaria de cobre y estaño sobre la primera capa electrochapada para formar la segunda capa electrochapada de bronce blanco. De acuerdo a una modalidad de la presente invención, la composición de la segunda capa de bronce blanco está en el intervalo de aproximadamente 70% en peso de cobre y aproximadamente 30% en peso de estaño a aproximadamente 10% en peso de cobre y aproximadamente 90% en peso de estaño. La composición efectiva de la segunda capa electrochapada es controlada por el mantenimiento de las concentraciones relativas de cobre, estaño, cianuro e hidróxido en el baño de chapado, como es bien conocido en la técnica. En general, el cobre y el estaño son suministrados al baño mediante disolución anódica y/o adiciones químicas. Pueden ser utilizados ánodos inertes y rectificadores múltiples, como es bien conocido en la técnica, para asegurar que sea mantenido el equilibrio del baño. De este modo, para crear la segunda capa que comprende la aleación de bronce blanco, el segundo baño comprende iones cobre y iones estaño. En una modalidad, el segundo baño de chapado puede también comprender iones metálicos además los iones cobre y estaño. Además, como es conocido en la técnica, el segundo baño de chapado puede incluir agentes formadores de complejos para los iones metálicos, así como otros aditivos tales como pueden ser necesarios para lograr el depósito satisfactorio de los iones metálicos. Un ejemplo de un segundo baño de chapado comprende : Las concentraciones pueden variar en un amplio intervalo. Quizás, la proporción del ion cianuro "libre" a los iones hidróxido "libres" es el parámetro de control más importante. En el uso de tal segundo baño de chapado, para lograr una amplia gama de espesores de chapado, las condiciones de chapado involucran el uso de un proceso en barril, con una temperatura de 59.9-71.1°C (140-160°F), una densidad de corriente de (3 a 10 amperios/pie cúbico) , ánodos de cobre y carbono (rectificadores independientes) , y una fuente de estaño de estanato de potasio. Puede ser deseado que la capa de cobre blanco sea depositada a un espesor menor que o igual a aquel del depósito de cobre subyacente. No obstante, la limitación general sobre el espesor del metal inicial, la primera capa electrochapada, y la segunda capa electrochapada debe ser tal que la moneda, ficha o medallón pueda ser "acuñado" en el producto final con el espesor apropiado. Además, el espesor de la capa de bronce blanco debe ser probablemente al menos tan grande como de 4 µm, de modo que la segunda capa de bronce blanco permanece intacta con desgaste y rompimiento normal del producto. Cuando la presente invención comprende un primordio de acero utilizado para la acuñación, la práctica en general para los primordios de acero ha sido tener un espesor total de 25 µm para la capa o capas depositadas sobre el núcleo. De este modo, para aplicaciones de acuñación, puede ser deseado que el espesor total de la primera y segunda capas sea de 25 µm o mayor. El límite superior sobre cualquier capa o la combinación de la primera y segunda capas será también afectado por el espesor deseado del producto acabado. Después de que se completa el ciclo de chapado con bronce blanco, el barril o percha es movido a través de una serie de enjuagues para eliminar la solución de chapado residual, como es bien conocido en la técnica. También, como es bien conocido en la técnica, pueden ser aplicados agentes antimanchado a la capa de bronce blanco. Las planchetas que tienen la primera y segunda capas electrochapadas adheridas a éstas son luego secadas y recolectadas para el procesamiento subsiguiente . Dependiendo de la aleación de bronce blanco chapada y la naturaleza del material del sustrato, un proceso de alivio de tensión post-chapado, puede ser requerido o deseado para asegurar la buena "capacidad de acuñación" por ejemplo para asegurar que el primordio recubierto sea capaz de ser conformado en el producto acabado deseado. Usualmente, los primordios son bruñidos para producir un acabado blanco plateado brillante; en algunos casos, la brillantez del chapado puede ser suficiente. Finalmente, los primordios son "acuñados" en su apariencia acabada utilizando troqueles o matrices de acuñación convencionales, y prensas convencionales como son bien conocidos en la técnica. Con el chapado con bronce blanco, no se requiere horneado para aliviar las tensiones sobre un sustrato de acero. El proceso de bruñido, si es necesario, no necesita ser tan agresivo, debido a que no existen óxidos que tengan que ser eliminados. Si se utiliza zinc como un material inicial, el espesor de chapado total de la moneda, ficha o medallón puede ser tan bajo como de aproximadamente 8 µm, lo cual reduce en gran medida el tiempo de chapado requerido, y también extiende significativamente la vida de la matriz de acuñación. "No obstante del metal del sustrato, el acabado de bronce blanco proporciona una superficie no alergénica. Esto es especialmente importante para personas cuyas labores o trabajos requieren que manejen grandes cantidades de monedas. Con referencia nuevamente a la Figura 1 y la Figura 2 , de acuerdo a otra modalidad más de la presente invención, un primordio de moneda puede comprender únicamente el núcleo 12 y la segunda capa 16. La primera capa 14 puede no ser necesaria o deseada en todos los casos. A la fecha, el estaño es en general más caro que el cobre. De este modo, la economía de hoy en día puede sugerir el uso de una primera capa chapada de cobre o aleación de cobre bajo una segunda capa de bronce blanco. No obstante, los costos de fabricación de las monedas, fichas o medallones que tienen dos capas electrochapadas puede ser mayor que las monedas, fichas o medallones que tengan una capa electrochapada simple. Por lo tanto, el costo total de los materiales y la fabricación deben ser considerados, como debe ser considerada la capacidad de acuñación del primordio de moneda, cuando se considera si se utiliza una primera capa de cobre o aleación de cobre junto con una segunda capa de bronce blanco, o solo una capa de bronce blanco. Por ejemplo, cuando se utiliza zinc o aleación de zinc del núcleo metálico, la experiencia del Solicitante ha mostrado que un espesor de chapado total de 8 µm es suficiente para la acuñación, tal como el penique o centavo de los Estados Unidos. Para lograr una buena capacidad de acuñación, puede ser necesaria una primera capa de chapado de cobre si la capa de chapado "externa" es más dura que el cobre. De este modo, si se desea una aleación de bronce blanco más dura que el cobre, tal como el bronce blanco que comprende aproximadamente 65% de cobre y aproximadamente 35% de estaño, una primera capa de chapado de cobre de al menos aproximadamente 4 µm de espesor, seguida por una segunda capa de bronce blanco de espesor menor que o igual a la capa de cobre en espesor, es también deseada. No obstante, algunas aleaciones de bronce blanco, tales como una aleación de bronce blanco que comprende aproximadamente 20% de cobre y aproximadamente 80% de estaño, son más suaves que el cobre. Cuando una aleación de bronce blanco más suave que el cobre es utilizada, la primera capa de cobre o aleación de cobre no es requerida. Como otro ejemplo más, considérese un primordio que comprende un núcleo metálico de acero. Todas las aleaciones de bronce blanco colocadas sobre un núcleo metálico de acero tienen buena capacidad de acuñación y, por lo tanto, la primera capa de cobre o aleación de cobre no es requerida. En general, cuando tal primordio que tiene un núcleo de acero es utilizado para la acuñación, se desea que el espesor de chapado total sea al menos de aproximadamente 25 µm para la resistencia a la corrosión. De este modo, si únicamente es aplicada una capa de bronce blanco al núcleo metálico de acero, se desea que tal capa de bronce blanco sea al menos aproximadamente 25 µm de espesor. Como se discutió anteriormente, con la economía de hoy en día, puede ser más efectivo producir una moneda que tenga una primera capa de cobre o aleación de cobre de un espesor de aproximadamente 13 µm a aproximadamente 18 µm junto con una segunda capa de bronce blanco de aproximadamente 8 µm hasta aproximadamente 13 µm, que producir una capa simple de bronce blanco de al menos 25 µm de espesor. Para fabricar un primordio que comprende un núcleo metálico y una capa simple de bronce blanco, una modalidad del método de la presente invención comprende los pasos de : (a) remover los contaminantes del núcleo metálico; (b) "gravar" el núcleo metálico; (c) si los contenidos del acuñado y el baño de chapado de bronce blanco son incompatibles, se enjuaga el núcleo metálico; (d) se somete a electrochapado una capa de bronce blanco con un baño de chapado de bronce blanco; y (e) se enjuaga la combinación de la plancheta cubierta con la capa de bronce blanco. Será apreciado por aquellos expertos en la técnica que la presente invención da como resultado un nuevo producto -potencialmente monedas, fichas y medallones blancos, totalmente libres de níquel, capaces de resistir el proceso de "acuñación" sobre una variedad de sustratos. En particular, esto hace posible la producción de monedas basadas en zinc con un acabado blanco resistente a la corrosión y al desgaste. El zinc puede ser deseado como un material de sustrato debido a su prevalencia y costo razonable. Hasta la presente invención, los únicos acabados viables para las monedas, fichas o medallones basados en zinc eran el cobre y el bronce amarillo. Es también posible utilizar níquel como el sustrato, el material inicial, de la presente invención. Mientras que las monedas, fichas o medallones de la presente invención elaborados con un sustrato de níquel no están libres de níquel, las personas quienes manejan tales objetos podrían no estar expuestas al níquel subyacente una vez cubiertas por la primera capa electrochapada . Podrá ser apreciado también por aquellos expertos en la técnica que la presente invención permite el desarrollo de monedas, fichas y medallones que tienen el peso deseado. La flexibilidad en el peso resulta de la habilidad de utilizar diferentes materiales de sustrato, y la flexibilidad en el espesor de la primera y segunda capas de electrochapado . Se apreciará además que los primordios recubiertos de la presente invención pueden ser "acuñados" utilizando procesos actualmente utilizados para producir monedas, fichas y medallones. El objeto puede ser fabricado en el producto acabado y tiene suficiente ductilidad para hacerlo adecuado para ser acuñado o forjado. De este modo, no se requiere ninguna inversión adicional para la fabricación a este respecto. Se apreciará además todavía que los procesos de electrochapado utilizado para crear la primera y segunda capas electrochapadas son también estándares industriales, y por lo tanto familiares para el fabricante. Con referencia ahora a la Figura 3 y a la Figura 4, se muestra una vista en sección transversal y una vista en perspectiva, respectivamente, de una modalidad de una llave de la presente invención. En esta modalidad, la llave 20 comprende el núcleo 22, la primera capa electrochapada 24, y la segunda capa electrochapada 16. El núcleo 22 comprende un metal o aleación metálica al cual pueden ser electrochapados el cobre y aleaciones de cobre, incluyendo pero no limitados a zinc, níquel, hierro, cobre y aluminio, y cualquiera de sus aleaciones, así como cualquier otro metal o aleación que puede ser razonablemente utilizado en llaves y similares. En la modalidad de la Figura 3 y la Figura 4, el núcleo 22 también comprende la abertura 28. La primera capa electrochapada 24 de la llave 20 comprende cobre o aleación de cobre, y la segunda capa electrochapada 26 comprende bronce blanco. La llave 20 de la Figura 3 y de la Figura 4 puede ser producida mediante los métodos descritos anteriormente en la presente con respecto al primordio 10 de moneda de la Figura 1 y la Figura 2. Además, de acuerdo a otra modalidad de la presente invención, una llave puede comprender únicamente el núcleo 22 y la segunda capa electochapada 26. La primera capa electrochapada 24 puede no ser necesaria o deseada en todos los casos. Podrá ser apreciado por aquellos expertos en la técnica que las diversas alternativas a la composición del núcleo y la o las capas electrochapadas discutidas anteriormente en la presente, con respecto a la moneda, son aplicables a la llave 20 y a otras partes pequeñas no encajadas. Además, las ventajas discutidas con respecto a las monedas, fichas y medallones son de igual modo aplicables a las llaves y otras partes pequeñas no encajadas. La Figura 3 y la Figura 4 ilustran un artículo creado a la presente invención, en donde el artículo es de forma irregular y también contiene una abertura. Podrá ser apreciado por aquellos expertos en la técnica que el método de la presente invención es útil para crear una variedad de diferentes tipos de artículos que tienen diferentes geometrías y espesores. La invención es útil para partes pequeñas no encajadas que son adecuadas para las operaciones de tratamiento a granel, tales como el chapado en barril y el acabado en masa (por ejemplo, eliminación de rebabas en perol vibratorio o bruñido en disco centrífugo) . Los ejemplos específicos de tales artículos incluyen: llaves y componentes de cerraduras, sujetadores roscados (tornillos, pernos, tuercas, etc.), y otros artículos de equipo físico pequeño (perillas, manijas, ménsulas, etc.). Como se utiliza en las reivindicaciones, el término "moneda" se refiere a las monedas, fichas, medallones y otros productos típicamente comprendidos de metales y aleaciones metálicas sobre la parte frontal de los cuales son formadas una o más insignias, diseños y similares, mediante los procesos de fabricación sobre la capa externa del metal o aleación metálica. Como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones, el término parte "no encajada" significa una parte que no se introduce en un baño . Como se utiliza en las reivindicaciones, el término "artículo" se refiere a las llaves y otras partes no encajadas, pero excluye las "monedas" como se definió inmediatamente arriba. Tales llaves y otras partes no encajadas están típicamente comprendidas de metales o aleaciones metálicas y son adecuadas para las operaciones de tratamiento a granel tales como el chapado en barril y el acabado en masa (por ejemplo, eliminación de rebabas en perol vibratorio, bruñido en disco centrífugo) . Los ejemplos de otras partes no encajadas incluyen llaves y componentes de cerraduras, sujetadores roscados (tornillos, pernos, tuercas, etc.), y otros artículos de equipo pequeño (perillas, manijas, ménsulas, etc.). La presente invención puede además ser modificada dentro del alcance y espíritu de esta descripción. Esta solicitud está por lo tanto destinada a cubrir cualesquiera variaciones, usos o adaptaciones de la invención utilizando sus principios generales. Además, esta solicitud está destinada a cubrir tales desviaciones de la presente descripción como entren dentro de la práctica conocida o acostumbrada en la técnica a la cual pertenece esta invención, y que caiga dentro de los límites de las reivindicaciones anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una moneda caracterizada porque comprende: un núcleo metálico que tiene superficies externas; una primera capa electrochapada adherida a y que encierra las superficies externas del núcleo metálico, la primera capa electrochapada es de aproximadamente 4 µm a aproximadamente 25 µm de espesor y comprende de aproximadamente 60% en peso de cobre hasta aproximadamente 100% en peso de cobre; y una segunda capa electrochapada de bronce blanco adherida a y que encierra la primera capa electrochapada, la segunda capa electrochapada de aproximadamente 4 µm hasta aproximadamente 25 µm de espesor y que comprende de aproximadamente 70% en peso de cobre y aproximadamente 30% en peso de estaño hasta aproximadamente 10% en peso de cobre y aproximadamente 90% en peso de estaño.

2. La moneda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el núcleo metálico comprende uno de un grupo de zinc o aleación de zinc.

3. La moneda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el núcleo metálico comprende uno de un grupo de níquel o aleación de níquel .

4. La moneda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el núcleo metálico comprende uno de un grupo de hierro o aleación de hierro.

5. La moneda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el núcleo metálico comprende uno de un grupo de cobre o aleación de cobre.

6. La moneda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el núcleo metálico comprende uno de un grupo de aluminio o aleación de aluminio.

7. La moneda de conformidad. con la reivindicación 1, caracterizada porque el núcleo metálico comprende una placa.

8. La moneda de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el espesor de la placa es de aproximadamente 500 µm a aproximadamente 4,00 µm.