Procédé de fabrication d'une patrice destinée au gaufrage de papier ou carton en feuilles, et patrice obtenue par ce procédé Le gaufrage ou formation de parties en relief dans du papier ou du carton en feuilles s'obtient en soumettant lesdites feuilles, à une relativement forte pression entre une patrice et une matrice représen tant le dessin en: relief à obtenir.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une patrice utilisable à cette fin, ainsi qu'une patrice obtenue par ce procédé.
Ce procédé vise à permettre l'obtention par des moyens simples d'une patrice dont les éléments actifs en relief présentent, par rapport au surplus de sa surface, une dureté accrue, et dont ledit surplus pré sente une élasticité plus ou moins grande, appropriée à l'usage auquel la patrice est destinée.
La patrice obtenue par le procédé selon l'inven tion évite en raison de l'élasticité précités de ses parties creuses., l'écrasement du papier ou du carton travaillé autour des parties gaufrées et l'aspect lisse qui en résulte et marque habituellement le profil de la patrice d'une manière inesthétique.
La patrice obtenue par le procédé selon l'inven tion a enfin une longévité accrue.
Ce procédé est caractérisé en ce que l'on part d'une matrice métallique, dont on prend une empreinte rigide, puis en, ce qu'on constitue une seconde empreinte, dont les parties en relief sont faites d'une pâte durcissante posée sur une semelle élastique de carton, la première empreinte étant enfin placée sur le carton de la seconde, à laquelle on la réunit par pression, contrôlée et en l'y collant,
de telle sorte que le carton intermédiaire soit plus fortement écrasé à l'endroit des éléments en relief superposés des deux empreintes qu'à l'endroit des plages intermédiaires. Le dessin. annexé représente, à titre d'exemple, deux mises en aeuvre du procédé que comprend l'invention.
Les fig. 1 à 5 sont des vues serai schématiques se rapportant à la première de ces mises, en oeuvre.
Les fig. 6 à 10 sont des vues semblables se rap portant à la seconde mise en oeuvre du procédé.
La vue serai schématique de la fig. 1 montre une platine inférieure 1 et une platine supérieure 2 d'une presse à platines d'un. type quelconque connu, par exemple à bielles, ou à genouillères ou encore à vis, l'une quelconque de ces platines pouvant être mobile, voire même les; deux à la fois.
Contre la face active de l'une de ces platines, ici sur la platine inférieure 1, on pose une matrice ou négatif métallique gravé 3, dont la coupe transver- sale laisse voir les gravures 4, correspondant au dessin du gaufrage que l'on désire obtenir. Cette matrice sera par exemple en laiton ou encore en acier.
En regard de cette matrice, sous la platine supé rieure 2 on posera une pièce de carton 5 de gran deur correspondant pratiquement à celle de la ma- trice 3. Cette pièce de carton est enduite sur toute sa surface d'une couche d'une pâte durcissante 6.
Entre cette couche de pâte et la matrice on aura enfin: placé une feuille métallique très mince, par exemple une feuille d'aluminium 7.
Séparés les uns des autres sur le dessin, ces éléments seront en réalité posés sur la matrice 3. En mettant l'ensemble sous pression entre les platines 1 et 2 de la presse, on obtient la pièce représentée en coupe à la fig. 2.
Le carton 5 en constitue la semelle et la feuille d'aluminium 7 en recouvre la face en relief, dont elle a épousé la forme. Quant audit relief, il est constitué par des élé ments de pâte 6' moulés selon le dessin de la matrice 3. Entre ces éléments moulés, la couche de pâte subsistante est pratiquement négligeable.
Une fois la pâte durcie, on peut dire qu'un pre mier stade de la première mise en ouvre décrite est terminé.
Le carton utilisé pour constituer la pièce 5 aura par exemple 1,5 mm. d'épaisseur. On choisira de préférence du carton mis dans le commerce sous le nom de carton à chaussures, soit un carton qui se distingue par le fait que sa pâte est constituée de petites fibres courtes et non pas de longues fibres, qui se briseraient en cours de mise en ouvre du présent procédé.
Quant à la feuille d'aluminium, son épaisseur pourra être de l'ordre de 3 à 4 centièmes de milli mètre.
La couche de pâte se déterminera par la pratique, non seulement selon les propriétés de cette dernière, mais encore et principalement en fonction du dessin et du relief à obtenir, c'est-à-dire des creux de la matrice. Comme ordre de grandeur, on peut dire que cette couche aura de quelques dixièmes de mil limètres à 1 mm. d'épaisseur par exemple.
Sur le dessin, l'échelle des épaisseurs n'est pas respectée, en raison de la trop faible dimension de certaines d'entre elles, s'opposant à une représentation gra phique conforme. Les hauteurs des reliefs: sont en particulier exagérées.
Parmi les pâtes utilisables pour la mise en ouvre du procédé, citons certaines Araldite (marque enregistrée) de la firme Ciba. La qualité vendue sous la dénomination Araldite 121 B, additionnée du dur cisseur 951 ou 930 a donné de particulièrement bons résultats en la laissant de préférence durcir à froid durant 24 heures.
Pendant ce temps ou bien entendu aussi avant les opérations que l'on vient de décrire, on aura soin de préparer une empreinte positive de la matrice 3, faite d'une matière plastique thermodurcissante. La matière vendue sous la dénomination P. B. 18854 de la Bakelite Ltd. à Londres se prête très bien à ce travail. Pressée entre les platines 1 et 2, la première portant toujours la matrice 3, elle est ensuite cuite par exemple pendant 10 minutes à la température de 150o C.
Du fait que cette matière est normale ment livrée en plaques, de 0,75 mm. d'épaisseur, on en superposera plusieurs suivant les besoins, en géné ral au moins trois. La compression appliquée en réduira pratiquement la hauteur à environ 30 0/o de l'épaisseur initiale.
On obtient ainsi une empreinte dure telle que celle vue en coupe à la fig. 3 et désignée par la réfé rence 8.
Au recto, elle porte les reliefs, au verso elle est plane. Sa semelle aura environ de 0,77 à 2 mm. d'épaisseur. En possession de cette empreinte, on passera à la disposition de la fig. 4 se rapportant à la dernière opération.
La platine 1 de la presse portant toujours la ma trice 3, on dispose, en regard de cette dernière et sous la platine 2, tout d'abord la pièce précédem ment obtenue de la fig. 2, puis l'empreinte 8.
Il est évident qu'une parfaite correspondance devra être établie entre ces parties. Pour cela, on posera tout d'abord l'empreinte dans la matrice et la collera à la platine 2, après quoi on placera à son tour la première pièce dans ladite matrice.
En mettant le tout sous pression, après adjonc tion de colle d'assemblage, il est évident que les régions du carton 5 prises entre les éléments en relief faits d'Araldite durcie et les parties en relief de l'em preinte 8 seront plus fortement écrasées que le sur plus de la surface dudit carton.
On obtient ainsi la patrice représentée en coupe à la fig. 5. Au recto, sous la feuille d'aluminium 7 se trouve la pâte durcie 6', au verso l'empreinte 8 et entre deux le carton 5.
Aux endroits les plus comprimés, elle aura perdu son élasticité et la dureté des parties en relief, aussi bien que celle de la semelle du verso présentera par exemple une valeur Brinell 26, malgré qu'entre les dites parties en relief, cette patrice conservera une certaine élasticité, due à la présence du carton peu ou pas comprimé.
Au cours de l'opération finale représentée en fig. 4, on a la possibilité et il est même nécessaire de régler la pression et le degré d'écrasement en limi tant la course relative des platines 1 et 2 par l'inter position de réglettes butées 9, dont la hauteur pourra être déterminée au dixième de millimètre en sorte d'obtenir exactement le résultat désiré, particulière ment en ce qui concerne le degré d'élasticité des zones planes de la patrice.
Voici maintenant, en considérant les fig. 6 à 10, comment procéder dans le cas de la seconde mise en #uvre On confectionne premièrement une empreinte en matière plastique thermodurcissable comme ci-des sus et telle que représentée à la fig. 3 précédemment décrite. De cette empreinte on découpe de part en part toutes les parties en relief et supprime le surplus; en constituant la semelle.
La fig. 6 montre ce qui sub siste<B>de</B> cette opération, soit dans le cas présent les morceaux 10, 10' et 10". On voit en traits interrom pus le profil qu'occupait la semelle supprimée.
La hauteur totale des morceaux ainsi obtenus et convenablement découpés sera naturellement supé rieure à celle constituant le relief proprement dit, car il s'y ajoute l'épaisseur de la semelle.
Plaçant ensuite les morceaux ainsi obtenus dans les gravures correspondantes de la matrice originale 11 (voir fig. 7), afin d'en assurer la position cor- recte, on les applique et colle sur une plaque métal lique rectifiée 12, par exemple en anticorodal. Il en résulte un positif se différenciant de la patrice à obtenir par une hauteur accentuée du relief.
Ensuite, plaçant un carton à flan tel que ceux couramment utilisés en imprimerie, d'une épaisseur de 0,8 mm. dans le cas présent, entre ce positif et la matrice 11, on constitue un flan gaufré, reprodui sant avec une légère accentuation, par exemple 0,1 mm. en plus, le relief de l'original. Ce flan gaufré est vu en coupe à la fig 8 sous référence 13.
Dans les creux de ce flan on met enfin une pâte durcissante, soit, comme dans la mise en ouvre précédente de l'Araldite.
On peut en utiliser le même type. 121 B avec l'un des durcisseurs 951 ou 930. Au lieu de laisser le durcissement s'opérer à froid durant 24 h., il est aussi possible de procéder à chaud, par exemple à 40o C. Le durcissement ne prend alors plus que 3 à 7 h.
L'Araldite 106 avec durcisseur 953 U se prête aussi très bien au travail envisagé. Etant plus fluide il est recommandable d'y ajouter une charge, ce qui permet, non seulement d'en modifier la fluidité, mais aussi la dureté finale. La charge peut être constituée de paillettes métalliques, de chaux de marbre ou de poudre de quartz par exemple.
La fluidité de l'Araldite 106 permet aussi de pro céder en plusieurs opérations. Il faut entendre par là que, les creux du flan étant remplis de pâte, il est possible d'en rajouter et de l'y presser avant qu'elle atteigne sa dureté finale.
Le flan 13 avec ses creux garnis de pâte 14 (voir fig. 8) est, après durcissement de cette dernière, collé sur un carton. On obtient alors la pièce repré sentée en fig. 9, tout à fait semblable à celle de la fig. 2 de la première mise en oeuvre, à cette différence près que sa face en relief est constituée par le flan écrasé, au lieu de l'être par une surface métallique.
Le carton sera du même type, soit de la qualité dite carton à chaussure d'environ 1,5 mm. d'épais seur.
Pour terminer la patrice, il ne reste plus qu'à procéder selon ce qui a été expliqué pour la fig. 4.
On dispose l'un sur l'autre en position repérée, et comme le montre la fig. 10, la matrice originale 11, la pièce 13-14-15 de la fig. 9 et une empreinte 16 en matière plastique thermo-durcissante, identi que à celle de la fig. 3, puis on comprime l'ensem ble à la presse, avec interposition de réglettes butées telles que celles représentées en 9 à la fig. 4 et dans le même but, soit de contrôler l'écrasement et par cela la dureté,
le relief et particulièrement l'élasti cité des zones comprises entre les parties en relief.
Une différence d ordre pratique se révèle entre les deux patrices obtenues selon les mises en oeuvre que l'on vient de décrire, à savoir que la patrice dont la face en relief est recouverte d'une feuille métalli- que empêche l'adhérence de la poudre de bronze lors du travail de papiers ou cartons portant des impressions dites impressions or,
ce qui n'est pas le cas avec la patrice comportant le flan.