CH699145B1 - Pièce comportant une structure en métal et munie d'un revêtement et procédé pour l'obtention d'une telle pièce. - Google Patents

Abstract

Pièce comportant une structure en métal (10), munie d’un décor en relief (14, 15) et d’une couche d’élastomère entourant ledit relief (14), une couche d’agent d’adhérisation (16) étant intercalée entre ladite structure métallique (10) et la couche d’élastomère. Selon l’invention, le relief (14,15) et la couche d’élastomère ont des états de surface similaires et des surfaces apparentes reliées l’une à l’autre sans solution de continuité.

Description

  [0001]    La présente invention se rapporte aux pièces munies d'un revêtement, et plus particulièrement à des pièces comportant une structure en métal et recouvertes partiellement d'un élastomère, de type thermoplastique ou non. De telles pièces peuvent être utilisées notamment dans le domaine de l'horlogerie ou de la bijouterie, mais également dans d'autres objets d'usage courant tels que des téléphones portables par exemple.

  

[0001]    Une pièce de ce type est décrite dans le document EP 1 350 438 au nom de la demanderesse. Sa partie métallique, faite par exemple en acier inoxydable ou en laiton, est revêtue d'un élastomère tel qu'un caoutchouc synthétique. Cette pièce est, en outre, garnie de pierres.

  

[0002]    La combinaison de caoutchouc et de pierres confère à la pièce un aspect original, permettant un contraste entre la clarté des pierres et le côté sombre du caoutchouc.

  

[0003]    Il est toutefois difficile de mettre aussi en valeur le métal du fait que la liaison entre une ou des portions métalliques apparentes et le caoutchouc manque de précision, à cause des techniques de mise en place de ce matériau, par exemple le surmoulage, qui ne permettent pas de garantir une précision suffisante.

  

[0004]    Le but de la présente invention est de permettre une telle liaison.

  

[0005]    A cet effet, la pièce comporte une structure en matériau inorganique, avantageusement en métal, munie d'un décor en relief et d'une couche d'élastomère jouxtant ce relief, une couche d'agent d'adhérisation étant intercalée entre la structure et la couche d'élastomère. Selon l'invention, le relief et la couche d'élastomère ont des surfaces apparentes dont l'état est similaire, reliées l'une à l'autre sans solution de continuité. Dès lors que les états de surface sont similaires, réalisés avec les mêmes outils, on obtient ainsi une surface continue, ayant un aspect homogène, malgré le contraste des matériaux utilisés et leurs caractéristiques physiques et mécaniques très différentes.

  

[0006]    Le métal peut être notamment choisi parmi l'acier inoxydable, le titane et l'or.

  

[0007]    L'élastomère est avantageusement choisi de manière que sa dureté Shore A soit comprise entre 60 et 80. De la sorte, on obtient de bonnes conditions de travail et une bonne résistance au porter.

  

[0008]    Les polymères de type nitrile sont particulièrement bien adaptés pour ce type d'application.

  

[0009]    Il est toutefois également possible d'utiliser un élastomère de type thermoplastique.

  

[0010]    Le relief peut être disposé dans la partie centrale de la couche d'élastomère. Il peut aussi former un cadre entourant la couche d'élastomère.

  

[0011]    Les surfaces de la couche d'élastomère et du relief présentent avantageusement un état satiné ou poli.

  

[0012]    La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'une pièce telle que définie ci-dessus, à partir d'une structure métallique. Ce procédé comporte les étapes suivantes:
définir un relief dans la structure, jouxtant une zone en creux,
revêtir la zone en creux, au moins dans la partie adjacente audit relief d'une couche d'un agent d'adhérisation,
recouvrir la couche d'adhérisation et le relief d'une couche d'un élastomère,
éliminer par abrasion l'élastomère jusqu'à rendre le relief apparent,
effectuer une opération de finition sur les surfaces du relief et de l'élastomère lui conférant leur aspect final.

  

[0013]    Afin de garantir à la pièce un aspect esthétique intéressant, l'opération de finition est de type satinage ou polissage.

  

[0014]    L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin dans lequel:
<tb>les fig. 1 à 6<sep>représentent, en vue cavalière et en coupe, les différentes étapes relatives à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention sur une pièce constitutive d'un fermoir; et


  <tb>les fig. 7 à 12<sep>sont des vues en coupe d'une couronne de mise à l'heure pour montre représentée dans les différentes étapes de sa fabrication par le procédé selon l'invention.

  

[0015]    Sur ces figures, les échelles ne sont pas respectées pour rendre plus compréhensibles les différentes étapes du procédé.

  

[0016]    La fig. 1 montre une pièce constitutive d'un fermoir de bracelet 10, en acier inoxydable destiné à être partiellement revêtue d'une couche d'élastomère, par le procédé selon l'invention. La face supérieure a une surépaisseur [Delta]e de 0,05 mm par rapport à la cote e de la partie 10 terminée.

  

[0017]    La face supérieure est ensuite travaillée (fig. 2), par fraisage ou par attaque chimique pour former une creusure 12. Un décor apparaît formant un relief 14, pouvant représenter une marque ou un dessin esthétique. Le pourtour de la creusure 12, également en relief, constitue une cloison en surépaisseur 15 ayant essentiellement une fonction esthétique.

  

[0018]    On relèvera que, si l'état de surface du fond de la creusure 12 n'est pas important, il est par contre primordial que le pourtour du décor soit parfait, celui-ci formant le contraste entre le métal et l'élastomère, comme cela sera expliqué plus loin. La profondeur de la creusure 12 est au minimum de 0,30 mm; elle peut, sans autre atteindre 0,60 mm.

  

[0019]    En variante le décor 14 formant relief pourrait être rapporté, être obtenu par emboutissage ou encore par tout autre procédé connu ou inconnu de l'homme du métier et permettant de former un décor en relief.

  

[0020]    La surface destinée à recevoir l'élastomère est ensuite recouverte d'une couche 16 d'un agent d'adhérisation, visible sur la fig. 3.

  

[0021]    La couche 16 a une épaisseur très faible, de l'ordre de 0,02 mm. Elle est déposée sur la pièce 10 par pulvérisation, les parties devant être épargnées étant protégées par un masque. Il est également possible de faire appel aux techniques de photolithographie. La couche 16 apparaît sur les figures avec une épaisseur exagérée de manière à la rendre apparente.

  

[0022]    En variante, l'agent d'adhérisation peut être éliminé mécaniquement ou chimiquement des zones non recouvertes après seulement que la pièce a été terminée. De la sorte, la couche 16 peut assurer une protection en cours de fabrication.

  

[0023]    On relèvera que le relief ne doit pas nécessairement être recouvert de l'agent d'adhérisation, dès lors que l'élastomère sera ensuite retiré de ces zones-là.

  

[0024]    Après le dépôt de la couche 16, et comme le montre la fig. 4, une couche 18 de l'élastomère est mise en place par surmoulage, selon l'une quelconque des techniques connues, soit l'injection, la compression, l'injection compression, l'injection transferts, etc. Quelle que soit la technique utilisée, la couche 18 recouvrira complètement le décor 14 et la cloison 15 d'au moins 0,05 mm.

  

[0025]    Un nitrile de dureté Shore A comprise entre 60 et 80 convient parfaitement pour de telles applications. On veillera, bien sûr, à choisir un matériau biocompatible.

  

[0026]    L'opération suivante, illustrée à la fig. 5, consiste à enlever la surépaisseur de l'élastomère 18 par abrasion, par exemple au moyen d'une machine à lapider, qui est munie d'une meule. De telles machines sont bien connues de l'homme du métier.

  

[0027]    Enfin, au cours d'une opération de finition, représentée à la fig. 6, l'état de surface est finalisé, par émerisage, satinage ou polissage. C'est au cours de cette opération qu'est enlevée la surépaisseur [Delta]e mentionnée en référence à la fig. 1.

  

[0028]    Les fig. 7 à 12 représentent, vue en coupe, une couronne de mise à heure 20 au cours des différentes étapes conduisant à sa réalisation par un procédé selon l'invention.

  

[0029]    La couronne 20 comprend une partie 22 en métal, en forme de coupelle. Elle est munie, à l'intérieur de la coupelle, d'un tube 24 venu de matière avec la coupelle 22 et percé d'un trou borgne 26 taraudé. La longueur » de la coupelle 22, dans son extrémité pleine 22a, est augmentée d'une valeur [Delta]l environ égale à 0,05 mm. La fabrication de la couronne 20 présente de nombreuses similitudes avec celle de la partie de fermoir décrite précédemment. Les matériaux utilisés et les techniques de travail peuvent être les même. C'est pourquoi les différentes étapes ne seront pas décrites de manière aussi détaillée.

  

[0030]    Dans une première opération (fig. 8), un décor en relief 28 est formé sur la partie extérieure de l'extrémité 22a, par exemple le logo de la marque que portera la montre. La hauteur du décor est avantageusement comprise entre 0,30 et 0,60 mm.

  

[0031]    L'étape suivante, illustrée à la fig. 9, consiste à déposer une couche 30 d'un agent d'adhérisation recouvrant tout l'extérieur de la coupelle 22.

  

[0032]    Un élastomère est ensuite déposé sur la coupelle 22, formant une couche 32 qui recouvre totalement la coupelle 22 et le décor 28. La couche 32 est en surépaisseur de 0,05 mm à 0,10 mm au-dessus du décor 28, comme illustré à la fig. 10. Cette figure montre, en outre, que l'élastomère est également déposé sur la portion cylindrique extérieure de la coupelle 22, formant ainsi la portion de la couronne destinée à être manipulée pour effectuer le remontage ou la mise à l'heure de la montre.

  

[0033]    La couche d'élastomère 32 formant l'extrémité de la couronne 20 est abrasée, jusqu'à voir apparaître le décor 28 (fig. 11). La surface du décor 28 et la portion adjacente 32a de la couche 32 sont ensuite traités pour assurer la terminaison de la surface, enlevant le supplément de longueur [Delta]l, par exemple par satinage ou polissage.

  

[0034]    On relèvera que la portion cylindrique de la couche 32 ne doit pas nécessairement être abrasée dès lors que la liaison avec la portion 32a se fait par une arête.

  

[0035]    Ainsi, tant dans le premier que dans le deuxième mode de réalisation, le relief et l'élastomère adjacent forment des surfaces se trouvant au même niveau et présentant des états similaires.

  

[0036]    De prime abord, un tel résultat peut paraître surprenant dès lors que le matériau inorganique, par exemple un métal tel que l'acier inoxydable notamment, et les élastomères, présentent des duretés différentes et réagissent différemment aux abrasifs. Malgré cela, l'expérience montre que, dans la mesure où l'épaisseur de la couche d'élastomère est ajustée de manière satisfaisante, dans tous les cas supérieure ou égale à 0,25 mm après les opérations de terminaison, les surfaces adjacente du métal et de l'élastomère sont jointives et au même niveau.

  

[0037]    Dans les exemples donnés, l'élastomère est un nitrile dont la dureté Shore A est comprise entre 60 et 80. Il est évident que d'autres élastomères pourraient aussi être utilisés, notamment des élastomères thermoplastiques. La gamme de dureté joue toutefois un rôle important. Si le matériau organique utilisé présente une dureté plus faible que 60, il est difficile d'obtenir un raccord parfait entre les deux surfaces.

  

[0038]    Le matériau inorganique est un métal. Il est également possible d'envisager l'usage d'un autre type de matériau, par exemple une pierre telle que du granit. Il devra toutefois présenter une dureté suffisamment faible pour pouvoir être abrasée en même temps que le thermoplastique.

  

[0039]    L'homme du métier veillera, bien sûr à n'utiliser que des matériaux biocompatibles, tant en ce qui concerne le matériau inorganique que l'élastomère.

  

[0040]    Ainsi, grâce au procédé décrit, il est possible de réaliser des pièces constituées à la fois de métal et d'un élastomère, reliées l'une à l'autre sans solution de continuité, dès lors qu'elles ont des surfaces apparentes d'aspect similaire, par exemple poli ou satiné.

Claims (10)

1. Pièce comportant une structure en matériau inorganique, (10, 20), munie d'un relief (14, 15, 28) et d'une couche d'élastomère (18, 32) jouxtant ledit relief (14, 15, 28), une couche d'agent d'adhérisation (16, 30) étant intercalée entre ladite structure (10, 20) et la couche d'élastomère (18, 32), caractérisée en ce que ledit relief (14, 15, 28) et ladite couche d'élastomère (18, 32) ont des surfaces apparentes dont l'état de surface est similaire, reliées l'une à l'autre sans solution de continuité.

2. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite structure (10, 20) est en métal.

3. Pièce selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit métal est choisi parmi l'acier inoxydable, le titane et l'or.

4. Pièce selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite couche d'élastomère (18, 32) présente une dureté Shore A comprise entre 60 et 80.

5. Pièce selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche d'élastomère (18, 32) est réalisée en un polymère de type nitrile.

6. Pièce selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche dudit élastomère (18, 32) est formée d'un thermoplastique.

7. Pièce selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit relief (14, 15) comporte, en outre, un cadre (15) entourant la couche d'élastomère (18), ledit cadre (15) ayant une surface apparente reliée à la surface apparente de la couche d'élastomère sans solution de continuité.

8. Pièce selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les surfaces de la couche de polymère (18, 32) et dudit relief (14,15, 28) présentent un état satiné ou poli.

9. Procédé de fabrication d'une pièce selon l'une des revendications 1 à 8, à partir d'une structure métallique, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes:

- définir un relief dans la structure, entouré d'une zone en creux,

- revêtir la zone en creux, au moins dans la partie adjacente audit relief d'une couche d'un agent d'adhérisation,

- recouvrir la couche d'adhérisation et le relief d'une couche d'un élastomère,

- éliminer par abrasion l'élastomère jusqu'à rendre le relief apparent,

- effectuer une opération de finition sur les surfaces du relief et de l'élastomère lui conférant leur aspect final.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'opération de finition est de type satinage ou polissage.