CH701442A2

CH701442A2 - Raised patterned piece i.e. timepiece dial, manufacturing method, involves selectively structuring surface of body to locally modify surface state, depositing decorative layer on body, and removing layer parts that are not adhered to body

Info

Publication number: CH701442A2
Application number: CH10612009A
Authority: CH
Inventors: Juliette Muller
Original assignee: Eta Sa Mft Horlogere Suisse
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2011-01-14

Abstract

The method involves forming a body (22) of a raised patterned piece (21) by injecting a material e.g. plastic material, into a mold. A surface of the body is selectively structured to locally modify the surface state of the body, where the surface state is modified by reducing or increasing adherence of the surface of the body. A decorative layer is deposited on the entire body through physical vapor deposition process, where the decorative layer comprises metallic material. Parts of the deposited layer that are not adhered to the body, are removed.

Description

Domaine de l’inventionField of the invention

[0001] L’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce en relief décorée et, plus particulièrement, une telle pièce en plastique dont les décors ont un aspect métallique. The invention relates to a method of manufacturing a decorated relief piece and, more particularly, such a plastic part whose decorations have a metallic appearance.

Arrière plan de l’inventionBackground of the invention

[0002] Un cadran de pièce d’horlogerie comporte habituellement des appliques permettant de le décorer. Ces appliques peuvent par exemple représenter un tour d’heure destiné à faciliter la détermination de l’heure par rapport à l’emplacement des aiguilles de la pièce d’horlogerie. Ces appliques peuvent également être utilisées pour plus simplement apporter un effet esthétique au cadran. A timepiece dial usually includes appliques to decorate it. These appliques may for example represent a time lapse to facilitate the determination of the time relative to the location of the needles of the timepiece. These sconces can also be used to simply bring an aesthetic effect to the dial.

[0003] Habituellement, ces appliques sont montées sur le cadran par des étapes successives de collage puis éventuellement de masquage et/ou de tamponnage ce qui, en plus du prix des appliques, occasionne des surcoûts de fabrication dû à la précision de positionnement exigé qui est d’autant plus grande que l’applique est épaisse. Usually, these appliques are mounted on the dial by successive steps of bonding and possibly masking and / or buffering which, in addition to the price of the appliques, causes additional manufacturing costs due to the positioning accuracy required which is even larger than the wall is thick.

Résumé de l’inventionSummary of the invention

[0004] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant plus généralement un procédé de fabrication d’une pièce décorée qui comporte moins d’étapes et consomme moins de matière pour réaliser les décors. The object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages mentioned above by more generally proposing a method of manufacturing a decorated part which has fewer steps and consumes less material to achieve the decorations.

[0005] A cet effet, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce en relief, lesquels reliefs sont au moins partiellement revêtue d’une couche de décoration comportant l’étape suivante: a) former le corps de la pièce; caractérisé en ce que le procédé comporte en outre les étapes suivantes: b) structurer sélectivement la surface du corps de la pièce afin d’y modifier localement l’état de surface; c) déposer sur tout le corps ladite couche de décoration; d) débarrasser les parties de la couche déposée qui n’ont pas adhérées au corps de la pièce For this purpose, the invention relates to a method of manufacturing a raised piece, which reliefs are at least partially coated with a decorative layer comprising the following step: a) forming the body of the room; characterized in that the method further comprises the following steps: b) selectively structuring the surface of the body of the part to locally modify the surface condition; c) depositing on the whole body said decorative layer; d) rid the parts of the deposited layer that have not adhered to the body of the part

[0006] Avantageusement selon l’invention, on comprend donc qu’il n’est plus nécessaire de déposer sélectivement les décors. La structuration préalable permet de sélectionner précisément les zones d’adhésion et/ou de non adhésion afin de simplifier l’étape de dépôt du ou des décor(s). Advantageously according to the invention, it is therefore understood that it is no longer necessary to selectively deposit the decorations. Prior structuring makes it possible to precisely select the zones of adhesion and / or non-adhesion in order to simplify the step of depositing the decor (s).

[0007] Conformément à d’autres caractéristiques avantageuses de l’invention: l’étape b) est destinée à diminuer localement l’adhérence de la surface du corps afin que, lors de l’étape c), la couche déposée n’adhère pas ou au contraire adhère sur les parties structurées; l’étape a) est réalisée par une injection de matière dans un moule; l’étape b) est réalisée en modifiant localement l’état de surface interne dudit moule ou par rayonnement du type laser; l’étape c) est réalisée par un dépôt physique en phase vapeur; la couche de décoration comporte au moins un matériau métallique; après l’étape d), une galvanoplastie est réalisée afin d’épaissir chaque partie comportant ladite couche de décoration; le corps de la pièce est réalisé à l’aide d’une matière plastique; la pièce en relief est un cadran de pièce d’horlogerie.According to other advantageous features of the invention: step b) is intended to reduce locally the adhesion of the surface of the body so that, in step c), the deposited layer does not adhere or otherwise adheres to the structured parts; step a) is performed by injecting material into a mold; step b) is carried out by locally modifying the internal surface state of said mold or by laser-type radiation; step c) is carried out by a physical vapor deposition; the decorative layer comprises at least one metallic material; after step d), an electroplating is performed in order to thicken each portion comprising said decorative layer; the body of the piece is made using a plastic material; the relief piece is a timepiece dial.

Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings

[0008] D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: <tb>la fig. 1<sep>est un cadran typique de pièce d’horlogerie vu de dessus; <tb>la fig. 2<sep>est une section schématique selon la coupe A-A de la fig. 1; <tb>les fig. 3 à 7<sep>sont des représentations d’étapes successives de deux modes de réalisation du procédé de fabrication selon l’invention; <tb>la fig. 8<sep>est un schéma fonctionnel du procédé de fabrication selon l’invention.Other features and advantages will become apparent from the description which is given below, for information only and in no way limitative, with reference to the accompanying drawings, in which: <tb> fig. 1 <sep> is a typical timepiece dial seen from above; <tb> fig. 2 <sep> is a schematic section according to section A-A of FIG. 1; <tb> figs. 3 to 7 <sep> are representations of successive steps of two embodiments of the manufacturing method according to the invention; <tb> fig. 8 <sep> is a block diagram of the manufacturing process according to the invention.

Description détaillée des modes de réalisation préférésDetailed Description of the Preferred Embodiments

[0009] Les fig. 1 et 2 représentent un cadran 11 typique pour une pièce d’horlogerie. Comme expliqué ci-dessus, le procédé 1 selon l’invention ne se limite pas à la fabrication d’un cadran mais à tout type de pièce plastique décorée en relief. Cependant, un cadran de pièce d’horlogerie est un bon exemple d’application du procédé 1 selon l’invention. Figs. 1 and 2 show a typical dial 11 for a timepiece. As explained above, the method 1 according to the invention is not limited to the manufacture of a dial but to any type of plastic part decorated in relief. However, a timepiece dial is a good example of application of the method 1 according to the invention.

[0010] Comme visibles aux fig. 1et 2, un cadran 11 est typiquement un corps 12 à plusieurs niveaux. Dans l’exemple illustré à la fig. 2, on peut voir que le corps 12 comporte notamment un évidemment circulaire 19 apte à former un affichage secondaire de la pièce d’horlogerie. On remarque également que la face supérieure du corps 12 comporte un tour d’heure sous forme d’index 13 régulièrement espacés. De la même manière, l’affichage secondaire comporte une deuxième série d’index 15 qui borde ladite forme circulaire. Enfin, la face supérieure comporte un décor 17 destiné à masquer l’épaulement entre ladite face supérieure et l’évidement 19. As visible in FIGS. 1 and 2, a dial 11 is typically a body 12 at several levels. In the example illustrated in FIG. 2, it can be seen that the body 12 includes in particular a circular recess 19 capable of forming a secondary display of the timepiece. It is also noted that the upper face of the body 12 comprises one hour lap in the form of indexes 13 regularly spaced. In the same way, the secondary display comprises a second series of indexes 15 which borders on said circular shape. Finally, the upper face comprises a decoration 17 intended to mask the shoulder between said upper face and the recess 19.

[0011] Comme expliqué ci-dessus, pour réaliser un tel cadran 11, il est nécessaire de rapporter ces index 13, 15 et décor 17 par des étapes successives de collage puis éventuellement de masquage et/ou de tamponnage quand les reliefs sont très prononcés. Avantageusement selon l’invention, le procédé de fabrication 1 permet de fournir un nouveau type de fabrication qui est particulièrement adapté à des pièces plastiques 21 dont les reliefs sont très prononcés, c’est-à-dire supérieurs à 40 µm. As explained above, to make such a dial 11, it is necessary to report these indexes 13, 15 and decor 17 by successive steps of bonding and possibly masking and / or buffering when the reliefs are very pronounced . Advantageously according to the invention, the manufacturing method 1 makes it possible to provide a new type of manufacturing which is particularly suitable for plastic parts 21 whose reliefs are very pronounced, that is to say greater than 40 μm.

[0012] Comme illustré à la figure 8, le procédé de fabrication 1 comporte une première étape 3 destinée à fabriquer le corps principal 22 de la future pièce plastique 21 (un cadran 21 dans l’exemple ci-dessous). De manière préférée, l’étape 3 est réalisée par injection de ladite matière plastique dans un moule (non représenté). En effet, ce type de fabrication autorise l’ébauche précise des parties en relief du cadran 21. As illustrated in Figure 8, the manufacturing method 1 comprises a first step 3 for manufacturing the main body 22 of the future plastic part 21 (a dial 21 in the example below). Preferably, step 3 is performed by injecting said plastic into a mold (not shown). Indeed, this type of manufacture allows the precise roughing of the raised portions of the dial 21.

[0013] Dans l’exemple illustré à la figure 3, on peut notamment distinguer les emplacements surélevés 24, 26 et 28 destinés à former respectivement les futurs index 23, 25 et décor 27. On distingue également la partie creusée 29 destinée à former l’affichage secondaire. On comprend donc qu’en une seule étape 3, les positionnements des différentes parties du cadran 21 sont réalisés très précisément. Selon l’invention, la matière plastique pour réaliser le corps 22 peut être, par exemple, des résines thermoplastiques telles que les styréniques comme l’acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), des résines acryliques comme le polyméthacrylate de méthyl (PMMA) et des mélanges comme le PMMA/ABS, des polyesters comme le polyéthylène téréphtalate (PET), le polybutylène téréphtalate (PBT), des polyamides, des polycarbonates (PC), des mélanges ABS/PC, un copolymère d’éthylène-acétate de vinyl (EVA), des polyimides ou des résines fluorées comme le polytétrafluoroéthylène (PTFE). In the example illustrated in Figure 3, one can distinguish the elevated locations 24, 26 and 28 intended to form respectively the future indexes 23, 25 and decor 27. There is also the hollow portion 29 for forming the secondary display. It is therefore understood that in a single step 3, the positions of the different parts of the dial 21 are made very precisely. According to the invention, the plastic material for producing the body 22 may be, for example, thermoplastic resins such as styrene such as acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), acrylic resins such as polymethylmethacrylate (PMMA) and mixtures such as PMMA / ABS, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyamides, polycarbonates (PC), ABS / PC mixtures, an ethylene-vinyl acetate copolymer ( EVA), polyimides or fluorinated resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE).

[0014] Dans une deuxième étape 5 du procédé 1, la surface du corps 22 est structurée afin de modifier localement son état de surface. Selon l’invention, l’étape 5 comporte deux modes de réalisation selon les caractéristiques d’adhérence de la matière plastique utilisée. En effet selon l’invention, la couche de décoration sera appliquée directement sur le corps 22 en matière plastique. In a second step 5 of the method 1, the surface of the body 22 is structured to locally modify its surface state. According to the invention, step 5 comprises two embodiments according to the adhesion characteristics of the plastic material used. Indeed according to the invention, the decorative layer will be applied directly to the body 22 of plastic.

[0015] Ainsi, dans un premier mode de réalisation dans lequel le matériau plastique possède une très faible adhérence par rapport à la couche de décoration à déposer, l’étape 5, comme illustrée à la fig. 4, est destinée à augmenter localement l’adhérence de la surface du corps 22 au niveau des parties à décorer, c’est-à-dire les surélévations 24, 26 et 28. Thus, in a first embodiment in which the plastic material has a very low adhesion with respect to the decorative layer to be deposited, step 5, as illustrated in FIG. 4, is intended to locally increase the adhesion of the surface of the body 22 to the parts to be decorated, that is to say the elevations 24, 26 and 28.

[0016] A l’inverse, dans un deuxième mode de réalisation dans lequel le matériau plastique possède une bonne adhérence par rapport à la couche de décoration à déposer, l’étape 5, comme illustrée à la fig. 5, est destinée à diminuer localement l’adhérence de la surface du corps 22 au niveau des parties qui ne sont pas à décorer, c’est-à-dire toutes les parties sauf les surélévations 24, 26 et 28. In contrast, in a second embodiment in which the plastic material has good adhesion to the decorative layer to be deposited, step 5, as shown in FIG. 5, is intended to decrease locally the adhesion of the surface of the body 22 at the level of the parts that are not to be decorated, that is to say all parts except the elevations 24, 26 and 28.

[0017] L’étape 5 pour structurer sélectivement l’état de surface du corps 22 peut être envisagée de manière destructive ou non. En effet, selon une alternative non destructive, il peut être envisagé que l’état de surface soit «fabriqué» en même temps que le corps 22 lui-même, en adaptant «en négatif» la surface interne du moule utilisé lors de l’étape 3. On comprend alors que les étapes 3 et 5 seraient alors réalisées en même temps. Step 5 to selectively structure the surface state of the body 22 may be destructive or not. Indeed, according to a non-destructive alternative, it can be envisaged that the surface condition is "manufactured" at the same time as the body 22 itself, adapting "in negative" the internal surface of the mold used during the step 3. It is then clear that steps 3 and 5 would then be performed at the same time.

[0018] Cependant, l’étape 5 pour structurer sélectivement l’état de surface du corps 22 peut également être réalisée dans une autre alternative de manière destructive, c’est-à-dire par enlèvement de matière. De manière préférée, dans cette autre alternative, la structuration de l’étape 5 est réalisée par rayonnement du type laser qui offre une très grande précision pour une modification de l’état de surface. Ainsi, le corps 22 peut être démoulé puis soumis audit rayonnement ou, en variante, le moule peut comporter des parties transparentes aux dits rayonnements ce qui permet de structurer ledit corps «in situ» c’est-à-dire sans démoulage préalable. However, step 5 to selectively structure the surface state of the body 22 may also be carried out in another alternative in a destructive manner, that is to say by removal of material. Preferably, in this alternative, the structuring of step 5 is performed by laser-type radiation which offers a very high precision for a modification of the surface state. Thus, the body 22 may be demolded and then subjected to said radiation or, alternatively, the mold may comprise transparent parts to said radiation which allows to structure said body "in situ" that is to say without prior demolding.

[0019] A la suite d’un de ces deux modes de réalisation de l’étape 5, le procédé 1 continue avec une étape 7 destinée à déposer sur tout le corps 22, une couche de décoration 31 comme illustré à la fig. 6. Préférentiellement, l’étape 7 est réalisée par dépôt physique en phase vapeur (PVD), cependant, d’autres types de dépôt sont envisageables comme la galvanoplastie, le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), le dépôt par couche atomique (ALD) ou même une impression UV ou un laquage. Following one of these two embodiments of step 5, the method 1 continues with a step 7 for depositing on the entire body 22, a decorative layer 31 as shown in FIG. 6. Preferably, step 7 is carried out by physical vapor deposition (PVD), however, other types of deposition may be envisaged such as electroplating, chemical vapor deposition (CVD), deposition by atomic layer ( ALD) or even UV printing or lacquering.

[0020] Avantageusement selon l’invention, la dernière étape 9 consiste uniquement à débarrasser les parties de la couche déposée 31 qui n’ont pas adhérées au corps 22 de la pièce 21. En effet, grâce à la structuration selon l’un des modes de réalisation de l’étape 5, la couche de décoration 31 ne subsiste, c’est-à-dire n’adhère, qu’au niveau les index 23, 25 et décor 27 sous l’effet de l’étape 9. Cette dernière 9 peut, par exemple, être réalisée par polissage, par jet d’air sous pression ou par lavage en milieu humide. Advantageously according to the invention, the last step 9 consists only in ridding the parts of the deposited layer 31 that have not adhered to the body 22 of the part 21. Indeed, thanks to the structure according to one of the Embodiments of step 5, the decorative layer 31 remains, that is to say adhere, only at the level of the indexes 23, 25 and decor 27 under the effect of step 9. The latter 9 may, for example, be carried out by polishing, by air jet under pressure or by washing in a humid medium.

[0021] De manière préférée, la couche de décoration 31 comporte au moins un matériau métallique ce qui permet au cadran 21 d’offrir un aspect qui peut être brillant au niveau de ses parties surélevées 23, 25 et 27. Cependant, d’autres types de matières sont envisageables comme, par exemple, des oxydes métalliques et/ou des nitrures métalliques. Preferably, the decorative layer 31 comprises at least one metal material which allows the dial 21 to provide an appearance that can be shiny at its raised portions 23, 25 and 27. However, other types of materials are conceivable, such as, for example, metal oxides and / or metal nitrides.

[0022] Enfin, si la couche de décor 31 est électriquement conductrice, selon une variante, à la suite de l’étape 9, il peut être envisagé de réaliser une galvanoplastie des décors 23, 25, 27 afin d’épaissir chaque partie comportant ladite couche de décoration. Finally, if the decorative layer 31 is electrically conductive, according to a variant, following the step 9, it can be envisaged to electroplate the decorations 23, 25, 27 to thicken each part comprising said decorative layer.

[0023] A la lecture de l’invention ci-dessus, on comprend donc que le procédé 1 utilise moins de matière pour former la couche de décoration 31 que pour les procédés habituels représentés aux fig. 1 et 2. De plus, le problème de positionnement des parties 23, 25 et 27 est circonscrit à la qualité de réalisation de l’étape 3. On reading the invention above, it is therefore understood that the method 1 uses less material to form the decorative layer 31 than for the usual processes shown in Figs. 1 and 2. In addition, the problem of positioning parts 23, 25 and 27 is limited to the quality of implementation of step 3.

[0024] Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art. En particulier, le corps 22 peut être réalisé à partir d’une autre matière qu’une matière plastique comme, par exemple, un matériau composite ou une céramique. L’étape 3 peut également être réalisée par une autre que méthode que l’injection dans un moule présenté ci-dessus, comme, par exemple, le calandrage, le thermoformage, le moulage par compression, l’estampage et/ou l’emboutissage sur presse. Of course, the present invention is not limited to the illustrated example but is susceptible of various variations and modifications that will occur to those skilled in the art. In particular, the body 22 may be made from a material other than a plastic material such as, for example, a composite material or a ceramic. Step 3 can also be carried out by a method other than the injection into a mold presented above, such as, for example, calendering, thermoforming, compression molding, stamping and / or stamping. on press.

[0025] A la lecture de l’invention ci-dessus, on comprend également que les surfaces planes du cadran 21, comme notamment l’affichage secondaire 29, peuvent être également sélectivement recouverte de la couche de décoration 31 pour donner un effet esthétique supplémentaire. Il suffit de prévoir une structuration idoine lors de l’étape 5 afin que lesdites parties revêtues des surfaces planes du cadran 21 subsistent après de l’étape 9. On reading the invention above, it is also understood that the flat surfaces of the dial 21, such as in particular the secondary display 29, can also be selectively covered with the decorative layer 31 to give an additional aesthetic effect . It suffices to provide a suitable structuring in step 5 so that said coated portions of the flat surfaces of the dial 21 remain after step 9.

Claims

1. Method of manufacturing (1) a piece (21) in relief, which reliefs (23, 25, 27) are at least partially coated with a decorative layer (31) comprising the following step: a) forming (3) the body (22) of the workpiece (21); characterized in that the method further comprises the following steps: b) selectively structuring (5) the surface of the body (22) of the workpiece (21) to locally modify the surface condition therein; c) depositing (7) on the entire body (22) said decorative layer; d) removing (9) the parts of the deposited layer (31) which have not adhered to the body (22) of the part.

2. Method (1) according to claim 1, characterized in that step b) is intended to reduce locally the adhesion of the surface of the body (22) so that, in step c), the layer ( 31) filed does not adhere to the structured parts.

3. Method (1) according to claim 1, characterized in that step b) is intended to locally increase the adhesion of the surface of the body (22) so that, in step c), the layer ( 31) adhered to the structured parts.

4. Method (1) according to one of the preceding claims, characterized in that step a) is performed by injecting material into a mold.

5. Method (1) according to claim 4, characterized in that step b) is performed by locally modifying the internal surface state of said mold.

6. Method (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that step b) is performed by locally modifying the surface state by laser type radiation.

7. Method (1) according to one of the preceding claims, characterized in that step c) is carried out by a physical vapor deposition.

8. Method (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the decorative layer (31) comprises at least one metallic material.

9. Method (1) according to claim 8, characterized in that, after step d), electroplating is performed to thicken each portion (23, 25, 27) comprising said decorative layer.

10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the body (22) of the part (21) is made using a plastic material.

11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the piece (21) in relief is a timepiece dial.