La présente invention a trait à un article décoré, notamment un bouchon tel
qu'utilisé communément pour équiper des récipients de parfums ou d'autres
produits cosmétiques. L'invention concerne également un procédé pour réaliser un
décor sur un tel article. Le décor peut être constitué notamment d'un logo, d'une
marque commerciale, d'un dessin, ou de toute autre inscription ou signe distinctif.
Dans le domaine de la cosmétique, notamment pour le conditionnement des
parfums ou des eaux de toilette, sont utilisés des bouchons décorés, par exemple
dorés ou chromés sur toute leur surface extérieure, ou seulement sur une partie,
de manière à faire apparaítre un décor ou un dessin.
Une des techniques utilisées pour la réalisation d'un tel décor ou dessin, consiste
à métalliser la pièce plastique, en protégeant, notamment avec un vernis, les
parties qui ne doivent pas être métallisées, lequel vernis est ensuite
éventuellement éliminé.
Selon une autre technique de fabrication, la pièce en matière plastique que l'on
veut métalliser est obtenue de moulage de deux matériaux plastiques,
compatibles l'un avec l'autre, l'un d'entre eux étant métallisable, l'autre ne l'étant
pas. Cette technique se heurte cependant à de grosses difficultés pratiques de
mise en oeuvre. En outre, elle est coûteuse, notamment en ce qui concerne la
construction des moules, et les résultats obtenus ne sont pas entièrement
satisfaisants, en ce qu'il est difficile d'obtenir des lignes de démarcation nettes à la
jonction des deux matières plastiques. En outre, elle offre peu de marge de
manoeuvre dans le choix du décor pouvant être réalisé.
Selon la demande de brevet FR-A-2 751 265, il est décrit un procédé dans lequel
la pièce est formée en un matériau métallisable, tel qu'un ABS (Acrylonitrile
Butadiène Styrène), un PP (Polypropylène), un POM (Polyoxyméthylène), ou un
polyester chargé. Sur la pièce est surmoulée une feuille en un matériau non
métallisable tel qu'un PVC (Chlorure de polyvinyle) ou du PC (polycarbonate).
Ensuite, par galvanoplastie, on dépose un revêtement métallique sur les parties
de la pièce non recouvertes par ladite feuille. Un tel procédé est relativement
compliqué et coûteux à mettre en oeuvre. En outre, comme pour la technique
décrite précédemment, les possibilités sont limitées quant aux décors pouvant être
réalisés.
Hormis les procédés évoqués ci-avant, il existe de nombreux autres procédés de
décor qui diffèrent selon la matériau utilisé. En ce qui concerne les matières
plastiques, on peut citer les procédés par sérigraphie, par tampographie, par jet
d'encre, par transfert à chaud ou par moulage. Le décor peut également être
constitué d'une étiquette collée sur la pièce à décorer.
Le laser est une forme particulière de marquage piloté de façon numérique. Le
marquage au laser est particulièrement avantageux, notamment en raison de sa
propreté, de la recyclabilité de la pièce marquée, de l'inaltérabilité de l'inscription,
de la souplesse qu'il offre, en particulier dans le choix du décor et de sa
personnalisation, de la résolution qu'il permet, et en raison également de son
caractère économique à mettre en oeuvre. En outre, le laser permet de réaliser un
décor à distance, c'est à dire sans mise en contact physique de l'objet à décorer
avec un organe d'impression.
Dans la demande de brevet FR-A-2 778 919, il est décrit un procédé de marquage
ou de gravure au moyen d'un laser, d'une pièce formée en un polymère chargé de
pigments minéraux enrobés d'une couche de chitine ou dérivés de chitine. Un tel
procédé présente un certain nombre de limites, notamment quant à la couleur et à
l'aspect pouvant être obtenus pour le décor.
Aussi, est-ce un des objets de l'invention que de réaliser une pièce portant un
décor inaltérable, et qui soit simple et économique à réaliser.
C'est un autre objet de l'invention que de réaliser une pièce sur laquelle peut être
apposé un décor, et ce, quelle que soit la géométrie de la pièce à décorer.
C'est encore un autre objet que de réaliser un procédé de marquage d'un article
en matériau thermoplastique, notamment d'un bouchon pour un flacon, et qui soit
simple et économique à mettre en oeuvre.
D'autres objets encore apparaítront dans la description détaillée qui suit.
Selon l'invention, ces objets sont atteints en réalisant un article formé à partir d'un
support obtenu de moulage d'un matériau métallisable par électrodéposition, ledit
support étant sur au moins une partie de sa surface, recouvert d'un premier
revêtement métallique, formé de la superposition de n (n ≥ 2) couches de métal, et
délimitant au moins en partie un motif de décoration, ledit support étant recouvert,
sur la surface correspondant audit motif de décoration, d'un second revêtement
métallique formé d'au plus n - 1 couches de métal, une couche métallique
extérieure dudit premier revêtement métallique étant de couleur et/ou d'aspect
différents de la couleur et/ou de l'aspect d'une couche métallique extérieure du
second revêtement métallique, de manière à rendre visible ledit motif de
décoration.
Le motif de décoration peut être constitué d'un texte, d'une marque commerciale,
d'un logo, d'un dessin, ou de tout autre motif. La surface métallique du motif de
décoration, en combinaison avec la surface métallique qui le délimite, offre des
caractéristiques d'esthétique inégalées jusqu'à présent. Les combinaisons de
contrastes et de couleurs pouvant être obtenues sont multiples, simplement en
jouant sur le choix et l'arrangement des couches de métal formant respectivement
les premier et second revêtements métalliques.
La métallisation du support se fait par électrodéposition ou galvanoplastie dans le
cas où le support est en matériau plastique. Le support à partir duquel est formé
l'article, est obtenu de moulage d'un matériau métallisable par électrodéposition
ou galvanoplastie. A titre d'exemples, on peut citer le zamak, l'ABS (Acrylonitrile
Butadiène Styrène), le PP (polypropylène), le POM (polyoxyméthylène), ou un
polyester chargés.
La couche extérieure du premier revêtement métallique peut être formée d'un
premier métal, choisi notamment parmi le chrome, l'argent, l'or, ou le zinc, la
couche extérieure du second revêtement métallique pouvant être formée d'un
second métal, distinct du premier, choisi notamment parmi le chrome, le nickel,
l'argent, l'or, le zinc, ou le cuivre, ou d'un alliage tel que le bronze.
L'article obtenu selon l'invention peut être un article de conditionnement,
notamment un boítier, un flacon ou un pot, ou un accessoire associé à un tel
article de conditionnement, notamment un bouchon.
De préférence, ledit article forme un bouchon pour un récipient destiné notamment
au conditionnement d'un produit cosmétique, ledit bouchon étant formé d'une jupe
latérale, notamment cylindrique, dont une extrémité est fermée par une paroi
transversale, ledit motif de décoration étant formé sur la paroi transversale et/ou
sur la jupe latérale.
Selon un autre aspect de l'invention, on réalise également un procédé pour la
réalisation d'un motif de décoration sur un article formé à partir d'un support
obtenu de moulage d'un matériau métallisable par électrodéposition ou
galvanoplastie, ledit procédé consistant à:
a) par électrodéposition ou galvanoplastie, déposer sur au moins une partie
dudit support, un revêtement formé de la superposition d'au moins deux couches
de métal dont une couche extérieure est formée d'un premier métal ; b) sur la surface correspondant audit motif de décoration, éliminer au moyen
d'un laser, au moins ladite couche extérieure du revêtement, de manière à révéler
sur ladite surface, une couche formée d'un second métal, de couleur et/ou
d'aspect différents du premier.
De préférence, le laser utilisé est un laser de type YAG. Ce dernier est préférable
en raison de sa courte longueur d'onde (1,06 µm), bien absorbée par la plupart
des matériaux non métalliques, en particulier par les matériaux thermoplastiques,
lesquels sont utilisés avantageusement selon l'invention.
Les avantages du procédé selon l'invention sont multiples. Le marquage est
rapide (le temps de cycle, en fonction du décor et de la pièce peut être de l'ordre
de quelques secondes). La résolution de l'image réalisée est de bonne qualité (de
l'ordre de quelques µm). En outre, il est possible de décorer des surfaces de profil
non plan, ou d'accès difficile, lesquelles surfaces seraient difficilement accessibles
par des techniques conventionnelles de sérigraphie ou d'étiquetage. Le marquage
de l'article à décorer s'effectue à distance, sans contact avec ce dernier. Une telle
technologie de décor au laser peut être mise en oeuvre dans des installations
industrielles de sortie de pièces, utilisant des équipements tels que des
convoyeurs, des bras robotiques, des tables rotatives, ou tout autre moyen
communément utilisé dans le milieu industriel.
Lors du marquage au moyen du laser, l'article à décorer peut être fixe, le faisceau
laser étant déplacé selon le décor à réaliser. Alternativement, le faisceau laser est
fixe, l'article est déplacé selon le motif de décoration à réaliser.
A titre d'exemples non limitatifs, lesdits premier et second métaux sont choisis par
les métaux ou alliages suivants ; Cuivre, Nickel, Chrome, Argent, Or, Zinc, Bronze.
D'autres métaux encore peuvent être utilisés, en fonction des couleurs, de
l'aspect, ou du contraste recherchés.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un
certain nombre d'autres dispositions qui seront explicitées ci-après, à propos
d'exemples de réalisation non limitatifs, décrits en référence aux figures, parmi
lesquelles :
- la figure 1 représente de manière schématique les principales étapes d'un
mode de réalisation du procédé selon l'invention, et
- les figures 2A et 2B représentent une vue en coupe d'un article galvanisé
avant le marquage au laser (figure 2A), et après marquage au laser (figure 2B).
Dans la description qui suit l'article à décorer 1 est un bouchon destiné à équiper
un flacon. Ce bouchon 1 est formé à partir d'un support 2, obtenu de moulage d'un
matériau thermoplastique galvanisable tel que l'ABS. Le support 2 comporte une
jupe latérale cylindrique 3 de section circulaire, destinée à venir en engagement
avec le col du flacon. Une extrémité de la jupe latérale 3 est fermée par une paroi
transversale 4 de section carrée, supérieure à la section de la jupe latérale
cylindrique 3.
Le support 2, issu du moulage, est amené à passer dans une pluralité de bains de
manière à, par galvanoplastie, recouvrir sa surface d'un revêtement constitué
d'une pluralité de couches métalliques.
L'électrodéposition et la galvanoplastie sont des techniques de métallisation d'un
objet, en utilisant les propriétés de conductivité du matériau formant l'objet. Dans
le cas de la galvanoplastie, les matériaux thermoplastiques utilisés sont rendus
conducteurs par un procédé en plusieurs étapes au cours desquelles l'objet à
galvaniser est trempé dans une succession de bains.
Dans une première étape, dite "de satinage", on crée des micro rugosités sur la
surface de l'objet de façon à générer des points d'ancrage pour le dépôt
métallique. Pour cela, des ponts organiques de sa structure sont cassés lors de
cette étape. Dans le cas de matériaux contenant du butadiène, tels que l'ABS, les
micro-sphères de butadiène disposées en surface du matériau sont détruites,
laissant ainsi place à des micro-cavités destinées à former de tels points
d'ancrage.
Dans une seconde étape, dite "de catalyse", du palladium colloïdal stable est
incorporé dans les micro-cavités.
Dans une troisième étape, dite "d'accélération", le colloïde protecteur est enlevé
de manière à activer le palladium.
Dans une quatrième étape, on rend l'objet conducteur par une opération, dite de
"Nickelage chimique".
Ensuite, par électrolyse, on dépose une ou plusieurs couches de métal sur la
couche de Nickel. Typiquement, on peut déposer une couche de Cuivre, sur
laquelle on dépose une couche de Nickel, de Bronze, de Chrome ou d'or. La
couche de cuivre à pour fonction de renforcer et de rigidifier le mince dépôt de
Nickel.
Comme il apparaít dans la vue en coupe transversale du bouchon 1, représentée
à la figure 2A, le revêtement galvanisé est formé d'une superposition d'une couche
de Nickel 10, d'une couche de Cuivre 11, et d'une couche de Chrome 12.
L'épaisseur des trois couches de métal ainsi déposées Ni/Cu/Cr, peut aller de 10
µm à 30 µm.
Après cette étape de galvanoplastie, on décore la jupe latérale cylindrique 3 du
bouchon 1 au moyen d'un laser 7 de type Nd : YAG. Pour ce faire, on fait balayer
la surface correspondant au décor 6, par un faisceau laser 5, de manière à
littéralement "brûler" au moins la couche la plus extérieure 12 de l'article à
décorer. Ainsi dans notre exemple d'une galvanoplastie formée d'une couche de
Nickel 10, d'une couche de Cuivre 11, et d'une couche de Chrome 12, le faisceau
laser élimine la couche de Chrome 12 sur la surface correspondant au décor à
réaliser 6, révélant ainsi ce dernier. Une section transversale de la jupe latérale 3
du bouchon, après marquage au moyen du faisceau laser, est représentée à la
figure 2B. Du fait de l'élimination de la couche de Chrome 12 sur la surface
correspondant au décor 6, cette dernière est alors aux couleurs de la couche de
cuivre 11. Alternativement, il est possible d'éliminer les deux couches les plus
extérieures, révélant ainsi un décor ayant la couleur du Nickel.
Selon un mode de réalisation spécifique, la longueur d'onde du faisceau laser 5
est de 1064 nm. Sa puissance est de 9 W. La surface à décorer est à une
distance d'environ 200 mm du laser, et la distance focale est de 160 mm.
L'esthétique des décors obtenus par la mise en oeuvre du procédé selon la
présente invention est tout à fait compatible avec les besoins du marché des
produits dits "de luxe", tels que les parfums, ou autre produits cosmétiques ou de
soin du même genre.
Dans la description détaillée qui précède, il a été fait référence à des modes de
réalisation préférés de l'invention. Il est évident que des variantes peuvent y être
apportées sans s'écarter de l'esprit de l'invention telle que revendiquée ci-après.