FR2466040A1 - Simultaneous chemical etching and colouring of moulded surfaces - by selective exposure of photosensitive coating to define symbol profile then dipping in solvent-pigment mixt. - Google Patents

Simultaneous chemical etching and colouring of moulded surfaces - by selective exposure of photosensitive coating to define symbol profile then dipping in solvent-pigment mixt. Download PDF

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Abstract

Chemically etched symbols on the surface of a moulding are produced by selective exposure of a photosensitive coating to define the symbol profile followed by dip treatment in a mixt. of a solvent and a pigment. Pref. for an ABS moulding, the photosensitive reagent is gum arabic contg. Na, K or NH4 dichromate and the solvent is a ketone, pref. ethyl methyl ketone. The dipping system pref. comprises studs mounted on a rotating wheel or conveyor belt passing infra red or other heater during the dry zone of its circuit - one such conveyor may be used for the photosensitive coating and another for the etching/colourant treatment. Esp. suitable for producing short to medium prodn. run quantities of similarly marked mouldings.

Description

La présente invention concerne un procédé perfectionné de gravure chimique ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, et plus particulièrement un procédé de gravure chimique sur support en matière plastique permettant la réalisation d'images ou de signes gravés sur un support en matière plastique moulée dont la surface peut être incurvée. The present invention relates to an improved chemical etching process and a device for implementing such a process, and more particularly to a chemical etching process on a plastic support allowing the production of images or signs engraved on a molded plastic support, the surface of which can be curved.

On connait divers procédés permettant de former des images sur divers supports, par impression ou gravure mécanique ou chimique. Toutefois les procédés connus ne permettent pas d'obtenir facilement des images de qualité satisfaisante sur des surfaces non planes avec un coût de fabrication économique. Various methods are known for forming images on various supports, by mechanical or chemical printing or engraving. However, the known methods do not make it possible to easily obtain images of satisfactory quality on non-planar surfaces with an economical manufacturing cost.

De plus, suivant les techùques classiques, la gravure d'un nombre peu élevé d'images identiques s'avère peu rentable en raison des moyens à mettre en oeuvre, et les procédés usuels de surmoulage ne peuvent être appliqués en pratique que pour un grand nombre de tirages de la même image.In addition, according to conventional techniques, the engraving of a small number of identical images proves to be unprofitable due to the means to be used, and the usual overmolding methods can only be applied in practice for a large number of prints of the same image.

La présente invention a pour objet un procédé perfectionné de gravure chimique évitant les inconvénients mentionnés ci-dessus. The present invention relates to an improved chemical etching process avoiding the drawbacks mentioned above.

L'invention a également pour objet un procédé perfectionné de gravure chimique permettant d'obtenir aisément des images de bonne qualité sur des supports en matière plastique dont la surface peut être plane ou incurvée, à un faible coût même pour un nombre limité de tirages de la même image. The invention also relates to an improved chemical etching process making it possible to easily obtain good quality images on plastic supports the surface of which can be flat or curved, at low cost even for a limited number of prints of the same picture.

L'invention conssrne également un dispositif spécialement adapté à la mise en oeuvre du procédé. The invention also includes a device specially adapted for implementing the method.

Conformément à la présente invention, après un nettoyage du support, on procède à l'enduction d'une résine photosensible, à l'insolation, puis on effectue un développement, une coloration et une gravure, suivie le cas échéant d'un nettoyage. Plus particulièrement la gravure et la coloration sont effectuées en une seule étape par une combinaison d'un solvant et d'un pigment ou un colorant approprié. In accordance with the present invention, after cleaning the support, a photosensitive resin is coated, the sun is exposed, then a development, coloring and etching is carried out, followed if necessary by cleaning. More particularly, the etching and coloring are carried out in a single step by a combination of a solvent and an appropriate pigment or dye.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'insolation est réalisée en projetant l'image sur le support enduit de résine photosensible, au moyen d'un projecteur muni d'un objectif à grande profondeur de champ. According to another characteristic of the invention, the exposure is achieved by projecting the image onto the support coated with photosensitive resin, by means of a projector provided with a lens with great depth of field.

Le support est préalablement nettoyé par une technique classique et par exemple au moyen d'un solvant appropri n'attaquant pas le support, ou avec de l'eau. On peut également appliquer la technique du nettoyage par ultra-sons. The support is cleaned beforehand by a conventional technique and for example by means of an appropriate solvent which does not attack the support, or with water. You can also apply the ultrasonic cleaning technique.

La résine photosensible peut être appliquée sur le support par les méthodes usuelles, mais il est particulièrement avantageux, conformément à l'invention, d'utiliser le dispositif décrit plus en détail ci-après, permettant d'effectuer une enduction adaptée aux conditions particulières, notamment à la forme non plane des objets à enduire. The photosensitive resin can be applied to the support by the usual methods, but it is particularly advantageous, in accordance with the invention, to use the device described in more detail below, making it possible to carry out a coating adapted to the particular conditions, especially the non-planar shape of the objects to be coated.

La résine et son sensibilisateur peuvent être choisis parmi les produits disponibles dans le commerce en fonction notamment du type d'insolation et des effets recherchés. On obtient des résultats de très bonne qualité, conformément à la présente invention, en utilisant comme résine la gomme arabique, et comme sensibilisateur un bichromate, tel que le bichromate d'ammonium, de potassium ou de sodium. The resin and its sensitizer can be chosen from commercially available products depending in particular on the type of exposure and the desired effects. Very good results are obtained, in accordance with the present invention, using gum arabic as a resin, and as a sensitizer a dichromate, such as ammonium, potassium or sodium dichromate.

Après insolation la résine est développée dans un bac, ou par d'autres méthodes appropriées, au moyen d'un révélateur contenant les substances développatrices couramment employées dans la technique, telles que l'hydroquinone, le génol, la paraphénylènediamine, ou des dérivés. After exposure, the resin is developed in a tank, or by other suitable methods, by means of a developer containing the developing substances commonly used in the art, such as hydroquinone, genol, paraphenylenediamine, or derivatives.

Il est particulièrement avantageux, suivant une caractéristique de l'invention, d'effectuer cette opération dans un appareil de même constitution que le dispositif d'enduction de résine décrit ci-dessus, en remplaçant le bain de résine par un bain de révélateur. It is particularly advantageous, according to a characteristic of the invention, to carry out this operation in an apparatus of the same constitution as the resin coating device described above, by replacing the resin bath with a developer bath.

On procède ensuite à la coloration et à la gravure qui sont réalisées en une seule étape au moyen d'un solvant contenant un pigment ou un colorant. Le solvant est choisi en fonction du support, et dans le cas d'une matière plastique telle que 1'ABS on peut utiliser comme solvant une cétone et par exemple la méthyléthylcétone. Les méthodes usuelles peuvent être employées, et en particulier le solvant peut être appliqué sur les supports à l'aide d'un pinceau. Coloring and etching are then carried out, which are carried out in a single step using a solvent containing a pigment or a dye. The solvent is chosen as a function of the support, and in the case of a plastic material such as ABS, a ketone and for example methyl ethyl ketone can be used as solvent. The usual methods can be used, and in particular the solvent can be applied to the supports using a brush.

On procède ensuite à un nettoyage, à l'eau ou à l'alcool, le cas échéant. Then clean up with water or alcohol, if necessary.

Le dispositif d'enduction de résine conforme à lin- vention comporte essentiellement un tambour ou une courroie tournant uniformément à une vitesse prédéterminée, un bac situé en dessous du tambour contenant la solution d'enduction comprenant la résine et le photosensibilisateur, dans laquelle
viennent tremper les objets à enduire, fixés sur le tambour
tournant, et un dispositif de séchage, par exemple une rampe
de tubes infrarouges ou une soufflerie d'air chaud.The resin coating device according to the invention essentially comprises a drum or a belt rotating uniformly at a predetermined speed, a tank located below the drum containing the coating solution comprising the resin and the photosensitizer, in which
soak the objects to be coated, fixed on the drum
rotating, and a drying device, for example a ramp
infrared tubes or a hot air blower.

La fixation des objets sur le tambour ou la courroie
peut se faire suivant les techniques usuelles; par exemple,
les objets peuvent être montés sur un feuillard d'acier de
forme appropriée, lui-même maintenu sur le tambour ou la courroie
par des aimants.Attaching objects to the drum or belt
can be done according to the usual techniques; for example,
the objects can be mounted on a steel strip of
suitable shape, itself held on the drum or belt
by magnets.

Le procédé et le dispositif conformes à l'invention
permettent en particulier de former des images telles que des
caractères typographiques ou des symboles sur divers objets
de forme non plane, et en particulier des touches de claviers
de machines à écrire ou à calculer. Le changement du signe
à graver sur le support résulte simplement du remplacement de
l'image projetée sur la résine au cours de l'insolation. On
peut ainsi facilement former des séries variées de signes sans
aucune contrainte de fabrication. Le procédé et le dispositif
spécialement adapté, conformes à l'invention, s'avèrent tout
particulièrement avantageux dans le cas de la réalisation de
claviers de 20 à 30 touches, par exemple, portant des symboles
différents, qu'il est possible d'obtenir en une seule opération d'insolation.The method and the device according to the invention
allow in particular to form images such as
typefaces or symbols on various objects
non-planar in shape, and in particular keyboard keys
typewriters or calculators. The change of sign
to be engraved on the support simply results from the replacement of
the image projected on the resin during the sunshine. We
can thus easily form various series of signs without
no manufacturing constraints. The process and the device
specially adapted, in accordance with the invention, prove to be quite
particularly advantageous in the case of carrying out
keyboards with 20 to 30 keys, for example, carrying symbols
different, which can be obtained in a single exposure operation.

Les caractéristiques de l'invention apparaitront plus
en détail de la description donnée ci-après d'un exemple non
limitatif de mise en oeuvre.The characteristics of the invention will appear more
in detail of the description given below of an example not
limiting of implementation.

La figure 1 représente schématiquement un dispositif
d'enduction de résine photosensible.Figure 1 shows schematically a device
coating of photosensitive resin.

La figure 2 représente une vue en perspective d'une
touche de clavier obtenue par le procédé conforme à l'invention.Figure 2 shows a perspective view of a
keyboard key obtained by the method according to the invention.

La figure 3 représente une coupe suivant l'axe A-A'
sur la figure 2, montrant le creux de la gravure.Figure 3 shows a section along the axis AA '
in Figure 2, showing the hollow of the engraving.

Un support tel qu'une touche de clavier identique
à celle représentée sur la figure 2, mais ne portant pas de
couche de résine photosensibilisée, réalisé en matière plastiqué
du type ABS, est soumis à un nettoyage par passage dans un
solvant constitué par un mélange d'eau et d'éthanol.A medium such as an identical keyboard key
to that shown in Figure 2, but not bearing
layer of photosensitized resin, made of plastic material
ABS type, is subjected to cleaning by passage in a
solvent consisting of a mixture of water and ethanol.

Le support est ensuite enduit de résine photosensibilis
au moyen du dispositif représenté sur la figure 1.The support is then coated with photosensibilis resin
by means of the device shown in Figure 1.

Ce dispositif comporte un bac à niveau constant
contenant la résine photosensibilisée au bichromate, en solution dans l'eau, et une roue tournante 2 entraînée par un moteur à vitesse réglable dans le sens des flèches indiquées sur la figure 1. Les pièces non enduites 3 sur lesquelles on désire appliquer la couche de résine et former une image gravée sont fixées sur le tambour-2 dont la position au-dessus du bac 1 est déterminée de telle sorte qu'au point le plus bas les pièces soient totalement immergées dans la solution de résine.This device includes a constant level tank
containing the dichromate photosensitized resin, in solution in water, and a rotating wheel 2 driven by a motor with adjustable speed in the direction of the arrows indicated in FIG. 1. The uncoated parts 3 on which it is desired to apply the layer of resin and form an engraved image are fixed on the drum-2 whose position above the tank 1 is determined so that at the lowest point the parts are completely submerged in the resin solution.

Les pièces enduites 4 sont déchargées après avoir passé devant un dispositif de séchage comportant plusieurs rampes à infrarouge 5 et une ventilation d'air (non représentée).The coated parts 4 are discharged after having passed a drying device comprising several infrared ramps 5 and an air ventilation (not shown).

La vitesse de rotation de la roue est de l'ordre de 0,5 t/mn et son diamètre est d'environ 60cm. The speed of rotation of the wheel is of the order of 0.5 rpm and its diameter is approximately 60 cm.

L'ensemble peut être placé dans un caisson étanche. The assembly can be placed in a waterproof case.

Le support enduit de résine photosensible est mis en place sous un projecteur, de grandissement voisin de 1/1, projetant sur le support l'image à reproduire, par un objectif à grande profondeur de champ. La source lumineuse est constituée par une lampe ultra-violette. The support coated with photosensitive resin is placed under a projector, of magnification close to 1/1, projecting onto the support the image to be reproduced, by a lens with great depth of field. The light source is constituted by an ultra-violet lamp.

Le développement est ensuite effectué au moyen d'un dispositif de type classique comportant un révélateur de type usuel disponible dans le commerce, choisi en fonction de la nature de la résine. The development is then carried out by means of a device of conventional type comprising a developer of the usual type available on the market, chosen according to the nature of the resin.

Après développement, fixation et rinçage, le support est mis en place sur un dispositif identique à celui de la figure 1, mais comportant dans le bac un solvant et un pigment. After development, fixing and rinsing, the support is placed on a device identical to that of FIG. 1, but comprising in the tank a solvent and a pigment.

Dans le cas du support en ABS, on utilise comme solvant la méthyléthylcétone. Lorsque l'on veut faire apparaitre sur le support un signe de couleur blanche, on peut utiliser un pigment tel que l'oxyde de titane. De meilleurs résultats peuvent etre obtenus si l'on renforce le pigment en y ajoutant de 1'ABS en solution. In the case of the ABS support, methyl ethyl ketone is used as solvent. When you want a white sign to appear on the support, you can use a pigment such as titanium oxide. Better results can be obtained if the pigment is strengthened by adding ABS in solution.

On procède enfin au nettoyage à l'eau pour éliminer la résine restant sur le support. Finally, we clean with water to remove the resin remaining on the support.

On obtient ainsi, à partir d'une touche de clavier 6 en ABS ayant la forme représentée sur la figure 2, une touche portant un symbole 7 marqué par gravure en creux 8 comme le montre la coupe de la figure 3.  There is thus obtained, from a keyboard key 6 made of ABS having the shape shown in FIG. 2, a key bearing a symbol 7 marked by intaglio engraving 8 as shown in the section of FIG. 3.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Procédé de gravure chimique sur un support en matière plastique, caractérisé en ce que l'on procède successivement à un nettoyage du support, à l'enduction d'une résine photosensibilisée, à l'insolation, au développement, à la coloration et la gravure en une seule étape par combinaison d'un solvant et d'un pigment ou un colorant approprié, puis à un nettoyage. 1. A chemical etching process on a plastic support, characterized in that the support is successively cleaned, the coating of a photosensitized resin, the exposure, the development, the coloring and etching in one step by combining a solvent and an appropriate pigment or dye, followed by cleaning. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insolation est réalisée au moyen d'un projecteur muni d'un objectif à grande profondeur de champ. 2. Method according to claim 1, characterized in that the exposure is carried out by means of a projector provided with a lens with great depth of field. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine photosensibilisée est constituée par de la gomme arabique contenant du bichromate de sodium, de potassium ou d'ammonium. 3. Method according to claim 1, characterized in that the photosensitized resin consists of gum arabic containing sodium, potassium or ammonium dichromate. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant de gravure est une cétone telle que la méthyl éthylcétone. 4. Method according to claim 1, characterized in that the etching solvent is a ketone such as methyl ethyl ketone. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précdentes, caractérisé en ce que le support présente une surface non plane. 5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the support has a non-planar surface. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes permettant d'appliquer sur le support la couche de résine photosensibilisée ou de la développer, caractérisé en ce qu'il comporte un bac à niveau constant contenant la résine photosensibilisée, ou le révélateur, un tambour tournant, ou une courroie, portant les supports à graver, monté au-dessus du bac de telle sorte que les supports viennent tremper dans la résine ou le révélateur et un dispositif de séchage. 6. Device for implementing the method according to any one of the preceding claims for applying to the support the layer of photosensitized resin or for developing it, characterized in that it comprises a constant level tank containing the resin photosensitized, or the developer, a rotating drum, or a belt, carrying the supports to be engraved, mounted above the tank so that the supports soak in the resin or the developer and a drying device. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le séchage est obtenu par des rampes à infrarouge combinées à une ventilation d'air. 7. Device according to claim 6, characterized in that the drying is obtained by infrared ramps combined with air ventilation.
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