FR3004143A1

FR3004143A1 - STENCIL FOR MAKING A COLORED AREA ON A SURFACE HAVING RELIEF PATTERNS, METHOD OF MANUFACTURE AND USE.

Info

Publication number: FR3004143A1
Application number: FR1300760A
Authority: FR
Inventors: Quentin Delamarre; Matthieu Fantin
Original assignee: SNCF Mobilites
Current assignee: SNCF Voyageurs SA
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2014-10-10
Anticipated expiration: 2033-04-03
Also published as: FR3004143B1

Abstract

L'invention porte principalement sur un pochoir pour réaliser une zone colorée délimitée par un contour franc sur une surface présentant des motifs en relief (4), lequel pochoir (18) est réalisé à base d'un polymère thermodurcissable, comporte sur l'une de ses faces le négatif des motifs en relief de la zone à colorer (10), et présente un bord externe (17) coïncidant avec le contour de la zone à colorer (10) sur la surface comportant des motifs en relief (4). L'invention porte en outre sur un procédé de fabrication d'un tel pochoir, notamment en vue de réaliser une zone colorée sur les grilles de ventilation d'une motrice de véhicule ferroviaire. L'invention porte enfin sur l'utilisation de ce pochoir pour réaliser une zone colorée à contour franc sur une surface comportant des motifs en relief.The invention relates mainly to a stencil for producing a colored zone delimited by a sharp outline on a surface having raised patterns (4), which stencil (18) is made of a thermosetting polymer, comprising on one its faces the negative of the raised patterns of the area to be colored (10), and has an outer edge (17) coinciding with the contour of the area to be colored (10) on the surface having relief patterns (4). The invention furthermore relates to a method for manufacturing such a stencil, in particular with a view to producing a colored zone on the ventilation grids of a railway vehicle engine. Finally, the invention relates to the use of this stencil for producing a colored area with a straight edge on a surface with raised patterns.

Description

Pochoir pour réaliser une zone colorée sur une surface présentant des motifs en relief, procédé de fabrication et utilisation.Stencil for making a colored area on a surface with relief patterns, method of manufacture and use.

L'invention concerne principalement un pochoir pour réaliser une zone colorée sur une surface comportant des motifs en relief. L'invention porte en outre sur un procédé de fabrication d'un tel pochoir. L'invention porte enfin sur l'utilisation de ce pochoir pour réaliser une zone colorée sur les grilles de ventilation de la motrice d'un véhicule ferroviaire.The invention mainly relates to a stencil for producing a colored area on a surface having raised patterns. The invention further relates to a method of manufacturing such a stencil. Finally, the invention relates to the use of this stencil for making a colored area on the ventilation grids of the power unit of a railway vehicle.

La réalisation de zones colorées sur une surface nécessite l'utilisation de pochoirs pour protéger les parties de surface qui ne sont pas à peindre. On connait l'utilisation de films adhésifs à positionner sur la surface pour laisser accessible la partie de surface sur laquelle la peinture est appliquée. Mais avec ce type de pochoir et lorsque la surface à peindre comporte des motifs en relief, il est difficile de faire adhérer l'adhésif sur les motifs en relief. Il en résulte un contour de la zone colorée qui présente des bavures résultant de coulées de peinture sous l'adhésif. Cette problématique se présente notamment pour la réalisation de zones colorées sur des grilles de ventilation de motrice de véhicule ferroviaire, autrement dénommées persiennes. Mais l'invention concerne de façon plus générale tout type de surface à colorer qui présente des motifs en relief sur lesquels on souhaite réaliser une zone colorée présentant un contour franc, c'est-à-dire un contour net et sans bavures de peinture. On citera par exemple les véhicules automobiles, les avions ou le mobilier urbain.Making colored areas on a surface requires the use of stencils to protect surface parts that are not to be painted. It is known to use adhesive films to be positioned on the surface to leave the surface portion on which the paint is applied accessible. But with this type of stencil and when the surface to be painted comprises patterns in relief, it is difficult to adhere the adhesive on the raised patterns. This results in an outline of the colored area that shows burrs resulting from paint flows under the adhesive. This problem is particularly present for the realization of colored areas on rail vehicle engine ventilation grids, otherwise called louvers. But the invention more generally relates to any type of surface to be colored which has relief patterns on which it is desired to make a colored area having a straight edge, that is to say, a clean contour and without paint burrs. Examples include motor vehicles, airplanes or street furniture.

Dans ce contexte, la présente invention vise un pochoir permettant de réaliser une zone colorée avec un contour franc sur une surface présentant des motifs en relief. A cet effet, le pochoir de l'invention est réalisé à base d'un polymère thermodurcissable, comporte sur l'une de ses faces le négatif des motifs en relief 30 de la zone à colorer, et présente un bord externe coïncidant avec le contour de la zone à colorer sur la surface comportant des motifs en relief. Le pochoir de l'invention est ainsi lui-même réalisé dans un relief correspondant au relief de la partie de la surface qui n'est pas à peindre, de sorte que son bord externe, qui correspond au contour de la zone colorée que l'on souhaite réaliser, ne permet pas le passage de la peinture sous le pochoir et évite les bavures de peintures. Le pochoir de l'invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : Avantageusement, le pochoir est réalisé à base d'un élastomère en silicone. Dans ce cas, le pochoir peut comporter un agent de polymérisation. L'invention porte également sur un procédé de fabrication du pochoir 10 précédemment défini qui est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes de : - placer un cadre de moulage comportant un orifice central sur la dite surface, - couler un polymère thermodurcissable dans l'orifice central, 15 - laisser durcir le polymère, - démouler le polymère durci, et - découper le polymère durci pour réaliser un bord coïncidant avec le contour de la zone à colorer sur la surface comportant des motifs en relief. Le procédé de l'invention peut également comporter les caractéristiques 20 optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : - les motifs en relief de la surface à colorer sont les grilles de ventilation des moteurs électriques de la motrice d'un véhicule ferroviaire, lesquelles grilles de ventilation comportent des interstices au niveau de leurs extrémités longitudinales, 25 et en ce que préalablement à l'étape de placement du cadre de moulage sur la surface présentant des motifs en relief, il est procédé à l'obturation des dits interstices avec un composé étanche et détachable. - le composé étanche et détachable utilisé pour l'obturation des interstices des grilles de ventilation est de la pâte à modeler. 30 Enfin, l'invention porte sur l'utilisation de ce pochoir pour réaliser une zone colorée qui comprend au moins les étapes de : - positionner le pochoir sur la surface comportant les motifs en relief au niveau de la zone à colorer, de sorte que son bord découpé se positionne au niveau du contour de la zone à colorer sur la dite surface, - appliquer de la peinture sur la zone à colorer, et - retirer le pochoir de la dite surface. L'utilisation selon l'invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : - les motifs en relief de la zone à colorer sont des grilles de ventilation des moteurs électriques de la motrice d'un véhicule ferroviaire. - après avoir été retiré de la zone colorée, le pochoir est lavé à l'eau en vue d'une prochaine utilisation.In this context, the present invention aims a stencil for producing a colored area with a straight edge on a surface having patterns in relief. For this purpose, the stencil of the invention is made of a thermosetting polymer, has on one of its faces the negative of the raised patterns 30 of the area to be colored, and has an outer edge coinciding with the outline of the area to be colored on the surface having raised patterns. The stencil of the invention is thus itself made in a relief corresponding to the relief of the part of the surface that is not to be painted, so that its outer edge, which corresponds to the contour of the colored area that the one wishes to realize, does not allow the passage of the painting under the stencil and avoids the burrs of paintings. The stencil of the invention may also include the following optional features considered in isolation or in any possible technical combination: Advantageously, the stencil is made based on a silicone elastomer. In this case, the stencil may comprise a polymerization agent. The invention also relates to a method of manufacturing the previously defined stencil 10 which is essentially characterized in that it comprises at least the steps of: placing a molding frame comprising a central orifice on said surface, pouring a polymer heat-curable in the central orifice, allow the polymer to cure, demold the cured polymer, and cut the cured polymer to make an edge coinciding with the contour of the area to be colored on the surface having raised patterns. The method of the invention may also include the following optional characteristics considered in isolation or in any possible technical combination: the patterns in relief of the surface to be colored are the ventilation grilles of the electric motors of the motor vehicle of a railway vehicle , which ventilation grids have gaps at their longitudinal ends, and in that prior to the step of placing the molding frame on the surface having patterns in relief, it is proceeded to obturation said interstices with a waterproof and detachable compound. - The waterproof and detachable compound used for closing the interstices of the ventilation grids is modeling clay. Finally, the invention relates to the use of this stencil for producing a colored zone which comprises at least the steps of: positioning the stencil on the surface comprising the patterns in relief at the level of the zone to be colored, so that its cut edge is positioned at the contour of the area to be colored on the said surface, - apply paint to the area to be colored, and - remove the stencil from said surface. The use according to the invention may also comprise the following optional features considered in isolation or in any possible technical combination: the patterns in relief of the zone to be colored are ventilation grids of the electric motors of the motor vehicle of a railway vehicle . - after being removed from the colored area, the stencil is washed with water for next use.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique de coté d'une motrice d'un Train à Grande Vitesse comportant une zone colorée au niveau des grilles de ventilation qui est réalisée avec le pochoir de l'invention, - la figure 2 est une vue agrandie de la partie référencée II sur la figure 1, - la figure 3 est une représentation schématique en perspective de la surface à peindre comportant des motifs en relief sur laquelle est appliqué un cadre de moulage pour réaliser le pochoir de l'invention, - la figure 4 est une vue agrandie de la partie cerclée IV de la figure 3, - la figure 5 est une représentation schématique en perspective du pochoir de l'invention en position sur la surface comportant des motifs en relief à colorer, et - la figure 6 est une représentation schématique en perspective de la surface 25 comportant des motifs en reliefs sur laquelle a été réalisée une zone colorée délimitée par un contour franc par l'utilisation du pochoir de l'invention. En référence aux figures 1 et 2, on souhaite réaliser une zone colorée 1 en forme de disque au niveau d'un flanc latéral 2 d'une motrice 3 de Train à Grande Vitesse (TGV®), lequel flanc latéral 2 comporte des grilles de ventilation 4. 30 En référence à la figure 2, la zone colorée 1 présente trois parties. Une zone supérieure 5 et une zone inférieure 6, toutes les deux situées sur des surfaces planes 7,8. Ces deux zones colorées 5,6 sont réalisées à l'aide d'un pochoir traditionnel, par exemple un film adhésif positionné sur les surfaces planes 7,8.Other features and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended figures in which: FIG. 1 is a diagrammatic side view of FIG. a power unit of a high-speed train comprising a colored zone at the level of the ventilation grids which is produced with the stencil of the invention; FIG. 2 is an enlarged view of the part referenced II in FIG. 1; FIG. 3 is a diagrammatic perspective representation of the surface to be painted comprising raised patterns on which a molding frame is applied to produce the stencil of the invention; FIG. 4 is an enlarged view of the circled portion IV of the stencil; FIG. 3 is a diagrammatic perspective representation of the stencil of the invention in position on the surface comprising embossed patterns to be colored, and FIG. a schematic representation in perspective of the surface 25 having patterns in relief on which has been made a colored area bounded by a straight edge by the use of the stencil of the invention. With reference to FIGS. 1 and 2, it is desired to make a disc-shaped colored zone 1 at the level of a lateral flank 2 of a high-speed train engine 3 (TGV®), which lateral flank 2 comprises grids of FIG. Ventilation 4. With reference to Fig. 2, the colored area 1 has three parts. An upper zone 5 and a lower zone 6, both located on flat surfaces 7,8. These two colored zones 5, 6 are produced using a traditional stencil, for example an adhesive film positioned on the flat surfaces 7, 8.

La zone colorée 1 comporte également une troisième zone centrale 10 au niveau des grilles de ventilation 4, qui doit présenter des contours francs 9, 9a, c'est-à-dire des contours nets et sans bavures de peinture. C'est pour la réalisation de cette troisième zone colorée 10 sur la surface comportant les grilles de ventilation 4 qu'est utilisé le pochoir de l'invention. En référence aux figures 3 et 4, le pochoir de l'invention est réalisé de la façon suivante. Les grilles de ventilation 4 d'une motrice de véhicule ferroviaire sont formées d'une succession de nervures parallèles 11 présentant chacune une asymétrie longitudinale (figure 4). Ces grilles de ventilation ont la particularité de présenter des interstices 12 au niveau de leurs extrémités longitudinales 13. Préalablement à la réalisation du pochoir, ces interstices 12 sont d'abord bouchés avec de la pâte à modeler 14 permettant d'étanchéifier ces interstices 12 tout en pouvant être retirée après la réalisation du pochoir sans endommager la 15 surface. Comme visible sur la figure 3, un cadre de moulage en bois 15 est positionné sur la surface comportant les grilles de ventilation 4, l'évidemment central 16 laissant apparaître cette surface 4. Un polymère thermodurcissable est ensuite coulé dans l'évidement central 20 16 du cadre de moulage 15. Selon cet exemple de réalisation, le polymère thermodurcissable est un élastomère de silicone auquel est ajouté un agent de polymérisation et qui est vendu sous le nom commercial SILASTIC®. La nature du silicone est adaptée selon la surface à colorer. Dans le cas par 25 exemple d'une surface ne pouvant être rendue totalement étanche, on choisit un silicone à temps de séchage court évitant ainsi un trop long temps de contact entre le silicone et la surface. Une fois que le polymère a durci à température ambiante pendant au moins 8 heures, il est procédé à son démoulage. On peut prévoir des encoches non 30 représentées réalisées sur le polymère durci pour aider à son démoulage. On obtient alors un polymère durci de forme générale rectangulaire et qui comporte sur l'une de ses faces les motifs en relief et en négatif de la surface comportant les grilles de ventilation 4.The colored zone 1 also comprises a third central zone 10 at the level of the ventilation grids 4, which must have sharp outlines 9, 9a, that is to say, clean contours without paint burrs. It is for the realization of this third colored zone 10 on the surface comprising the ventilation grids 4 that the stencil of the invention is used. With reference to FIGS. 3 and 4, the stencil of the invention is produced as follows. The ventilation grids 4 of a railway vehicle engine are formed of a succession of parallel ribs 11 each having a longitudinal asymmetry (Figure 4). These ventilation grids have the particularity to present gaps 12 at their longitudinal ends 13. Prior to the realization of the stencil, these interstices 12 are first plugged with modeling clay 14 to seal these interstices 12 while by being removable after stencil production without damaging the surface. As can be seen in FIG. 3, a wooden molding frame 15 is positioned on the surface comprising the ventilation grilles 4, the central recess 16 revealing this surface 4. A thermosetting polymer is then poured into the central recess 16 According to this exemplary embodiment, the thermosetting polymer is a silicone elastomer to which a polymerization agent is added and which is sold under the trade name SILASTIC®. The nature of the silicone is adapted according to the surface to be colored. In the case, for example, of a surface that can not be made completely watertight, a silicone with a short drying time is chosen, thus avoiding too much contact time between the silicone and the surface. Once the polymer has cured at room temperature for at least 8 hours, it is demolded. Unrepresented notches made on the cured polymer may be provided to assist in its demolding. A hardened polymer of generally rectangular shape is thus obtained and which has on one of its faces the relief and negative patterns of the surface comprising the ventilation grids 4.

Le polymère durci est alors découpé pour réaliser un bord 17 (figure 5) adapté à la forme souhaitée de la zone à colorer 10. Cette découpe est réalisée avec une scie à ruban ou un laser. On obtient ainsi un pochoir 18 prêt à être utilisé.The cured polymer is then cut to make an edge 17 (Figure 5) adapted to the desired shape of the area to be stained 10. This cut is performed with a band saw or a laser. This produces a stencil 18 ready to use.

La réalisation d'une zone colorée 10a sur les grilles de ventilation 4 est effectuée de la façon suivante. Le pochoir 18 est placé sur la surface comportant les grilles de ventilation 4 de façon que son bord découpé 17 se positionne au niveau du contour de la zone à colorer 10. Le pochoir 18 est maintenu en position sur cette surface 4 grâce à l'asymétrie longitudinale des rainures 11 constituant les grilles de ventilation 4. Dans le cas de motifs en relief ne permettant pas le maintien du pochoir de cette façon, une mise en pression du pochoir sur la surface sera réalisée. Un film adhésif 20 peut être positionné sur le pochoir 18 et sur une zone 21 de la surface 4 destinée à ne pas être peinte afin de protéger cette dernière zone 21 de la peinture. La peinture est ensuite pulvérisée sur la zone à colorer 10. Une fois que la peinture est sèche, le film adhésif 20 et le pochoir 18 sont retirés de la surface 4, il en résulte la formation d'une zone colorée 10a pour laquelle le contour 9 est net et sans bavures de peinture.The realization of a colored zone 10a on the ventilation grids 4 is carried out as follows. The stencil 18 is placed on the surface comprising the ventilation grids 4 so that its cut edge 17 is positioned at the contour of the area to be stained 10. The stencil 18 is held in position on this surface 4 by virtue of the asymmetry longitudinal of the grooves 11 constituting the ventilation grids 4. In the case of relief patterns that do not allow the stencil to be held in this way, the stencil will be pressurized on the surface. An adhesive film 20 may be positioned on the stencil 18 and on an area 21 of the surface 4 not to be painted to protect the latter area 21 of the paint. The paint is then sprayed on the area to be stained 10. Once the paint is dry, the adhesive film 20 and the stencil 18 are removed from the surface 4, resulting in the formation of a colored area 10a for which the outline 9 is clean and without paint burrs.

La nature en silicone du pochoir 18 lui permet d'être lavé à l'eau pour retirer toute trace de peinture. Le pochoir 18 peut alors être de nouveau utilisé pour réaliser la même zone colorée 10a. Contrairement aux méthodes artisanales utilisées auparavant, ce pochoir 18 permet ainsi de reproduire plusieurs fois, et de manière certaine, une même zone colorée, en fiabilisant ainsi le procédé de réalisation d'une zone colorée sur une surface présentant des motifs en relief. En référence à la figure 2, la zone colorée 1 est réalisée de la façon suivante. Les zones supérieure 5 et inférieure 6 sont chacune réalisées en utilisant un film adhésif collé sur la surface lisse correspondante 7,8. La zone colorée 10a au niveau des grilles de ventilation 4 est réalisée par l'utilisation d'un premier pochoir selon l'invention disposé du côté d'un premier contour 9 de la zone colorée 10a, et d'un second pochoir disposé du côté du contour opposé 9a. Des raccords sont prévus entre les films adhésifs utilisés pour réaliser les zones supérieure 5 et inférieure 6, et les deux pochoirs de l'invention. Le pochoir de l'invention 18 permet ainsi de pouvoir réaliser des zones colorées sur des surfaces comportant des motifs en relief sans bavure de peinture. Par ailleurs, le choix d'un composé siliconé pour réaliser le pochoir, permet de pouvoir retirer le pochoir après application de la peinture sans endommager ni le pochoir, ni la surface sur laquelle il était apposé. En outre, son caractère non miscible à l'eau permet au pochoir d'être lavé à l'eau pour retirer la peinture présente sur sa surface. Le pochoir peut alors être réutilisé pour réaliser une nouvelle surface colorée sur une surface comportant les mêmes motifs en relief. Enfin, grâce au pochoir de l'invention, il est possible de peindre verticalement sur les grilles de ventilation de la motrice du véhicule ferroviaire et donc directement sur la motrice sans qu'il ne soit nécessaire de démonter des pièces à colorer.The silicone nature of the stencil 18 allows it to be washed with water to remove all traces of paint. The stencil 18 can then be used again to achieve the same colored area 10a. In contrast to the traditional methods used previously, this stencil 18 thus makes it possible to reproduce several times, and in a certain way, the same colored zone, thereby making the process of producing a colored zone on a surface having patterns in relief reliable. With reference to FIG. 2, the colored zone 1 is made in the following manner. The upper and lower zones 6 are each made using an adhesive film bonded to the corresponding smooth surface 7,8. The colored zone 10a at the level of the ventilation grids 4 is produced by the use of a first stencil according to the invention arranged on the side of a first contour 9 of the colored zone 10a, and a second stencil disposed on the side of the opposite contour 9a. Connections are provided between the adhesive films used to make the top 5 and bottom 6 areas, and the two stencils of the invention. The stencil of the invention 18 thus makes it possible to produce colored areas on surfaces having relief patterns without paint burr. Furthermore, the choice of a silicone compound to make the stencil, allows to remove the stencil after applying the paint without damaging either the stencil or the surface on which it was affixed. In addition, its water-immiscible nature allows the stencil to be washed with water to remove the paint present on its surface. The stencil can then be reused to make a new colored surface on a surface having the same patterns in relief. Finally, thanks to the stencil of the invention, it is possible to paint vertically on the ventilation grids of the motor of the railway vehicle and therefore directly on the drive without the need to dismantle parts to be stained.

Claims

REVENDICATIONS1. Stencil for producing a colored zone (10a) delimited by a straight contour (9, 9a) on a surface having raised patterns (4), which stencil (18) is made of a thermosetting polymer, comprising on the one of its faces the negative of the raised patterns of the zone to be colored (10), and has an outer edge (17) coinciding with the contour (9, 9a) of the zone to be colored (10) on the surface comprising patterns in relief (4).

2. Stencil according to claim 1, characterized in that it is made based on a silicone elastomer.

3. Stencil according to claim 2, characterized in that it further comprises a polymerization agent.

4. A method of manufacturing the stencil according to any one of claims 1 to 3 for producing a colored zone (10a) delimited by a frank outline (9,9a) on a surface having relief patterns (4) , comprising at least the steps of: - placing a molding frame (15) having a central orifice (16) on said surface (4), - casting a thermosetting polymer in the central orifice (16), 25 - allow to harden the polymer, - demolding the hardened polymer, and - cutting the hardened polymer to make an edge (17) coinciding with the contour (9) of the area to be colored (10) on the surface having raised patterns (4). 30

5. Method according to claim 4, characterized in that the patterns in relief of the surface to be stained (4) are the ventilation grids of the electric motors of the motor vehicle of a rail vehicle, which ventilation grids comprise interstices (12). ) at their longitudinal ends (13), and in that 3004 143 8 prior to the step of placing the molding frame (15) on the surface having relief patterns (4), it is proceeded to sealing said interstices (12) with a sealed and releasable compound (14). 5

6. Method according to claim 5, characterized in that the waterproof and detachable compound (14) used for closing the interstices (12) of the ventilation grilles (4) is modeling clay (14).

7. Use of the stencil according to any one of claims 1 to 3 to achieve a colored zone (10a) delimited by a free outline (9) on a surface having relief patterns (4), which use comprises at least the steps of: - positioning the stencil (18) on the surface having the raised patterns (4) at the area to be colored (10), so that its cut edge (17) is positioned at the contour (9) ) of the area to be colored (10) on said surface (4), - applying paint on the area to be colored (10), and - removing the stencil (18) from said surface (4).

8. Use according to claim 7, characterized in that the patterns in relief of the area to be colored (10) are ventilation grids of the electric motors of the power unit of a railway vehicle.

9. Use according to any one of claims 7 and 8 of the stencil 25 according to any one of claims 2 and 3, characterized in that after being removed from the colored area (10a), the stencil (18) is washed with water for next use. 30