FR3013739A1 - Procede et dispositif de revetement de piece automobile - Google Patents

Abstract

Un procédé de revêtement pour le dépôt d'une couche de métallisation sur une pièce automobile comporte une application (105 - 107) d'un film de couverture sur les parties destinées à ne pas être métallisées, de manière à protéger lesdites parties destinées à ne pas être métallisées lors du passage (109) en métallisation sous vide et de manière à dégager lesdites parties non métallisées après enlèvement (110) dudit film de couverture.

Description

Procédé et dispositif de revêtement de pièce automobile L'invention est relative à un procédé de revêtement pour le dépôt d'une couche de métallisation sur une pièce automobile destinée à présenter des secteurs métallisés et des parties non métallisées. L'invention est également relative à un dispositif de revêtement pour le dépôt d'une couche de métallisation sur une pièce automobile destinée à présenter des secteurs métallisés et des parties non métallisées.

L'invention est enfin relative à une pièce automobile destinée à présenter des secteurs métallisés et des parties non métallisées obtenus par mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention ou au moyen d'un dispositif selon l'invention. Pour réaliser des pièces automobiles, notamment des projecteurs 15 pour automobiles, il est connu de faire ressortir une zone dite « métallisée » et d'autres zones non métallisées, de manière à donner un aspect ou une caractéristique particulière aux projecteurs. Actuellement, les projecteurs pour automobiles sont réalisés par assemblage de plusieurs pièces issues de différents moules d'injection, 20 chaque pièce présentant des formes et des lignes distinctives demandées par le constructeur automobile. Pour réaliser les secteurs métallisés, on utilise généralement des machines de métallisation sous vide par évaporation, ou des machines de métallisation sous vide par pulvérisation cathodique. 25 Pour éviter la métallisation d'une pièce entière, on réalise des caches ou des pièces formant écran pour empêcher la métallisation de certaines parties. Les hommes du métier désignent ces parties non métallisées protégées par des caches ou des pièces formant écran par l'expression 30 « épargnes ». La réalisation des épargnes permet d'empêcher la métallisation sur une zone particulière d'une pièce pour obtenir un aspect ou une apparence produisant un effet de contraste entre les surfaces métallisées et non métallisées.

La réalisation des épargnes est effectuée en utilisant des caches métalliques avec des contours de résines souples sur les zones de la pièce plastique qui ne doivent pas être métallisées. Ces dispositions connues présentent cependant les inconvénients d'un encombrement important dans les chambres de métallisation et d'une augmentation du temps de cycle du procédé total. En outre, pour assurer une bonne finition des produits, il est nécessaire de prévoir des décrochés ou des épaulements sur les pièces, pour assurer un bon plaquage des caches métalliques et des pièces de résines souples protégeant les surfaces qui ne doivent pas être métallisées. Le fait de réaliser des décrochements et des épaulements produit toutefois un effet esthétique indésirable qui n'est pas apprécié par les constructeurs automobiles.

Le procédé de réalisation actuel des épargnes fournit une précision insuffisante, de l'ordre du millimètre, qui n'est pas adaptée à la réalisation de pièces haut-de-gamme. En outre, les limitations dues à la faible précision de la technique actuelle imposent parfois d'assembler plusieurs pièces pour éviter les effets inesthétiques, ce qui rallonge encore le temps du cycle total de production. Dans le cas de systèmes utilisant des caches à matière souple, les pièces injectées présentent le risque d'un jaunissement au niveau de la transition de métallisation. Ce jaunissement est dû au haut taux de dégazage des matières souples, qui sont généralement à base de silicones. Pour réduire ou éviter le dégazage indésirable des matières souples à base de silicones, il est nécessaire d'augmenter les temps de pompage pour faire le vide dans les chambres de métallisation de manière plus importante, ce qui augmente encore le temps de cycle de production. Un premier but de l'invention est de fournir un nouveau procédé de revêtement pour le dépôt d'une couche de métallisation sur une pièce automobile, en remédiant aux inconvénients de la technique connue.

Un deuxième but de l'invention est de fournir un nouveau dispositif pour le revêtement d'une pièce automobile permettant une diminution du temps de cycle total de fabrication d'une pièce automobile. Un troisième but de l'invention est de fournir une nouvelle pièce 5 automobile présentant des secteurs métallisés et des parties non métallisées avec une précision de fabrication améliorée. L'invention a pour objet un procédé de revêtement pour le dépôt d'une couche de métallisation sur une pièce automobile destinée à présenter des secteurs métallisés et des parties non métallisées, 10 caractérisé par une application d'un film de couverture sur les parties destinées à ne pas être métallisées, de manière à protéger lesdites parties destinées à ne pas être métallisées lors du passage en métallisation sous vide et de manière à dégager lesdites parties non métallisées après enlèvement dudit film de couverture. 15 Le procédé selon l'invention peut également présenter, outre les caractéristiques principales énoncées dans le paragraphe précédent, une ou plusieurs des caractéristiques complémentaires suivantes : - L'application du film de couverture est automatique. - Le film de couverture est réalisé par dépôt d'un matériau pelable, 20 à savoir apte à être peler, tel qu'une encre, une peinture, un vernis, une mousse ou un matériau thermoplastique. - L'application du film de couverture est effectuée à l'aide d'un tampon ou d'une tête d'application préchauffée. - Le tampon ou la tête d'application est préchauffée à une 25 température supérieure à la température engendrée par la métallisation sous vide à la surface de la pièce automobile. - Le tampon ou la tête d'application est préchauffée à une température comprise entre 100 et 160°C. - Le film de couverture comporte avantageusement un matériau 30 thermoplastique thermocollant et pelable à température ambiante, par exemple entre 15 et 50 °C. - Le matériau thermoplastique est à faible taux de dégazage sous vide. - Le film de couverture présente avantageusement une épaisseur comprise entre 20 et 40 micromètres. - Le film présente une résistance à la rupture de l'ordre de 30 mégapascal et un allongement à la rupture très élevé, de l'ordre de 450 %. L'invention a également pour objet un dispositif de revêtement pour le dépôt d'une couche de métallisation sur une pièce automobile destinée à présenter des secteurs métallisés et des parties non métallisées, comportant des moyens d'application, notamment automatique, d'un film de couverture sur les parties destinées à ne pas être métallisées, de manière à protéger lesdites parties destinées à ne pas être métallisées lors du passage en métallisation sous vide et de manière à dégager lesdites parties non métallisées après enlèvement dudit film de couverture.

Le dispositif de revêtement selon l'invention peut également présenter, outre les caractéristiques principales énoncées dans les paragraphes précédents, une ou plusieurs des caractéristiques complémentaires suivantes : - Ledit film de couverture est réalisé par dépôt d'un matériau pelable tel qu'une encre, une peinture, un vernis, une mousse ou un matériau thermoplastique. - Les moyens d'application du film de couverture comportent un tampon ou une tête d'application. - Le tampon ou la tête d'application est aptes à être préchauffé(e), 25 par exemple à une température supérieure à la température engendrée par la métallisation sous vide à la surface de la pièce automobile. - Le dispositif comprend des moyens permettant de préchauffer le tampon ou la tête d'application. Ces moyens peuvent par exemple être un plateau chauffant avec des résistances ou une tôle métallique 30 chauffée. On peut également utiliser un laser. - Le tampon a une forme complémentaire de la surface destinée à être non métallisée sur la pièce à métalliser ; cela permet de déposer des films sur des pièces de géométrie complexe, notamment avec différentes courbes et/ou concavités. - Le tampon est dans ce cas avantageusement déformable de manière à épouser des pièces non planes. - Les moyens d'application du film de couverture comportent un moyen d'enroulage et de déroulage de film de couverture. - Le dispositif est agencé pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. L'invention est enfin relative à une pièce automobile présentant des secteurs métallisés et des parties non métallisées obtenus par mise en oeuvre d'un procédé suivant l'invention ou par utilisation d'un dispositif selon l'invention. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 représente schématiquement un organigramme d'un procédé de revêtement selon l'invention. - La figure 2 représente schématiquement un dispositif de revêtement selon l'invention. Sur la figure 1, un procédé de revêtement pour le dépôt d'une couche de métallisation sur une pièce automobile destinée à présenter des secteurs métallisés et des parties non métallisées comporte des étapes 100 à 113 principales et des étapes 200 à 202 de temps masqué. Les étapes 200 à 202 de temps masqué comportent : une étape 200 de mise en chauffe d'un système permettant la dépose d'un film de couverture sur une pièce automobile, une étape 201 de maintien 25 en température d'un tampon ou d'une tête de dépose du système et une étape 202 de mise en contact du tampon ou de la tête d'application préchauffée à la température de maintien de l'étape 201 avec le film de couverture pour appliquer sur la pièce automobile un film de couverture correspondant aux contours du tampon ou de la tête d'application. 30 À l'étape 100, on injecte une pièce automobile de manière connue en soi dans une machine d'injection thermoplastique. À l'étape 101, on éjecte la ou les pièces automobile(s) injectée(s) à l'étape 100 pour la ou les déplacer. Dans le cas où la machine d'injection est voisine de la machine de dépose du film de couverture, on passe à l'étape 102 de dépose des pièces injectées en place sur la machine de dépose du film de couverture. Dans le cas où les machines d'injection et les machines de dépose de film de couverture sont plus éloignées, on passe à l'étape 103 de 5 dépose des pièces automobiles injectées sur un convoyeur, puis à l'étape 104 de mise en place des pièces automobiles injectées sur la machine de dépose de film de couverture, par exemple manuellement. Quelle que soit la configuration de l'installation, on passe à une étape 105 de descente d'un tampon ou d'une tête d'application pour 10 appliquer le film de couverture sur la pièce automobile injectée. De préférence, le film de couverture est monté sur un support apte à être enroulé ou déroulé, de sorte que la descente du tampon ou de la tête d'application réalise une découpe partielle de la surface de film de couverture destinée à être appliquée sur la pièce automobile. 15 Après avoir maintenu le tampon ou la tête d'application pendant une durée de l'ordre de cinq secondes, on remonte le tampon ou la tête d'application à l'étape 106, en ayant ainsi réalisé une application du film de couverture sur les parties de la pièce automobile qui ne doivent pas être métallisées. 20 Cette application permet ainsi d'obtenir une pièce automobile prête à être métallisée selon des contours définis avec une précision de l'ordre de 2/10e de millimètre. Du fait de l'adhérence du film de couverture sur la pièce automobile, les pièces automobiles préparées par revêtement du film de 25 couverture ne nécessitent pas de protection additionnelle ou de cache, avant de passer en métallisation. La température de pose du film de couverture est de préférence nettement supérieure à la température à laquelle la pièce automobile sera soumise par l'opération de métallisation sous vide. 30 Les températures engendrées sur les pièces automobiles par des opérations de métallisation sous vide sont de l'ordre de 60° C, tandis que la température de dépose de film de couverture par le tampon ou la tête d'application est de préférence supérieure à 100° C, par exemple de l'ordre de 120° C.

Les machines de métallisation sous vide sont par exemple des machines de pulvérisation cathodique ou d'autres machines d'évaporation métallique sous vide. À l'étape 107, les pièces préparées sont mises en place sur un convoyeur, à destination des machines de métallisation. À l'étape 108, les pièces automobiles préparées comprenant leur surface protégée par film de couverture sont mises en place dans les machines de métallisation sous vide. À l'étape 109, la métallisation sous vide est effectuée sur la pièce 10 automobile comportant des surfaces protégées par film de couverture. À l'étape 110, les pièces automobiles métallisées sont extraites des machines de métallisation sous vide, par exemple manuellement. À l'étape 111, les films de couverture métallisés en surface sont enlevés par pelage ou par tout autre moyen pour dégager les surfaces 15 non métallisées de la pièce automobile. À l'étape 112, la pièce automobile partiellement métallisée est éventuellement assemblée avec un écran ou une glace de fermeture, notamment dans le cas d'un projecteur automobile. À l'étape 113, les pièces automobiles terminées sont extraites en 20 direction du conditionnement et du stockage en vue de l'expédition à un constructeur automobile. L'invention décrite en référence à ce procédé de revêtement particulier ne lui est nullement limitée, mais couvre également toute réalisation de film de couverture par dépôt d'un matériau pelable, tel 25 qu'une encre, une mousse ou un matériau thermoplastique. De préférence, l'utilisation d'un matériau thermoplastique est effectuée en intégrant ce matériau thermoplastique sur une bande apte à être enroulée et déroulée, et dont le support permet l'application du tampon ou de la tête d'application réchauffée à une température 30 supérieure à la température engendrée par la métallisation sous vide, de manière à définir une partie de film de couverture correspondant aux parties destinées à ne pas être métallisées.

L'invention s'étend également aux cas de films de couverture distincts ou successifs, dans le cas de métallisations successives portant diverses colorations. Sur la figure 2, un dispositif de revêtement pour le dépôt d'une couche de métallisation sur une pièce automobile 1 est destiné à définir des parties non métallisées à recouvrir par un film de couverture. Les hommes du métier désignent par le mot « épargne » les parties des pièces plastiques destinées à ne pas être métallisées. La réalisation des épargnes la permet d'empêcher la métallisation sur les zones protégées d'une pièce automobile pour obtenir l'effet de style recherché entre les surfaces lb à métalliser et celles qui sont épargnées. La pose des films de couverture aux emplacements correspondants aux épargnes la est de préférence réalisée par descente d'un tampon ou tête d'application 2 préchauffée à une température de l'ordre de 100° C, à une température supérieure à la température à laquelle les pièces automobiles vont être portées par l'opération de métallisation. Le film de couverture est de préférence réparti sur la face inférieure d'une bande bicouche enroulée sous forme de rouleau 3 et 20 dévidée par des moyens appropriés pour défiler sous la tête d'application 2. La tête d'application 2 est alors appliquée à la température préchauffée requise sur le film bicouche, de manière à détacher une partie de la couche inférieure de la bande bicouche pour l'appliquer sur la 25 pièce automobile à métalliser. La partie inférieure appliquée par le tampon ou tête d'application 2 sur la pièce automobile 1 correspond aux contours du tampon, et est détachée par adhésion, en créant une rupture franche entre la surface inférieure du rouleau de bande bicouche, grâce à l'effet d'adhésion sur la 30 pièce automobile dû à l'application de la tête 2 au contact de la pièce automobile 1. Le rouleau de bande bicouche est alors enroulé selon un deuxième rouleau 4 de bande bicouche dont des parties ont été appliquées sur les pièces automobiles, par un effet « d'estampage thermique » procurant une définition franche des bords avec une précision de l'ordre de 2/10e de millimètre. De préférence, la bande bicouche comporte une couche de support réalisée en un matériau du genre polyéthylène, tandis que la couche destinée à être appliquée au contact de la pièce automobile pour former les épargnes est une couche d'un matériau différent, facilement pelable à froid, par exemple un polyuréthane. Des essais ont montré que l'application des films de couverture peut être réalisée de préférence de manière à définir au contact de la pièce une épaisseur comprise entre 20 et 40 micromètres, en utilisant une température d'application comprise entre 100 et 160° C, notamment pendant une durée de l'ordre de une à plusieurs minutes. Les essais ont montré que les films ainsi définis donnent satisfaction et évitent les inconvénients de l'art antérieur, notamment les dégazages pouvant conduire à des limites floues ou des défauts de coloration lors de la métallisation. Les essais ont également montré que le retrait par pelage du film de couverture est aisé et ne laisse aucune trace sur la partie correspondant aux épargnes.

Les films particulièrement adaptés à la mise en oeuvre de l'invention présentent de préférence un faible taux de dégazage. Les films particulièrement adaptés à la mise en oeuvre de l'invention présentent de préférence, une résistance à la rupture élevée, de l'ordre de 30 mégapascal et un allongement à la rupture très élevé, de l'ordre de 450 %. La caractéristique de déformation sous flexion des films utilisés pour la mise en oeuvre de l'invention est une déformation sous flexion très élevée, de manière à mettre en place des épargnes dans des conformations complexes, notamment en permettant une profondeur d'application de l'ordre de 150 millimètres. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier ne lui est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit des revendications annexées.

Ainsi, au lieu d'appliquer un film faisant partie d'une bande bicouche, on peut également appliquer un film faisant partie d'une bande à nombre de couches plus élevé, par exemple tricouche. Dans ce cas, la couche intermédiaire peut avoir un rôle supplémentaire de barrière pour garantir la bonne homogénéité du film déposé sur la pièce automobile. Également, d'autres matériaux peuvent être utilisés, tels qu'une encre ou une mousse pour la mise en place sur une pièce automobile, moyennant une modification éventuelle de la tête d'application ou du tampon du dispositif selon l'invention. D'une manière générale, le film de couverture est constitué d'un matériau présentant des caractéristiques permettant une adhésion réversible. En particulier, ce matériau le constituant adhère dans des conditions d'adhérence données et n'adhère plus dans des conditions de non-adhérence données. Dans le cas d'une dépose d'un film par application d'un tampon préchauffé, il s'agit de conditions thermiques, comme il a été exposé ci-dessus. Ainsi à 100°C le film est soumis à ces conditions d'adhérence et lorsque l'on descend à 90°C, celui-ci est soumis à ses conditions de non- adhérence, permettant alors le pelage. Un pelage encore plus performant est obtenu en descendant à ou en-dessous de 50°C. Cependant, d'autres techniques que la dépose d'un film par application d'un tampon préchauffé peuvent être utilisées. Par exemple, il est possible d'utiliser des méthodes dans lesquels le 25 matériau constituant le film de couverture adhère en fonction de conditions électrostatiques. Selon un autre exemple de méthode de dépose, le film de couverture peut être un film adhésif, par exemple sous certaines conditions de pression. Le procédé met alors en oeuvre un tampon, par 30 l'intermédiaire duquel est appliquée une pression suffisante pour atteindre les conditions d'adhérence du matériau. Après la dépose, la pression n'étant plus appliquée, le matériau est donc soumis à ses conditions de non-adhérence. Il peut alors être aisément ôté par pelage. Il est possible selon certains exemples, d'utiliser un tampon sans préchauffage, l'adhésion ne se faisant que par pression. D'autres méthodes peuvent employer une combinaison de chauffage et d'application de pression. Grâce à l'invention, le nouveau procédé de revêtement pour le dépôt d'une couche de métallisation sur une pièce automobile permet d'augmenter la productivité, d'être adapté sur une ligne de fabrication et de fournir une précision de la limite entre parties métallisées et non-métallisées de l'ordre de 0,2 millimètre ou meilleure que 0,2 millimètre. Le fait de réaliser automatiquement les épargnes grâce au procédé selon l'invention permet également de s'affranchir des caches métalliques à rebords silicones de l'art antérieur, qui empêchaient le bon remplissage des machines de métallisation sous vide. Un avantage de l'invention est d'augmenter la productivité des lignes de métallisation en permettant non seulement de réaliser plusieurs épargnes sur une même pièce, mais également d'automatiser la fabrication en intégrant la réalisation automatique des épargnes dans la chaîne de fabrication. Le pelage des films de couverture des épargnes peut être effectué manuellement ou de manière automatique, par exemple par aspiration ou par effet électrostatique, ou encore par ablation laser. L'invention décrite en référence à plusieurs modes de réalisation ne leur est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre des revendications annexées.

Ainsi, bien que l'invention décrive une application automatique d'un film de couverture sur les parties destinées à ne pas être métallisées, l'invention s'étend également à une application manuelle d'un film de couverture sur les parties destinées à ne pas être métallisées, de manière à protéger lesdites parties destinées à ne pas être métallisées lors du passage en métallisation sous vide et de manière à dégager lesdites parties non métallisées après enlèvement dudit film de couverture.

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de revêtement pour le dépôt d'une couche de métallisation sur une pièce automobile (1) destinée à présenter des secteurs métallisés et des parties non métallisées, caractérisé par une application d'un film de couverture sur les parties destinées à ne pas être métallisées, de manière à protéger lesdites parties destinées à ne pas être métallisées lors du passage en métallisation sous vide et de manière à dégager lesdites parties non métallisées après enlèvement dudit film de couverture.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit film de couverture est réalisé par dépôt d'un matériau pelable, tel qu'une encre, une mousse, une peinture, un vernis ou un matériau thermoplastique.
3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé par le fait que l'application du film de couverture est effectuée à l'aide d'un tampon ou d'une tête (2) d'impression.
4. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le tampon ou la tête d'impression est préchauffé(e).
5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le tampon ou la tête d'impression est préchauffé(e) à une température supérieure à la température engendrée par la métallisation sous vide à la surface de la pièce automobile.
6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le tampon ou la tête d'impression est préchauffé(e) à une température comprise entre 100 et 160° C.
7. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le film de couverture comporte un matériau thermoplastique thermocollant et pelable à température ambiante.
8. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le film de couverture présente une épaisseur comprise entre 20 et 40 micromètres.
9. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le film présente une résistance à la rupture de l'ordre de30 mégapascal et un allongement à la rupture très élevé, de l'ordre de 450 %.
10. 10. Dispositif de revêtement pour le dépôt d'une couche de métallisation sur une pièce automobile (1) destinée à présenter des secteurs métallisés et des parties non métallisées, comportant des moyens d'application d'un film de couverture sur les parties destinées à ne pas être métallisées, de manière à protéger lesdites parties destinées à ne pas être métallisées lors du passage en métallisation sous vide et de manière à dégager lesdites parties non métallisées après enlèvement dudit film de couverture.
11. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit film de couverture est réalisé par dépôt d'un matériau pelable tel qu'une encre, une mousse, une peinture, un vernis ou un matériau thermoplastique.
12. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les moyens d'application du film de couverture comportent un tampon ou une tête (2) d'application.
13. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le tampon ou la tête (2) d'application est apte à être préchauffé(e).
14. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que le tampon ou la tête (2) d'application est apte à être préchauffé(e) à une température supérieure à la température engendrée par la métallisation sous vide à la surface de la pièce automobile (1).
15. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens permettant de préchauffer le tampon ou la tête (2) d'application.
16. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisé par le fait que les moyens d'application du film de couverture comportent un moyen d'enroulage (4) et de déroulage (3) du film de 30 couverture.
17. 17. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé par le fait qu'il est agencé de manière à pouvoir mettre en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
18. 18. Pièce automobile présentant des secteurs métallisés et des parties non métallisées obtenus par mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.