FR3067825B1 - MARKING AUTHENTICATION OF INJECTED PIECES - Google Patents

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Abstract

L'invention a pour objet un procédé de réalisation d'un hologramme (4) sur des pièces plastiques (10), obtenues par moulage par injection. Un élément de l'outillage du moule à injection comporte un motif complémentaire à la forme finale de l'hologramme (4) à obtenir. Ce motif complémentaire est réalisé grâce à un faisceau d'électrons. L'hologramme obtenu (4) a une forme tridimensionnelle et peut avoir une géométrie complexe.The invention relates to a method for producing a hologram (4) on plastic parts (10) obtained by injection molding. A tool element of the injection mold comprises a pattern complementary to the final shape of the hologram (4) to be obtained. This complementary pattern is achieved through an electron beam. The hologram obtained (4) has a three-dimensional shape and can have a complex geometry.

Description

MARQUAGE D’AUTHENTIFICATION DE PIECES INJECTEES L’invention a trait au domaine de la réalisation de motifs d’authentification sur des pièces fabriquées par injection, notamment pour véhicules automobiles, afin de renforcer la protection contre les risques de contrefaçon.The invention relates to the field of the production of authentication motifs on parts manufactured by injection, in particular for motor vehicles, in order to reinforce the protection against the risks of counterfeiting.

Le document de brevet publié EP 3 093 709 divulgue un procédé de formation d’un motif sur une surface d’outil de mise en forme. Ce procédé consiste à produire un masque souple comprenant le motif à réaliser sur la surface de l’outil. Ce masque souple est d’abord collé puis retiré, transférant une portion de masque ayant une forme complémentaire du motif final. Cette portion de masque est fixée à la surface de l’outil par liaisons covalentes suite à une activation chimique. La surface de l’outil est ensuite gravée par attaque chimique sur les parties non recouvertes par la portion de masque restée collée et qui est résistante à la gravure.The published patent document EP 3,093,709 discloses a method of forming a pattern on a forming tool surface. This method consists in producing a flexible mask comprising the pattern to be made on the surface of the tool. This flexible mask is first glued and then removed, transferring a portion of mask having a shape complementary to the final pattern. This mask portion is fixed to the surface of the tool by covalent bonds following chemical activation. The surface of the tool is then chemically etched on the parts not covered by the mask portion remained glued and which is resistant to etching.

Ce document de l’état de l’art décrit donc un procédé pour former un motif sur la surface d’un outil. Cependant, les techniques utilisées limitent le degré de finesse et de complexité des motifs pouvant être obtenus. La profondeur de la gravure par solution chimique en particulier est difficilement contrôlable. Ce procédé est donc peu adapté pour répondre aux enjeux de protection contre la contrefaçon des pièces réalisées à partir de tels outillages.This state of the art document therefore describes a method for forming a pattern on the surface of a tool. However, the techniques used limit the degree of fineness and complexity of the patterns that can be obtained. The depth of etching by chemical solution in particular is difficult to control. This process is therefore poorly suited to meet the challenges of protection against counterfeit parts made from such tools.

Le document de brevet publié WO 2011/038741 A1 divulgue un procédé de formation de motifs de l’ordre du micromètre et/ou nanomètre dans un outil de moulage par injection. Le motif est transféré sur la surface active de travail de l’outil de moulage par injection grâce à une estampeuse structurée de l’ordre du micro et/ou nanomètre. Elle est appliquée sur une surface active pour transférer son motif dans la cavité de l’outil. Il s’agit donc d’un procédé d’application d’un motif à structure micro/nanométrique sur le site de travail actif d’un outil de moulage par injection.Published patent document WO 2011/038741 A1 discloses a method of forming micrometer and / or nanometer patterns in an injection molding tool. The pattern is transferred to the active working surface of the injection molding tool by means of a micro and / or nanometer structured stamping machine. It is applied on an active surface to transfer its pattern into the cavity of the tool. It is therefore a method of applying a micro / nanometric structure pattern to the active working site of an injection molding tool.

Ce procédé de formation de motifs par estampage ne permet pas d’obtenir des motifs de précision satisfaisante tels que des hologrammes par exemple. L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer un procédé permettant la réalisation d’un motif d’authentification sur une pièce plastique, présentant une géométrie complexe et faisant partie intégrante de la pièce. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer un procédé permettant la réalisation d’un motif d’authentification présentant une plus grande difficulté à être contrefait. L’invention a donc pour objet un procédé de réalisation d’un motif sur une surface de moulage d’un élément d’un moule d’injection plastique ; remarquable en ce que le procédé comprend l’application d’un faisceau d’électrons en vue de réaliser le motif.This method of forming patterns by stamping does not provide patterns of satisfactory accuracy such as holograms for example. The invention aims to overcome at least one of the disadvantages of the state of the art mentioned above. More particularly, the invention aims to provide a method for producing an authentication pattern on a plastic part, having a complex geometry and integral part of the piece. More particularly, the invention aims to provide a method for the realization of an authentication pattern having greater difficulty in being counterfeited. The subject of the invention is therefore a process for producing a pattern on a molding surface of an element of a plastic injection mold; remarkable in that the method comprises applying an electron beam to realize the pattern.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’élément du moule d’injection plastique sur lequel le motif est réalisé est en acier.According to an advantageous embodiment of the invention, the element of the plastic injection mold on which the pattern is made is made of steel.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’élément du moule d’injection plastique sur lequel le motif est réalisé est un éjecteur.According to an advantageous embodiment of the invention, the element of the plastic injection mold on which the pattern is made is an ejector.

Selon un mode avantageux de l’invention, le motif présente des reliefs de dimensions micrométriques et/ou nanométriques.According to an advantageous embodiment of the invention, the pattern has reliefs of micrometric and / or nanometric dimensions.

Avantageusement, les reliefs sont tels que deux sections planes, parallèles au plan moyen de la surface de moulage où le motif est réalisé et distinctes du motif présentent des géométries différentes.Advantageously, the reliefs are such that two plane sections parallel to the mean plane of the molding surface where the pattern is made and distinct from the pattern have different geometries.

Selon un mode avantageux de l’invention, le motif comprend des facettes de réflexion inclinées par rapport à un plan moyen de la surface de moulage où le motif est réalisé, de manière à générer des phénomènes d’interférence de la lumière. L’inclinaison est suivant des angles compris supérieurs à 10° et/ou inférieurs à 80°, préférentiellement supérieurs à 20° et/ou inférieurs à 70°.According to an advantageous embodiment of the invention, the pattern comprises reflection facets inclined with respect to an average plane of the molding surface where the pattern is made, so as to generate light interference phenomena. The inclination is at angles of greater than 10 ° and / or less than 80 °, preferably greater than 20 ° and / or less than 70 °.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’application du faisceau d’électrons comprend la production d’électrons et l’accélération desdits électrons par application de champ magnétique sous vide ou sous atmosphère contrôlée.According to an advantageous embodiment of the invention, the application of the electron beam comprises the production of electrons and the acceleration of said electrons by applying a magnetic field under vacuum or in a controlled atmosphere.

Avantageusement, la production et l’accélération d’électrons comprennent la génération d'impulsions femtosecondes par une cavité laser, telle que la durée des impulsions, l’énergie par impulsion et la taille du faisceau d’électrons sont des paramètres réglables.Advantageously, the generation and acceleration of electrons comprise the generation of femtosecond pulses by a laser cavity, such that the duration of the pulses, the energy per pulse and the size of the electron beam are adjustable parameters.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’application du faisceau d’électrons est telle qu’elle provoque l’ablation de matière sur la surface de moulage.According to an advantageous embodiment of the invention, the application of the electron beam is such that it causes ablation of material on the molding surface.

Selon un mode avantageux de l’invention, le motif est un hologramme. L’invention a également pour objet un procédé de fabrication de pièce, comprenant les étapes suivantes : mise en place d’un moule d’injection plastique sur une machine d’injection ; injection de matière thermo-formable dans le moule en vue de former la pièce ; ouverture du moule et éjection de la pièce ainsi formée ; remarquable en ce que le procédé comprend une étape préalable de réalisation d’un motif sur une surface de moulage d’un élément du moule, conformément au procédé décrit précédemment.According to an advantageous embodiment of the invention, the pattern is a hologram. The invention also relates to a part manufacturing process, comprising the following steps: setting up a plastic injection mold on an injection machine; injection of thermoformable material into the mold to form the workpiece; opening of the mold and ejection of the piece thus formed; remarkable in that the method comprises a preliminary step of producing a pattern on a molding surface of a mold element, according to the method described above.

Selon un mode avantageux de l’invention, un revêtement réfléchissant est appliqué sur le motif obtenu sur la pièce réalisée par moulage.According to an advantageous embodiment of the invention, a reflective coating is applied to the pattern obtained on the part made by molding.

Selon un mode avantageux de l’invention, la pièce fabriquée est une pièce de véhicule automobile.According to an advantageous embodiment of the invention, the manufactured part is a part of a motor vehicle.

Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce que le motif obtenu sur une surface de moulage d’un élément d’un moule d’injection plastique présente des structures micrométriques et/ou nanométriques. De telles caractéristiques sont transmises aux pièces plastiques moulées par un tel outillage. Celles-ci présentent l’avantage d’être difficilement détectables de par leurs dimensions. Etant donné que le motif sur l’outiliage est réalisé par faisceau d’électrons, le motif obtenu sur la pièce plastique moulée peut présenter des formes complexes et donc constituer un motif d’authentification difficile à contrefaire. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue d’un motif réalisé sur un éjecteur de moule d’injection plastique ; - La figure 2 est une vue d’un motif réalisé sur une poignée de tirage ; - La figure 3 illustre de manière détaillée le logo du motif des figures 1 et 2 ; - La figure 4 schématise un procédé de réalisation du motif sur une pièce plastique.The measurements of the invention are interesting in that the pattern obtained on a molding surface of an element of a plastic injection mold has micrometric and / or nanometric structures. Such characteristics are transmitted to plastic parts molded by such tools. These have the advantage of being difficult to detect by their dimensions. Since the pattern on the tooling is made by electron beam, the pattern obtained on the molded plastic part may have complex shapes and therefore be an authentication pattern difficult to counterfeit. Other features and advantages of the present invention will be better understood from the description and drawings in which: FIG. 1 is a view of a pattern made on a plastic injection mold ejector; - Figure 2 is a view of a pattern made on a pull handle; - Figure 3 illustrates in detail the logo of the pattern of Figures 1 and 2; FIG. 4 schematizes a process for producing the pattern on a plastic part.

La figure 1 présente un motif complémentaire 2 d’un motif tel qu’un hologramme, qu’on souhaite obtenir sur une pièce plastique moulée par injection. A cet effet, un tel motif 2 est réalisé par faisceau d’électrons sur la base d’une barre métallique cylindrique pleine qui constitue un éjecteur 8 de moule d’injection plastique. L’éjecteur 8 fait partie d’un système d'éjection chargé de pousser la pièce refroidie en dehors du moule d’injection. Ce type d’éjecteur laisse en général des traces sur la pièce en matière plastique, la matière n’étant pas encore totalement solidifiée lors de l’éjection. Bien qu’elle ait atteint une température suffisante pour être éjectée, sa forme reste sensible à l’exercice d’une certaine pression sur une de ses surfaces. Un tel système d’éjection est bien connu en soi de l’homme de métier.FIG. 1 shows a complementary pattern 2 of a pattern such as a hologram, which one wishes to obtain on an injection-molded plastic part. For this purpose, such a pattern 2 is made by electron beam on the basis of a solid cylindrical metal bar which constitutes an ejector 8 of plastic injection mold. The ejector 8 is part of an ejection system responsible for pushing the cooled part outside the injection mold. This type of ejector generally leaves traces on the plastic part, the material is not yet fully solidified during ejection. Although it has reached a temperature sufficient to be ejected, its shape remains sensitive to the exercise of a certain pressure on one of its surfaces. Such an ejection system is well known to those skilled in the art.

Lors de la réalisation du motif 2 sur la base de l’éjecteur 8, la surface de cette base est orientée selon différentes directions au cours du processus. Ce mode de mise en oeuvre permet d’obtenir un motif ayant une structure complexe en profondeur. Sous la lumière visible, le motif final reflétera des images variables en fonction de l’inclinaison selon laquelle il est observé ou éclairé.When making the pattern 2 on the basis of the ejector 8, the surface of this base is oriented in different directions during the process. This embodiment makes it possible to obtain a pattern having a complex structure in depth. Under visible light, the final pattern will reflect variable images depending on the slope at which it is observed or illuminated.

La figure 2 est une vue du motif 4 réalisé sur l’enjoliveur d’une poignée de tirage 10 moulé par injection. L’enjoliveur 10 a été éjecté du moule par un éjecteur semblable à celui représenté sur la figure 1. Le contact de la base de l’éjecteur portant le motif complémentaire avec la pièce plastique éjectée, permet le transfert d’un motif 4 sur la pièce.Figure 2 is a view of the pattern 4 made on the hubcap of an injection molded pull handle. The hubcap 10 has been ejected from the mold by an ejector similar to that shown in FIG. 1. The contact of the base of the ejector bearing the complementary pattern with the ejected plastic part allows the transfer of a pattern 4 on the room.

Le motif 4 et son motif complémentaire 2 des figures 1 et 2 réfléchissent la lumière qui les éclaire sous un aspect multicolore. Il s’agit de la décomposition du spectre électromagnétique de la lumière visible sous ses différentes composantes monochromatiques. Cette décomposition provient notamment de la diffraction de la lumière visible par des facettes de réflexion du motif 4.The pattern 4 and its complementary pattern 2 of Figures 1 and 2 reflect the light that illuminates them in a multicolored appearance. It is the decomposition of the electromagnetic spectrum of visible light under its different monochromatic components. This decomposition comes in particular from the diffraction of the visible light by reflection facets of the pattern 4.

La figure 3 met en avant des zones grisées 6 sur un logo, qui sont les zones sur lesquelles l’effet optique est réalisé.Figure 3 highlights gray areas 6 on a logo, which are the areas on which the optical effect is achieved.

La figure 4 représente le procédé de réalisation d’un motif 4 (figure 2) sur une pièce réalisée par moulage par injection. L’étape 1 consiste en la réalisation du motif complémentaire 2 (figure 1) sur une ou plusieurs zones de l’outillage. Dans le mode de mise en oeuvre décrit par la figure 4, le motif complémentaire est réalisé sur la partie du moule destinée à la mise en forme de la pièce plastique. L’injection de la matière thermo-formable fondue dans le moule est réalisée au cours de l’étape 3. La pièce est refroidie au cours de l’étape 5, puis retirée lors de l’étape 7. La pièce finale obtenue porte le motif de la forme désirée.FIG. 4 represents the method of producing a pattern 4 (FIG. 2) on a part made by injection molding. Step 1 consists in producing the complementary pattern 2 (FIG. 1) on one or more areas of the tooling. In the embodiment described in FIG. 4, the complementary pattern is made on the part of the mold intended for shaping the plastic part. The injection of the thermoformable material melted in the mold is carried out during step 3. The part is cooled in step 5, then removed in step 7. The final piece obtained bears the pattern of the desired shape.

Claims (9)

Revendicationsclaims 1. Procédé de réalisation d’un motif (2) sur une surface de moulage d'un élément d’un moule d’injection plastique, comprenant l’application d’un faisceau d’électrons en vue de réaliser le motif, caractérisé en ce que l’élément du moule d’injection plastique sur lequel le motif est réalisé est un éjecteur (8),A method of producing a pattern (2) on a molding surface of an element of a plastic injection mold, comprising applying an electron beam to effect the pattern, characterized in the element of the plastic injection mold on which the pattern is made is an ejector (8), 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément du moule d’injection plastique sur lequel le motif est réalisé est en acier.2. Method according to claim 1, characterized in that the element of the plastic injection mold on which the pattern is made is made of steel. 3. Procédé selon l’une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le motif (2) présente des reliefs de dimensions micrométriques et/ou nanométriques.3. Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that the pattern (2) has reliefs of micrometric and / or nanometric dimensions. 4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le motif comprend des facettes de réflexion inclinées par rapport à un plan moyen de la surface de moulage où te motif est réalisé de manière à générer des phénomènes d’interférence de la lumière.4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pattern comprises reflection facets inclined relative to a mean plane of the molding surface where the pattern is made so as to generate interference phenomena light. 5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’application du faisceau d’électrons comprend la production d’électrons et l’accélération desdits électrons par application de champ magnétique sous vide ou sous atmosphère contrôlée.5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the application of the electron beam comprises the production of electrons and the acceleration of said electrons by applying magnetic field under vacuum or controlled atmosphere. 6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’application du faisceau d’électrons est telle qu’elle provoque l’ablation de matière sur la surface de moulage.6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the application of the electron beam is such that it causes ablation of material on the molding surface. 7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le motif est un hologramme.7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pattern is a hologram. 8. Procédé de fabrication de pièce (10), comprenant les étapes suivantes : - mise en place (3) d’un moule d’injection plastique sur une machine d’injection ; - injection (5) de matière thermo-formabte dans le moule en vue de former la pièce ; - . ouverture du moule et éjection (7) de la pièce (10) ainsi formée ; caractérisé en ce que le procédé comprend une étape préalable (1) de réalisation d’un motif sur une surface de moulage d’un élément du moule, selon l’une des revendications 1 à 7.8. Part manufacturing process (10), comprising the following steps: - establishment (3) of a plastic injection mold on an injection machine; injection (5) of thermoformed material into the mold in order to form the part; -. opening of the mold and ejection (7) of the piece (10) thus formed; characterized in that the method comprises a preliminary step (1) of producing a pattern on a molding surface of a mold member, according to one of claims 1 to 7. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la pièce fabriquée (10) est une pièce de véhicule automobile.9. The method of claim 8, characterized in that the manufactured part (10) is a part of a motor vehicle.
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