WO2021110957A1 - Procédé de traitement de surface d'un objet en trois dimensions - Google Patents
Procédé de traitement de surface d'un objet en trois dimensions Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021110957A1 WO2021110957A1 PCT/EP2020/084716 EP2020084716W WO2021110957A1 WO 2021110957 A1 WO2021110957 A1 WO 2021110957A1 EP 2020084716 W EP2020084716 W EP 2020084716W WO 2021110957 A1 WO2021110957 A1 WO 2021110957A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- dimensional object
- surface treatment
- liquid layer
- seconds
- radiation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/002—Processes for applying liquids or other fluent materials the substrate being rotated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/04—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
- B05D3/0493—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases using vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
- B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
- B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
- B05D3/065—After-treatment
- B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
Definitions
- the inventors have found that the treatment process described above, advantageously made it possible to reduce the number as well as the dimensions of the orifices and cavities, forming on the surface of a plastic layer, during its polymerization. on a three-dimensional object.
- the method according to the invention advantageously makes it possible to standardize the thickness as well as the appearance of a plastic layer covering a three-dimensional object.
- the surface treatment process described above is implemented to standardize and / or protect the surface of three-dimensional objects, resulting from a manufacturing process by superposition of layers of materials, metallic or plastics, from a 3D digital model.
- a plastic-based liquid is sprayed onto the surface of the three-dimensional object.
- the three-dimensional object is rotated while spraying the liquid layer on said object.
- the three-dimensional object can rotate around at least one axis of rotation, at a speed between 20 and 40 revolutions per minute.
- the metallic deposit comprises at least one of the following elements: silver, copper, nickel, tin, cobalt, gold, palladium, carbon, titanium ...
- the invention also relates to a three-dimensional object whose surface has been treated according to a process described above.
- the three-dimensional object is formed from a printing process.
- the largest dimension of the three-dimensional object is less than 1 meter.
- the invention provides a method for treating the surface of three-dimensional objects, so as to reduce their surface defects and more particularly their roughness.
- the liquid layer is based on polymers and preferably applied at room temperature.
- the hermetic enclosure also comprises a source of UV radiation making it possible to implement the fourth step d) of a method described above.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Le procédé de traitement de surface met en oeuvre les étapes suivantes: a) recouvrement de la surface d'un objet en trois dimensions par une couche liquide à base de matière plastique; puis b) mise en rotation de l'objet en trois dimensions de manière à uniformiser ou sensiblement uniformiser l'épaisseur de la couche liquide à la surface de l'objet en trois dimensions; puis c) abaissement de la pression atmosphérique autour de l'objet en trois dimensions, de manière à favoriser un phénomène de dégazage de la couche liquide; puis d) polymérisation de la couche liquide.
Description
Description
Titre de l'invention : Procédé de traitement de surface d’un objet en trois dimensions
Domaine technique auquel se rapporte l'invention
[01] La présente invention concerne un procédé de traitement de surface d’un objet en trois dimensions.
Arrière-plan technologique [02] L’impression tridimensionnelle ou impression 3D est un procédé de fabrication offrant de nombreux avantages, notamment la fabrication d’objets de formes complexes de façon simple, rapide et économique. Les objets sont formés par une méthode d’empilements successifs de couches de matière. Chaque couche de matière déposée délimite ainsi le contour d’une section de l’objet imprimé.
[03] Les objets issus de l’impression tridimensionnelle sont généralement réalisés à partir de matériaux plastiques à base de polyamides ou de polyuréthane. Les matériaux plastiques ont l’avantage d’être facilement malléables lorsqu’ils sont chauffés, puis rigides lorsqu’ils se refroidissent. Néanmoins, il est connu de l’état de la technique que des petits orifices et/ou des petites cavités se forment à la surface des couches en matière plastique lors de leur refroidissement.
[04] Ainsi, les objets issus de l’impression tridimensionnelle présentent une surface plus ou moins poreuse et rugueuse lorsqu’ils sont formés à partir de matériaux plastiques. L’hétérogénéité de la surface présente de multiples inconvénients, notamment le fait de favoriser l’accumulation de saleté et une sensation de toucher rugueuse.
[05] La présente invention vise à proposer un procédé de traitement de surface d’objets en trois dimensions, de manière à atténuer leurs défauts de surface et plus particulièrement leur rugosité.
Objet de l’invention
[06] L’invention propose ainsi un procédé de traitement de surface d’un objet en trois dimensions, caractérisé en ce qu’il met en oeuvre les étapes suivantes:
[07] a) recouvrement de la surface d’un objet en trois dimensions, par une couche liquide, à base de matière plastique ; puis
[08] b) mise en rotation de l’objet en trois dimensions, de manière à uniformiser ou sensiblement uniformiser l’épaisseur de la couche liquide, à la surface de l’objet en trois dimensions ; puis
[09] c) abaissement de la pression atmosphérique autour de l’objet en trois dimensions, de manière à favoriser un phénomène de dégazage de la couche liquide recouvrant l’objet en trois dimensions ; puis
[10] d) polymérisation de la couche liquide recouvrant l’objet en trois dimensions.
[11] Les inventeurs ont constaté que le procédé de traitement décrit ci-dessus, permettait avantageusement de réduire le nombre ainsi que les dimensions des orifices et des cavités, se formant à la surface d’une couche en matière plastique, lors de sa polymérisation sur un objet en trois dimensions. Ainsi, le procédé selon l’invention permet avantageusement d’uniformiser l’épaisseur ainsi que l’aspect d’une couche en matière plastique, recouvrant un objet en trois dimensions.
[12] Selon un autre avantage, l’uniformité de la surface de la couche en matière plastique permet, par la suite, des traitements de meilleure qualité de la surface de l’objet en trois dimensions, comme la mise en oeuvre de traitements de métallisation. En d’autres termes, grâce à l’invention, la couche en matière plastique peut servir de couche de préparation ou d’accroche, de meilleure qualité pour un autre procédé de traitement de la surface de l’objet en trois dimensions.
[13] Par les termes “matière plastique”, on entend un matériau comprenant un polymère thermoplastique, thermodur, élastomère ou autre.
[14] Par les termes “objet en trois dimensions”, on désigne tout objet comportant à sa surface au moins un relief, un relief de forme concave et/ou de forme convexe, et/ou délimité par au moins une arrête. En d’autres termes, une plaque ou une feuille n’est pas assimilable à un objet en trois dimensions, tel que défini par l’invention.
B
[15] De préférence, le procédé de traitement de surface décrit ci-dessus est mis en oeuvre pour uniformiser et/ou protéger la surface d’objets en trois dimensions, issus d’un procédé de fabrication par superposition de couches de matières, métalliques ou plastiques, à partir d’un modèle numérique 3D. [16] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape a) un liquide à base de matière plastique est pulvérisé à la surface de l’objet en trois dimensions. De préférence, l’objet en trois dimensions est mis en rotation lors de la pulvérisation de la couche liquide sur ledit objet. L’objet en trois dimensions peut pivoter autour d’au moins un axe de rotation, à une vitesse comprise entre 20 et 40 tours par minute.
[17] De préférence, la pulvérisation est réalisée par des buses équipées d’un venturi propulsé par de l’azote pur. Avantageusement, le fait d’employer de l’azote comme propulseur abaisse très sensiblement la taille des gouttelettes du brouillard de pulvérisation par rapport à de l’air comprimé. [18] À l’issue de l’étape a) décrite ci-dessus, l’objet en trois dimensions est recouvert de façon uniforme ou sensiblement uniforme, par une couche liquide dont l’épaisseur est comprise entre 5 pm et 500 pm ou entre 5 pm et 40 pm, de préférence entre 7 pm et 15 pm.
[19] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape b), la vitesse en rotation de l’objet en trois dimensions est comprise entre 20 tours par minute et 100 tours par minute, de manière à uniformiser l’épaisseur de la couche liquide recouvrant ledit objet.
[20] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape c) la valeur de pression absolue, entourant l’objet en trois dimensions, est inférieure à 300 mbar, de préférence comprise entre 100 mbar et 200 mbar. La pression atmosphérique entourant l’objet en trois dimensions est abaissée pendant une durée comprise entre 20 secondes et 120 secondes, de préférence de l’ordre de 90 secondes.
[21] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape c), l’objet en trois dimensions est mis en rotation. De préférence, la vitesse de rotation de l’objet en trois dimensions est supérieure à sa vitesse de rotation lors de l’étape b). Lors de l’étape c), la vitesse de rotation de l’objet en trois dimensions peut être comprise entre 40 et 500 tours par minute, de préférence de l’ordre de 100 tours par minute. L’étape c) est de préférence mise en oeuvre pendant un
intervalle de temps compris entre 5 secondes et 300 secondes, de préférence de l’ordre de 90 secondes.
[22] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, entre l’étape c) et d) est mise en oeuvre une étape intermédiaire consistant à exposer l’objet en trois dimensions à un rayonnement infrarouge, afin de favoriser une évaporation des solvants contenus dans la couche liquide recouvrant l’objet en trois dimensions, afin de favoriser une polymérisation de meilleure qualité lors de l’étape d). L’étape intermédiaire est réalisée pendant une durée de 5 secondes à 120 secondes, de préférence de 60 secondes à 90 secondes. De préférence, l’objet en trois dimensions pivote lors de cette étape intermédiaire, à une vitesse de rotation comprise dans les plages de valeurs mentionnées ci- dessus.
[23] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape d), la polymérisation de la couche liquide est réalisée à l’aide d’un rayonnement U.V., dans une atmosphère exempte d’oxygène par l’introduction d’azote pur, afin d’éviter les manques de polymérisation par inhibition dus à la présence d’oxygène.
[24] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape d), la polymérisation de la couche liquide est réalisée à l’aide d’un rayonnement U.V. intermittent. De façon surprenante, les inventeurs ont constaté que l’emploi d’un rayonnement U.V. intermittent ou pulsé, dans le but de faire polymériser ou durcir une couche liquide à base de matière plastique, permet d’accroître de façon significative le taux de réticulation de la couche liquide. La couche liquide est ainsi polymérisée de façon isotrope ou sensiblement isotrope, à la surface de l’objet en trois dimensions, avec un taux de réticulation supérieur par rapport à une exposition continue à un rayonnement U.V. de même puissance et pour une durée similaire à l’étape d).
[25] Ainsi, l’utilisation d’un rayonnement U.V. intermittent, lors de l’étape de polymérisation de la couche liquide, réduit les contraintes internes dans ladite couche. De façon avantageuse, la couche liquide est ainsi polymérisée de façon isotrope ou sensiblement isotrope, avec un taux de réticulation supérieur à une polymérisation par l’utilisation d’un rayonnement U.V. continu.
[26] De façon avantageuse, l’utilisation d’un rayonnement U.V. intermittent, lors de l’étape de polymérisation de la couche liquide, permet d’accroître la
régularité ainsi que la qualité de la couche polymérisée, en réduisant de façon significative l’apparition de fissures dans la couche, tout en favorisant une densité plus homogène de ladite couche. À l’issue du procédé de traitement, l’objet en trois dimensions est ainsi recouvert de façon homogène ou sensiblement homogène, par une couche solide à base de polymères, de qualité, de densité et d’épaisseur plus homogènes.
[27] Selon l’invention, un rayonnement U.V. intermittent désigne le fait d’exposer la couche liquide recouvrant l’objet en trois dimensions, à un rayonnement U.V. dont l’intensité varie au cours du temps. Plus précisément, l’intensité du rayonnement U.V. varie au cours du temps entre une intensité nulle et une intensité maximale. La période d’intensité maximale entre deux intensités nulles successives est comprise entre 0,2 seconde et 1 seconde, de préférence entre 0,3 seconde et 0,5 seconde. La durée pendant laquelle le rayonnement U.V. a une intensité nulle est comprise entre 5 secondes et 30 secondes, de préférence entre 15 secondes et 20 secondes. La phase de transition entre un rayonnement U.V. d’intensité nulle et un rayonnement d’intensité maximale est instantanée ou progressive.
[28] La plage du rayonnement U.V. mentionné ci-dessus est comprise entre 260 nm et 410 nm. [29] L’intensité maximale du rayonnement U.V. peut être de l’ordre de
1 ,25 mW/cm2, mesurée au niveau de la surface de l’objet en trois dimensions.
[30] De préférence, lors de l’étape d) l’objet en trois dimensions est mis en rotation. De préférence, la vitesse de rotation de l’objet en trois dimensions est supérieure à sa vitesse de rotation lors de l’étape c). Lors de l’étape d), la vitesse de rotation de l’objet en trois dimensions peut être comprise entre 5 et
100 tours par minute, de préférence de l’ordre de 30 tours par minute.
[31] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape d) et/ou lors de l’étape intermédiaire entre c) et d), la température autour de l’objet en trois dimensions est maintenue entre 25°C et 40°C, de préférence autour de 30°C. [32] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, l’étape d) est comprise entre 5 secondes et 120 secondes, de préférence de l’ordre de 45 secondes.
[33] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la pression atmosphérique est du même ordre de grandeur lors des étapes c) et d), afin de permettre le dégazage des molécules de gaz dissous dans le polymère liquide par un
phénomène de dilatation des gaz entraînant leur remontée à la surface et leur éclatement. Selon une variante de réalisation, la pression atmosphérique lors de l’étape d) est comprise entre 800 mbar et 900 mbar.
[34] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, après l’étape d), un dépôt métallique est réalisé à la surface de l’objet en trois dimensions.
[35] De préférence, le dépôt métallique comprend au moins l’un des éléments suivants : argent, cuivre, nickel, étain, cobalt, or, palladium, carbone, titane...
[36] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le dépôt métallique est réalisé à partir de l’une des techniques suivantes: pulvérisation, immersion avec ou sans prétraitement physico-chimique, activation de surface par un catalyseur, traitement de type plasma atmosphérique ou sous vide ou effet Corona.
[37] Selon un autre mode de réalisation, le procédé décrit ci-dessus est reproduit successivement sur un même objet en trois dimensions, de minière à réaliser un empilement de couches à base de matière plastique, dont les épaisseurs sont comprises entre 5 pm et 40 pm, de préférence entre 7pm et 15 pm. Le nombre final de couches empilées varie en fonction de la rugosité finale de l’objet en trois dimensions que l’on souhaite atteindre.
[38] L’invention concerne également un objet en trois dimensions dont la surface a été traitée selon un procédé décrit ci-dessus. De préférence, l’objet en trois dimensions est formé à partir d’un procédé d’impression. Selon une variante de réalisation préférée, la plus grande dimension de l’objet en trois dimensions est inférieure à 1 mètre.
Description détaillée de l’invention [39] Pour rappel, l’invention propose un procédé de traitement de surface d’objets en trois dimensions, de manière à atténuer leurs défauts de surface et plus particulièrement leur rugosité.
[40] Selon un exemple de réalisation non limitatif d’un procédé de traitement selon l’invention, une première étape a) consiste à recouvrir un objet en trois dimensions par une couche de liquide. L’objet en trois dimensions est réalisé à partir d’un procédé de moulage ou d’usinage, de préférence à partir d’un procédé d’impression tridimensionnelle. Les dimensions de l’objet en trois
dimensions sont de préférence inférieure au mètre. Le procédé selon l’invention vise de préférence le traitement de surface d’objet de petites dimensions de type bijoux, décoration, montures de lunettes, horlogerie, guides d’ondes, antennes radiofréquences, blindages électromagnétiques...
[41] La couche liquide peut être appliquée à la surface du matériau en trois dimensions par une technique d’immersion dans un bain de liquide, de préférence par une méthode de pulvérisation du liquide. L’épaisseur de la couche liquide appliquée à la surface de l’objet en trois dimensions est suffisante pour recouvrir et atténuer les défauts de régularité de surface de l’objet en trois dimensions. En d’autres termes, la couche liquide est déposée sur l’objet en trois dimensions de sorte que la surface de la couche liquide soit lisse. L’épaisseur de la couche liquide sur l’objet en trois dimensions est par exemple comprise entre 5 pm et 500 pm.
[42] La couche liquide est à base de polymères et de préférence appliquée à température ambiante.
[43] Selon une première étape a) du procédé de traitement, l’objet en trois dimensions est mis en rotation de manière à pulvériser sur l’intégralité de la surface de l’objet en trois dimensions. De préférence, l’objet en trois dimensions est mis en rotation autour de 2 ou 3 axes de pivotement distincts. La vitesse de rotation de l’objet en trois dimensions autour d’au moins un axe de pivotement est comprise entre 5 et 40 tours par minute (tpm). La durée de rotation de l’objet en trois dimensions est comprise entre 10 secondes et 120 secondes.
[44] De préférence, la première et la deuxième étape sont réalisées à pression atmosphérique ambiante. Éventuellement, l’objet en trois dimensions est également mis en rotation lors de la première étape a). Lors de l’étape b), la vitesse de rotation est supérieure à l’étape a). À titre d’exemple non limitatif, la vitesse de pivotement de l’objet en trois dimensions est comprise entre 5 tpm et 40 tpm lors de l’étape a), et entre 20 tpm et 100 tpm lors de l’étape b).
[45] Lors de l’étape b), la vitesse en rotation est choisie de manière à uniformiser l’épaisseur de la couche liquide sur la surface de l’objet en trois dimensions, entre 5 pm et 80 pm, de préférence entre 20 pm et 50 pm.
[46] Selon une troisième étape c) du procédé de traitement, la pression atmosphérique autour de l’objet en trois dimensions est abaissée, de manière
à favoriser un phénomène de dégazage de la couche liquide recouvrant la surface de l’objet en trois dimensions. Lors de cette troisième étape, la pression absolue autour de l’objet en trois dimensions est maintenue à une valeur inférieure à 300 mbar, de préférence entre 100 mbar et 200 mbar. La pression atmosphérique est maintenue dans ces plages de valeurs durant une période de temps comprise entre 20 secondes et 120 secondes, de préférence de l’ordre de 90 secondes.
[47] Selon une quatrième étape d) du procédé de traitement, la couche liquide est polymérisée de manière à passer de l’état liquide à l’état solide. La polymérisation de la couche liquide est réalisée sous exposition d’un rayonnement U.V. dont la longueur d’onde est comprise entre 260 nm et 410 nm, avec une puissance de l’ordre de 1,25 mW/cm2 au niveau de la surface de l’objet en trois dimensions. Bien entendu, la longueur d’onde du rayonnement U.V. est adaptée en fonction des propriétés de photoabsorption des polymères présents dans la couche liquide. De préférence, lors de l’étape e), la température autour de l’objet en trois dimensions est maintenue entre 15°C et 45°C, de préférence de l’ordre de 30°C. L’étape d) est mise en oeuvre pendant une durée comprise entre 5 secondes et 120 secondes, de préférence de l’ordre de 45 secondes. De préférence, lors de l’étape d), la valeur de la pression absolue autour de l’objet en trois dimensions est comprise entre 800 mbar et 900 mbar.
[48] De façon avantageuse, la troisième étape c) du procédé de traitement permet de réduire le nombre de bulles d’air présentes dans la couche liquide. Ainsi, lors de la quatrième étape d), le phénomène d’émergence de bulle d’air à la surface de la couche liquide lors de sa polymérisation est limité de façon significative. Cela permet donc de réduire grandement le nombre d’orifices et/ou des cavités formées à la surface de la couche liquide lors de sa solidification, dû à ce phénomène d’émergence. Ainsi l’invention propose un procédé original de traitement de surface d’un objet en trois dimensions, permettant d’obtenir un recouvrement plus uniforme et plus lisse d’un objet en trois dimensions par une couche solide à base de matière plastique.
[49] À présent, différentes variantes de l’invention sont présentées. Ces différentes variantes peuvent être combinées de sorte à obtenir de nouveaux modes de réalisation implicites.
[50] Selon une première variante de réalisation, le rayonnement U.V. est intermittent de manière à limiter l’élévation de température de la couche liquide lors de sa polymérisation. Selon une variante, les durées d’exposition de la couche liquide aux rayonnements U.V. peuvent être adaptées de manière à maintenir la température autour de l’objet en trois dimensions dans les plages de températures mentionnées ci-dessus.
[51] Selon une deuxième variante, le procédé de traitement comprend une étape ultérieure de métallisation de la surface de l’objet en trois dimensions, mise en oeuvre après la quatrième étape d). L’étape de métallisation peut consister à recouvrir l’objet en trois dimensions par l’un des matériaux suivants : argent, cuivre, nickel, étain, cobalt, or, palladium, carbone, titane... Il est à noter que la métallisation peut être réalisée dans les plages de pression atmosphérique mentionnées ci-dessus ou bien à pression atmosphérique ambiante, de l’ordre de 1 bar.
[52] Selon une troisième variante, l’objet en trois dimensions est mis en rotation lors de la première étape a), et/ou lors de la deuxième étape b), et/ou lors de la troisième étape c), et/ou lors de la quatrième étape d). La vitesse de rotation de l’objet en trois dimensions peut varier lors des différentes étapes du procédé de traitement. De préférence, la vitesse de rotation de l’objet en trois dimensions est inférieure lors des étapes a), c) et/ou d), par rapport à l’étape b).
[53] De préférence, les procédés de traitement de surface mentionnés ci-dessus sont mis en oeuvre dans une enceinte hermétique, comprenant des moyens automatisés pour exécuter chaque étape du traitement.
[54] L’invention concerne également une enceinte hermétique, comprenant une ouverture obturée par un capot mobile, de manière à permettre l’insertion d’un ou plusieurs objets en trois dimensions dans l’enceinte. L’enceinte comprend des moyens de mise en rotation d’un ou plusieurs objets en trois dimensions, autour d’un ou de deux ou bien trois axes de rotation distincts. Les moyens de mise en rotation peuvent comprendre un planétaire apte à supporter plusieurs objets en trois dimensions.
[55] L’enceinte hermétique comprend également des moyens de pulvérisation d’une couche liquide à la surface d’objets en trois dimensions maintenus par le planétaire. De préférence, les moyens de pulvérisation comprennent des buses
de pulvérisation agencées au niveau des parois internes de l’enceinte hermétique.
[56] L’enceinte hermétique comprend aussi une source de rayonnement U.V. permettant de mettre en oeuvre la quatrième étape d) d’un procédé décrit ci- dessus.
[57] De façon avantageuse, l’enceinte comprend des moyens d’occultation de la source de rayonnement U.V. pendant la première étape a) d’un procédé décrit ci-dessus, de manière à prévenir un dépôt de la couche liquide sur ou au niveau de la source de rayonnement. [58] L’enceinte peut également comprendre des moyens d’occultation des moyens de pulvérisation, lors de la quatrième étape d) d’un procédé décrit ci- dessus, de manière à prévenir une polymérisation du liquide au niveau des moyens de pulvérisation.
[59] Selon une variante, l’enceinte comporte des moyens de récupération du liquide, se déposant sur les parois de l’enceinte, lors de la mise en oeuvre d’un procédé décrit ci-dessus. À titre d’exemple non limitatif, l’enceinte comprend un moyen de protection amovible et souple, par exemple une enveloppe, placée contre ou en vis-à-vis des parois internes de la cuve. La surface de l’enveloppe se caractérise par une propriété naturelle de faible adhésion, de manière à permettre un nettoyage simple des dépôts de polymères durcis à sa surface. Cette enveloppe est amovible et permet, par déformation, à l’extérieur de l’enceinte, de décrocher les couches de polymère durci à sa surface.
[60] Selon un autre avantage, la surface de l’enveloppe peut également réfléchir la lumière U.V. émise lors d’un procédé décrit ci-dessus, afin de rediriger la lumière en direction de la ou des pièces traitées, de manière à amplifier le phénomène de polymérisation ou réticulation U.V. mentionné ci-dessus.
Claims
[Revendication 1] Procédé de traitement de surface d’un objet en trois dimensions, caractérisé en ce qu’il met en oeuvre les étapes suivantes : a) pulvérisation à la surface d’un objet en trois dimensions d’une couche liquide à base de matière plastique ; puis b) mise en rotation de l’objet en trois dimensions à une vitesse comprise entre 20 et 40 tours par minute, de manière à uniformiser ou sensiblement uniformiser l’épaisseur de la couche liquide à la surface de l’objet en trois dimensions ; puis c) abaissement de la pression atmosphérique autour de l’objet en trois dimensions, à une valeur inférieure à 300 mbar, de manière à favoriser un phénomène de dégazage de la couche liquide ; puis d) polymérisation de la couche liquide à l’aide d’un rayonnement U.V. intermittent.
[Revendication 2] Procédé de traitement de surface selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lors de l’étape a), l’objet en trois dimensions est mis en rotation.
[Revendication 3] Procédé de traitement de surface selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’objet en trois dimensions est mis en rotation de manière à pivoter autour de trois axes.
[Revendication 4] Procédé de traitement de surface selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que durant l’étape C), la pression atmosphérique est abaissée pendant une durée comprise entre 20 secondes et 120 secondes.
[Revendication 5] Procédé de traitement de surface selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rayonnement U.V. est compris entre 260 nm et 410 nm.
[Revendication 6] Procédé de traitement de surface selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rayonnement U.V. est de l’ordre de 1 ,25 mW/cm2, au niveau de la surface de l’objet en trois dimensions.
[Revendication 7] Procédé de traitement de surface selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lors de l’étape d), la température autour de l’objet en trois dimensions, est maintenue entre 25°C et 40°C.
[Revendication 8] Procédé de traitement de surface selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l’étape d) est comprise entre 5 secondes et 120 secondes.
[Revendication 9] Procédé de traitement de surface selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pression atmosphérique est du même ordre de grandeur lors de l’étape c) et de l’étape d).
[Revendication 10] Procédé de traitement de surface selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’après l’étape d), un dépôt métallique est réalisé à la surface de l’objet en trois dimensions.
[Revendication 11] Procédé de traitement de surface selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dépôt métallique comprend au moins l’un des éléments suivants : argent, cuivre, nickel, étain, cobalt, or, palladium, carbone, titane.
[Revendication 12] Procédé de traitement de surface selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le dépôt métallique est réalisé à partir de l’une des techniques suivantes: pulvérisation, immersion avec ou sans prétraitement physico-chimique, activation de surface par un catalyseur, traitement de type plasma atmosphérique ou sous vide ou effet Corona.
[Revendication 13] Procédé de traitement de surface selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’à l’issue de l’étape a), l’objet en trois dimensions est recouvert de façon uniforme ou sensiblement uniforme, par une couche liquide dont l’épaisseur est comprise entre 5 pm et
500 pm ou entre 5 pm et 40 pm, de préférence entre 7 pm et 15 pm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20816504.3A EP4069437A1 (fr) | 2019-12-04 | 2020-12-04 | Procédé de traitement de surface d'un objet en trois dimensions |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FRFR1913741 | 2019-12-04 | ||
FR1913741A FR3104038B1 (fr) | 2019-12-04 | 2019-12-04 | Procédé de traitement de surface d’un objet en trois dimensions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021110957A1 true WO2021110957A1 (fr) | 2021-06-10 |
Family
ID=69811147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2020/084716 WO2021110957A1 (fr) | 2019-12-04 | 2020-12-04 | Procédé de traitement de surface d'un objet en trois dimensions |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4069437A1 (fr) |
FR (1) | FR3104038B1 (fr) |
WO (1) | WO2021110957A1 (fr) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5260095A (en) * | 1992-08-21 | 1993-11-09 | Battelle Memorial Institute | Vacuum deposition and curing of liquid monomers |
US20010026839A1 (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-04 | Masami Akimoto | Coating method and coating apparatus |
US20030129429A1 (en) * | 2002-01-10 | 2003-07-10 | Deangelis Matthew M. | Dielectric coating for transduction drivers |
DE10248556A1 (de) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Behandlung eines Substrats zwecks Korrosionsschutz |
US20040134420A1 (en) * | 2003-01-13 | 2004-07-15 | Aptos Corporation | Apparatus and method for bubble-free application of a resin to a substrate |
EP1484371A2 (fr) * | 2003-06-05 | 2004-12-08 | Rohm And Haas Company | Revêtements dégradables en poudre, méthodes et appareil pour le revêtement en poudre de substrats biodégradables et produits ainsi obtenus |
WO2015108574A1 (fr) * | 2014-01-16 | 2015-07-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Réduction de la rugosité de surface d'objets en trois dimensions |
EP3034182A1 (fr) * | 2014-12-17 | 2016-06-22 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Système et procédé de revêtement |
US20160362781A1 (en) * | 2015-06-12 | 2016-12-15 | National Tsing Hua University | Method of modifying substrate surface |
US20180099300A1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-12 | Xerox Corporation | System and method for finishing the surface of three-dimensional (3d) objects formed by additive manufacturing systems |
WO2018150143A1 (fr) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | Metalizz | Dispositif de traitement de la surface d'au moins un objet par une solution spécifique |
-
2019
- 2019-12-04 FR FR1913741A patent/FR3104038B1/fr active Active
-
2020
- 2020-12-04 WO PCT/EP2020/084716 patent/WO2021110957A1/fr unknown
- 2020-12-04 EP EP20816504.3A patent/EP4069437A1/fr active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5260095A (en) * | 1992-08-21 | 1993-11-09 | Battelle Memorial Institute | Vacuum deposition and curing of liquid monomers |
US20010026839A1 (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-04 | Masami Akimoto | Coating method and coating apparatus |
US20030129429A1 (en) * | 2002-01-10 | 2003-07-10 | Deangelis Matthew M. | Dielectric coating for transduction drivers |
DE10248556A1 (de) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Behandlung eines Substrats zwecks Korrosionsschutz |
US20040134420A1 (en) * | 2003-01-13 | 2004-07-15 | Aptos Corporation | Apparatus and method for bubble-free application of a resin to a substrate |
EP1484371A2 (fr) * | 2003-06-05 | 2004-12-08 | Rohm And Haas Company | Revêtements dégradables en poudre, méthodes et appareil pour le revêtement en poudre de substrats biodégradables et produits ainsi obtenus |
WO2015108574A1 (fr) * | 2014-01-16 | 2015-07-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Réduction de la rugosité de surface d'objets en trois dimensions |
EP3034182A1 (fr) * | 2014-12-17 | 2016-06-22 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Système et procédé de revêtement |
US20160362781A1 (en) * | 2015-06-12 | 2016-12-15 | National Tsing Hua University | Method of modifying substrate surface |
US20180099300A1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-12 | Xerox Corporation | System and method for finishing the surface of three-dimensional (3d) objects formed by additive manufacturing systems |
WO2018150143A1 (fr) * | 2017-02-17 | 2018-08-23 | Metalizz | Dispositif de traitement de la surface d'au moins un objet par une solution spécifique |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
MCCASKIE J E: "A SURVEY OF MECHANISMS OF ADHESION OF METAL FILMS TO PLASTIC SURFACES", GALVANOTECHNIK, LEUZE VERLAG, vol. 97, no. 3, 1 March 2006 (2006-03-01), pages 563 - 574, XP001243009, ISSN: 0016-4232 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3104038B1 (fr) | 2022-11-25 |
FR3104038A1 (fr) | 2021-06-11 |
EP4069437A1 (fr) | 2022-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101430561B1 (ko) | 플라스틱 기판 표면 상에 나노 구조물을 제조하기 위한 방법 | |
EP0162756B1 (fr) | Dispositif pour la pulvérisation d'un mélange réactionnel apte à former une couche de protection transparente de haute qualité optique | |
EP2326747B1 (fr) | Procédé non électrolytique de métallisation en ligne de substrats par projection avec traitement de surface préalable et dispositif pour la mise en oeuvre du procédé | |
EP0230188A1 (fr) | Film organo-minéral déposé sur un substrat en verre éventuellement revêtu d'une ou plusieurs couches métalliques minces | |
CH679579A5 (fr) | ||
FR2500852A1 (fr) | ||
EP1241279A1 (fr) | Procédé de métallisation d'une pièce substrat | |
EP0786312A1 (fr) | Procédé de traitement d'une surface métallique et de fabrication d'un article culinaire | |
FR3005878A1 (fr) | Procede d'obtention d'un substrat muni d'un revetement | |
EP4069437A1 (fr) | Procédé de traitement de surface d'un objet en trois dimensions | |
WO2018172859A1 (fr) | Procede de traitement de surface et produit d' un tel procede | |
FR2703364A1 (fr) | Procédé et appareil pour revêtir d'une couche de métal une pièce en matière plastique, et disque de mémorisation optique réalisé grâce à ce procédé et à cet appareil. | |
FR3071242A1 (fr) | Substrat transparent texture, notamment pour serre | |
EP2616235A1 (fr) | Procédé de fabrication d'une structure optique segmentée | |
EP3386929A1 (fr) | Procédé et installation pour l'obtention d'un vitrage coloré | |
EP2744760B1 (fr) | Vitrage antireflet muni d'un revetement poreux et procédé de fabrication | |
FR2868733A1 (fr) | Materiau composite en feuille thermoformable pour garniture interieure de vehicule automobile dote d'une feuille de bois decoratif, element de garniture de vehicule comprenant un tel materiau, et procedes de fabrication associes | |
FR2861640A1 (fr) | Procede et dispositif de fabrication d'une lentille a teinte degradee | |
FR2984334A1 (fr) | Produit plastique partiellement metallise et procede de fabrication | |
EP0279803B1 (fr) | Installation pour la fabrication en continu d'une feuille métallique extra-mince par dépôt électrolytique | |
EP3931163B1 (fr) | Substrat transparent revêtu d'une couche organique transparente incolore ou colorée discontinue texturée selon des points, et d'une couche réflechissante | |
EP4175745A1 (fr) | Machine et procede de traitement de pieces de differentes formes | |
FR3124806A1 (fr) | Equipment de traitement au défilé de pièces par oxydation micro-arc | |
FR3067965B1 (fr) | Procede de fabrication d'une piece injectee | |
FR2637607A1 (fr) | Procede pour rendre des glaces en matiere plastique resistantes a l'abrasion et glace en matiere plastique rendues resistantes a l'abrasion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20816504 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2020816504 Country of ref document: EP Effective date: 20220704 |