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Patent Searching and Data


Title:
LASER TREATMENT OF MASKING EDGES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/086644
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for depositing a decorative covering (3) by spraying onto a trim component (1) at the surface of which a first area (10) to be rendered free of decorative coating is defined, delimited by an edge according to a first given contour (11), which involves carrying out the following steps: − Step A: depositing, on said first area (10), a temporary masking element (2), the entire surface area of which lies within said first area (10), the part covered by the temporary masking element defining a second area (20) delimited by a second contour (21), − Step B: depositing one or more layers of decorative covering (3) on the entire surface area of the trim component (1), and allowing the decorative covering to cure for a predetermined period, − Step C: removing the temporary masking element (2) and, − Step D: using a pulsed laser, removing the layer of decorative covering (3) located between the second (21) and first (11) contours.

Inventors:
GUILLIER, Stéphane (66 route de Genève, DAGNEUX, 01120, FR)
Application Number:
EP2018/080083
Publication Date:
May 09, 2019
Filing Date:
November 05, 2018
Export Citation:
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Assignee:
COMPAGNIE PLASTIC OMNIUM (19 BOULEVARD JULES CARTERET, LYON, 69007, FR)
International Classes:
B05D3/06; B05D1/32; B08B7/00; B23K26/361; B23K26/40; B44C1/22; B44C3/00
Foreign References:
JPH05185023A1993-07-27
JPH0221966A1990-01-24
US20030075531A12003-04-24
US4578281A1986-03-25
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
LLR (11 boulevard de Sébastopol, PARIS, PARIS, 75001, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Procédé de dépôt d'un revêtement de décor (3) par aspersion sur une pièce d'aspect (1 ) réalisée par moulage d'un matériau thermoplastique opaque, à la surface de laquelle on définit une première zone (10) à rendre exempte de revêtement de décor, délimitée par une lisière selon un premier contour (11 ) donné, dans lequel on exécute les étapes suivantes :

Etape A : on dépose sur ladite première zone (10) un élément de masquage temporaire (2) dont la surface est incluse en totalité dans ladite première zone (10), la partie recouverte par l'élément de masquage temporaire définissant une seconde zone (20) délimitée par un second contour (21 ),

Etape B : on dépose une ou plusieurs couches de revêtement de décor (3) sur l'ensemble de la surface de la pièce d'aspect (1 ), et on laisse durcir le revêtement de décor pendant une durée prédéterminée,

Etape C : on enlève l'élément de masquage temporaire (2) et,

- Etape D : à l'aide d'un laser à impulsion, on enlève la couche de revêtement de décor (3) comprise entre le deuxième (21 ) et le premier (11 ) contour.

2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel on exécute l'étape C après l'étape D.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel, après avoir réalisé l'étape C et l'étape D, on dépose une couche de vernis translucide sur l'ensemble de la pièce d'aspect (1 ).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la distance entre le premier contour (11 ) et le deuxième contour (21 ) est comprise entre 1 mm et 10mm.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on utilise un laser émettant des impulsions de lumière à une fréquence comprise entre 0.2KHz et 25KHz. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on utilise un laser à impulsion dont la puissance crête est comprise entre 25W et 1000W et préférentiellement comprise entre 50W et 300W.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendicationsl à 6, dans lequel on utilise un laser à impulsion de type laser C02 f

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel on utilise un laser à impulsion de type NdYAG.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel on utilise un laser à impulsion à fibre.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on déplace un faisceau lumineux formé par le laser sur la surface de la pièce d'aspect à une vitesse de balayage comprise entre 2m/s et 5m/s.

1 1 . Procédé selon la revendication 10, dans lequel un diamètre focal du faisceau lumineux au niveau de l'impact dudit faisceau sur la surface de la pièce d'aspect (1 ) est compris entre 0.1 mm et 0.5mm.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la couche de masquage temporaire est formée à partir :

d'un film adhésif ou

d'une colle thermofusible.

Description:
TRAITEMENT LASER DES LISIERES DE MAROUFLAGE

[001] L ' invention concerne un procédé de dépôt d ' une couche de peinture et plus généralement d'une couche de revêtement de décor par aspersion d'une pièce d'aspect.

[002] On entend ici par pièce d ' aspect une pièce dont une face est visible de l'extérieur et qui nécessite un traitement de surface particulier pour répondre à des exigences esthétiques. Dans un véhicule automobile, sont considérées comme des pièces d'aspect, des éléments tels qu ' un hayon arrière, un becquet avant, une porte latérale, un capot, etc. Ces pièces d ' aspect sont réalisées par moulage d'un matériau thermoplastique opaque et sont peintes dans le coloris spécifié par le constructeur automobile.

[003] Il arrive fréquemment que la pièce d ' aspect présente une ou plusieurs zones à protéger qui doivent demeurer aussi propres que possible et rester dépourvues de revêtement de décor. C'est le cas par exemple des zones de fixation permettant de fixer la pièce d'aspect à une autre pièce par collage, lorsque l ' assemblage des deux pièces se fait après le dépôt du revêtement de décoration. La zone de fixation doit rester la plus propre possible avant le dépôt de la colle et ne doit pas recevoir de peinture. C'est aussi le cas des zones de la pièce d'aspect, notamment celles qui sont aptes à laisser passer la lumière, par exemple celles en matières transparente ou translucides, à l'arrière desquelles sont disposés des éléments d ' éclairage, et qui doivent être exempts de toute couche de peinture susceptible de filtrer les rayons lumineux.

[004] De manière connue, avant de peindre la pièce d'aspect, on utilise des éléments de masquage temporaire, autrement désignés marouflage. Ces éléments masquage peuvent se présenter sous la forme d'adhésifs, dont la forme est adaptée, et qui sont déposés manuellement par un opérateur. Pour réduire les coûts de cette opération et améliorer la qualité de la protection, il est également connu de déposer sur la zone à protéger une matière fluide formant, en se solidifiant, une couche de masquage temporaire. Cette couche de masquage temporaire est une colle thermofusible (« hot melt » en anglais) qui peut donc s ' appliquer facilement à l'état liquide. Une fois appliquée la colle se solidifie en refroidissant et adhère suffisamment sur la surface de la pièce sans laisser d'interstices par où pourrait pénétrer la peinture, tout en conservant une bonne résistance aux chocs et aux accrochages pouvant survenir pendant la manipulation des pièces au cours du processus de mise en peinture.

[005] Au cours de l ' opération d ' aspersion proprement dite, la peinture peut ainsi recouvrir les éléments adhésifs ou la colle, sans atteindre la zone de la pièce recouverte par l'élément de masquage temporaire.

[006] Après l'application et le séchage du revêtement de décor, on enlève la couche de masquage temporaire par pelage pour dégager la surface exempte de peinture.

[007] Toutefois, au cours de cette opération, il peut se produire des arrachements de peinture à la lisière de l ' élément de masquage temporaire et de la couche de peinture. La lisière présente alors des irrégularités qui nuisent à la qualité esthétique de l ' ensemble, ce qui est particulièrement visible pour les pièces laissant passer la lumière.

[008] L'invention a pour objet d'apporter une solution au problème ci-dessus.

[009] Selon l ' invention, le procédé de dépôt d'un revêtement de décor par aspersion sur une pièce d'aspect à la surface de laquelle on définit une première zone à rendre exempte de revêtement de décor, et délimitée par une lisière selon un premier contour donné, prévoit que l'on exécute les étapes suivantes :

Etape A : on dépose sur ladite première zone un élément de masquage temporaire dont la surface est incluse en totalité dans ladite première zone, la partie recouverte par l'élément de masquage temporaire définissant une seconde zone délimitée par un second contour,

- Etape B : on dépose une ou plusieurs couches de revêtement de décor sur l ' ensemble de la surface de la pièce d'aspect, et on laisse durcir le revêtement de décor pendant une durée prédéterminée,

Etape C : on enlève l'élément de masquage temporaire et,

Etape D : à l'aide d ' un laser à impulsion, on enlève la couche de revêtement de décor comprise entre le deuxième et le premier contour.

[0010] Contre toutes attentes, compte tenu des niveaux d'énergie mis en œuvre, il a été observé que l'utilisation d'un laser à impulsion permet de d'enlever la couche de revêtement de décor de manière très précise sans altérer la surface de la pièce d ' aspect.

[0011] Cette technologie est fondée sur l'utilisation du faisceau lumineux pour créer une interaction thermique et mécanique avec la couche de revêtement de décor. La pulsation correspond à un tir laser au cours duquel on produit une énergie très concentrée pendant un temps très court de l'ordre de quelques nanosecondes.

[0012] Ce tir laser a pour effet d'élever la couche de revêtement à très haute température conduisant à sa fusion puis à sa vaporisation, pour aboutir finalement à la création d'un plasma. La formation puis la détente du plasma produit des ondes de choc mécaniques et des ondes acoustiques qui se propagent dans le matériau, le fragmentent, et provoquent l'éjection de particules de tailles variées. Le matériau sous-jacent formant la pièce d ' aspect n ' est pas affecté par ce traitement.

[0013] En utilisant des faisceaux lumineux de diamètre focal adapté, on peut alors enlever le revêtement de décor de manière très précise et obtenir des lisières propres, nettes et dépourvues d'irrégularités.

[0014] Le procédé selon l'invention peut aussi comprendre isolément, ou en combinaison, les caractéristiques suivantes :

On exécute l'étape C après l'étape D.

Après avoir réalisé l'étape C et l ' étape D, on dépose une couche de vernis translucide sur l ' ensemble de la pièce d ' aspect.

La distance entre le premier contour et le deuxième contour est comprise entre 1 mm et 10mm.

on utilise un laser émettant des impulsions de lumière à une fréquence comprise entre 0,2KHz et 25KHz.

on utilise un laser à impulsion dont la puissance crête est comprise entre 25W et 1000W et préférentiellement comprise entre 50W et 300W.

on utilise un laser à impulsion de type laser C02.

on utilise un laser à impulsion de type NdYAG.

on utilise un laser à impulsion à fibre.

on déplace un faisceau lumineux formé par la laser sur la surface de la pièce d'aspect à une vitesse de balayage comprise entre 2m/s et 5m/s.

un diamètre focal du faisceau lumineux au niveau de l ' impact dudit faisceau sur la surface de la pièce d'aspect est compris entre 0,1 mm et 0,5mm.

[0015] L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : la figure 1 est une vue schématique d ' une pièce d ' aspect à l ' issue de l ' étape A. la figure 2 est une vue schématique de la pièce d'aspect à l ' issue de l ' étape B. - la figure 3a est une vue schématique de la pièce d'aspect à l'issue de l'étape C et avant l ' exécution de l ' étape D

la figure 3b est une vue schématique de la pièce d ' aspect selon une alternative de réalisation de l ' invention, à l'issue de l ' étape D qui est exécutée avant l'étape C.

la figure 4 est une vue schématique de la pièce d'aspect à l'issue des étapes C et D.

[0016] La pièce d ' aspect 1 représentée à la figure 1 illustre une partie avant de véhicule sur laquelle on souhaite déposer un élément de décor sans recouvrir une première zone 10 délimitée par une lisière, représentée en pointillés, et définissant un premier contour 11 .

[0017] Cette première zone 10 peut correspondre, par exemple, à une zone de la pièce d'aspect où l ' on souhaite laisser passer la lumière. [0018] Au cours de l'étape A, on dépose un élément de masquage temporaire 2, tel qu'un film adhésif, ou une matière fluide telle qu ' une colle thermoplastique formant, en se solidifiant, une couche de masquage temporaire.

[0019] La partie recouverte par l'élément de masquage temporaire 2 définit une deuxième zone 20. Le bord de l'élément de masquage temporaire forme un second contour 21 délimitant la deuxième zone 20.

[0020] L'élément de masquage temporaire 2 est inclus en totalité à l ' intérieur de ladite première zone 10. En d'autres termes, le second contour 21 ne possède pas d ' intersection avec le premier contour 11.

[0021] La surface 30 comprise entre le deuxième contour 21 et le premier contour 11 n ' est donc pas protégée.

[0022] On, s ' arrange, au cours de cette étape, à faire en sorte que le second contour 21 défini par l ' élément de masquage temporaire 2 soit disposé au plus près du premier contour 11 , et à une distance favorablement comprise entre 1 mm et 10mm. On notera ici que cette distance résulte de la précision de pose du marouflage et des moyens employés pour exécuter cette opération.

[0023] A l'étape B, on asperge l'ensemble de la pièce d ' aspect 1 d'un revêtement de décor 3 tel qu ' une peinture. A cette étape, on recouvre de peinture la pièce d ' aspect 1 , ainsi que l'élément de masquage temporaire 2 et la surface 30 comprise entre le second contour 21 , défini par l ' élément de masquage temporaire 2, et le premier contour 11.

[0024] On laisse alors s ' écouler un temps prédéterminé de sorte que l ' élément de décor durcisse et achève sa réticulation.

[0025] Selon une première alternative de mise en œuvre de l ' invention, et au cours d'une étape C, illustrée à la figure 3a, on enlève l ' élément de masquage temporaire 2, et on dégage la deuxième zone 20 non recouverte de revêtement de décor.

[0026] Puis, à l'étape D, à l'aide d ' un laser à impulsions courtes (non représenté), on enlève la couche de revêtement de décor restant à l ' intérieur de la première zone et correspondant à la surface 30 comprise entre le premier contour 11 et le second contour 21.

[0027] Selon une alternative de réalisation de l ' invention, illustrée à la figure 3b, on pourra préférer inverser l'ordre d ' exécution des étapes C et D. On enlève alors le revêtement de décor déposé sur la surface 30 à l'aide du laser à impulsion avant de retirer la couche de masquage temporaire 2.

[0028] A l'issue des étapes C et D, on obtient une configuration identique, illustrée à la figure 4, dans laquelle toute la peinture présente dans la première zone 10 délimitée par le premier contour 11 a été retirée.

[0029] Pour améliorer l ' aspect général de la pièce et pour renforcer la tenue du revêtement de décor au niveau de la lisière 11 , il peut s'avérer intéressant de déposer par aspersion une ou plusieurs couches de vernis incolore. La couche de vernis permet ainsi d'éviter la pénétration au niveau des lisières d'agents nocifs susceptibles de s ' introduire sous la surface du revêtement de décor 3 et d'engendrer des décollements localisés.

[0030] La source laser à impulsion utilisée pour réaliser cette opération de nettoyage peut être du type laser C02, laser à semi-conducteur ou encore laser à fibre. La puissance crête de sortie du laser est comprise entre 25W et 1000W et préférentiellement comprise entre 50W et 300W.

[0031] On retiendra préférentiellement une source laser à impulsion de type à déclanchement. Le laser émet des impulsions de l'ordre de quelques nanosecondes à une fréquence qui peut aller de quelques dizaines de Hz jusqu'à 25 KHz, et préférentiellement à une fréquence de l'ordre de 20KHz.

[0032] La longueur d'onde de la lumière émise varie en fonction du type de laser employé.

[0033] A titre d ' exemple, ou pourra utiliser un laser semi-conducteur de type NdYAG solide émettant une lumière d ' une longueur d'onde de 1064 nm, un laser à fibre émettant une lumière de longueur d ' onde comprise entre 900nm et 10OOnm, ou encore un laser C02 émettant une lumière dont la longueur d'onde est comprise entre 9000nm et 12000nm.

[0034] A l ' aide de miroirs placés sur une tête galvanométrique on déplace le faisceau lumineux sur la surface de la première zone 10 comportant des traces de revêtement de décor. La vitesse de balayage le long d'une ligne de balayage est utilement comprise entre 2m/s et 5m/s. Le décalage entre deux lignes de balayage est de l ' ordre de 0, 1 mm.

[0035] On ajuste les miroirs et les lentilles du dispositif optique de sorte que le diamètre focal du faisceau lumineux au niveau de l'impact dudit faisceau sur la surface de la pièce d ' aspect soit compris entre 0.1 mm et 0,5mm.

[0036] Un moyen de commande (non représenté) dans lequel sont mémorisées la forme et la position dans l ' espace du premier et du deuxième contour, pilote la tête galvanométrique selon des stratégies de déplacement adaptées pour enlever la couche de revêtement de décor de la surface 30 dans un temps le plus bref possible et avec la meilleure précision, en particulier au niveau de la lisière formant le premier contour 11. Aussi, plus la distance entre le premier et le deuxième contour est faible, plus la durée de cette opération est faible. NOMENCLATURE

1 Pièce d ' aspect.

10 Première zone de la pièce d'aspect sans revêtement de décor.

11 Lisière du revêtement de décor définissant un premier contour.

2 Elément de masquage temporaire.

20 Deuxième zone de la pièce d ' aspect recouverte par l élément de masquage temporaire.

21 Bord de l ' élément de masquage temporaire définissant un second contour.

3 Revêtement de décor.

30 Surface de la pièce d ' aspect comprise entre le premier et le deuxième contour correspondant à la surface disposée entre la lisière du revêtement de décor et le bord l ' élément de masquage temporaire.