La présente invention concerne le domaine des procédés de peinture d'une pièce pour véhicule automobile, telle qu'une pièce de carrosserie.

En particulier, l'invention s'applique à une pièce en polymère, notamment en polymère thermoplastique ou thermodurcissable.

Une pièce pour véhicule automobile, notamment une pièce de carrosserie, participant à l'aspect esthétique d'un véhicule, est généralement revêtue de peinture. La peinture des pièces de véhicules automobiles est réalisée dans une chaîne de peinture, qui est une installation dans laquelle des balancelles portent plusieurs pièces à peindre et circulent en convoi à travers une succession de postes.

L'étape de peinture d'une telle pièce en matière plastique comporte généralement une étape de traitement de surface, suivie d'étapes d'application de trois revêtements différents sur la pièce. Un premier revêtement, appelé primaire, a pour fonction de favoriser l'accroche sur la pièce du second revêtement, en améliorant la conductivité et l'adhérence de la base (couche de couleur). Ainsi, dans un procédé de peinture habituel, le primaire constitue un revêtement conducteur servant à retenir et attirer les couches de revêtement suivantes par électrostatisme. Un second revêtement, appelé base, a pour fonction de donner la couleur à la pièce. Enfin, un troisième revêtement, appelé vernis, a pour fonction de protéger la couche de base contre les agressions extérieures.

Après chaque application de revêtement, la pièce est introduite dans une zone de désolvatation. Dans cette zone de désolvatation, on laisse le revêtement qui vient d'être appliqué se répartir de façon homogène sur la surface de la pièce. On parle alors de « tension » du revêtement, laquelle résulte d'un équilibrage des tensions de surface dans la couche appliquée de revêtement encore liquide. Dans le même temps, dans cette zone de désolvatation, le solvant (eau ou autre solvant) s'évapore, ce qui rend le revêtement appliqué moins liquide et le fige en conservant le tendu de la couche. Cette phase combinée, de tension et d'évaporation du solvant, est généralement désignée « flash off ». Elle intervient immédiatement après chacune des phases d'application d'un revêtement (du primaire, de la base et du vernis) et avant l'étape suivante. Si le revêtement comporte de l'eau, on ajoute à cette chambre de désolvatation des fours pour réaliser un séchage. Un refroidissement du revêtement est ensuite nécessaire avant application d'un nouveau revêtement.

Après avoir appliqué le troisième revêtement, le vernis, on chauffe la pièce, afin que ce revêtement durcisse. L'étape de chauffage est réalisée dans un four, et elle est destinée à activer une réaction de réticulation du vernis dont l'objectif est d'augmenter les propriétés de résistance mécanique et de résistance chimique du vernis.

Cependant, que ce soit pour la désolvatation ou pour la réticulation, il a été constaté que le four chauffait inégalement l'ensemble de la pièce recouverte du revêtement à désolvater et/ou de la couche de vernis. Ceci provoque une désolvatation du revêtement et/ou une réticulation du vernis non-uniforme. Cet inconvénient entraine des défauts esthétiques, notamment par la présence d'aspérités sur la face externe de la peinture (ensemble des trois revêtements primaire, base et vernis), mais aussi des défauts de résistance mécanique et/ou chimique.

L'invention a pour but de remédier à ces deux inconvénients en fournissant une installation et un procédé de peinture d'une pièce de véhicule automobile, utilisant un primaire résistif apte à dégager une chaleur transmise à un revêtement appliqué sur ledit primaire, lorsqu'il est parcouru par un courant.

Cette chaleur est de préférence suffisante pour permettre une désolvatation des revêtements appliqués sur le primaire et/ou pour permettre une réticulation du vernis.

Ainsi, l'objet de l'invention concerne un procédé de peinture d'une pièce de véhicule automobile, dans lequel on applique un premier revêtement sur au moins une surface de la pièce, puis on applique un second revêtement sur ladite surface de la pièce. Selon ce procédé, l'on génère un courant dans le premier revêtement après application du second revêtement, et on utilise un premier revêtement constituant une résistance électrique apte à dégager par effet Joule de la chaleur.

Un tel procédé permet de chauffer le second revêtement, sur toute sa surface.

Le procédé peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

- la chaleur dégagée permet une désolvatation et/ou une réticulation du second revêtement ;

- on applique un troisième revêtement sur ladite surface de la pièce, après application du premier revêtement, et avant application du second revêtement, et on réalise au moins l'une des étapes suivantes :

- on génère un courant dans le premier revêtement après application du troisième revêtement, et avant application du second revêtement, afin de réaliser une désolvatation du troisième revêtement ;

- on génère un courant dans le premier revêtement après application du second revêtement, afin de réaliser une réticulation du second revêtement ;

- le premier revêtement a une résistance inférieure à 20kQ à 300K, et de préférence inférieure à 5kQ, et encore de préférence inférieure à 3kQ ; - le premier revêtement est un primaire enrichi en charges conductrices électriques, le premier revêtement comprenant plus de 10% en poids de charge conductrice, préférentiellement entre 20% et 60% en poids ;

- la charge conductrice est choisie seule ou en combinaison dans le groupe de charge suivant : graphite, métaux, tels que cuivre, argent, fer, indium, alliage de graphite et de métal.

L'invention concerne également une installation pour peindre une pièce de véhicule automobile comportant au moins un support de pièce, et un moyen mobile permettant de faire défiler relativement le support de pièce devant un moyen d'application d'un premier revêtement sur au moins une surface de la pièce, et un moyen d'application d'un second revêtement sur ladite surface de la pièce. Selon l'invention, l'installation comporte au moins un générateur de courant muni d'au moins une électrode apte à alimenter en courant le premier revêtement, et en ce que le premier revêtement constitue une résistance électrique apte à dégager par effet Joule de la chaleur.

De façon préférentielle, la chaleur dégagée permet une désolvatation et/ou une réticulation du second revêtement.

L'invention concerne également un ensemble d'une pièce de carrosserie de véhicule automobile et d'une installation selon l'invention, dans lequel au moins une des électrodes est un insert métallique surmoulé lors de la mise en forme de la pièce, ou un élément rapporté et fixé sur la pièce au niveau d'une zone de contact.

L'invention concerne également une pièce de carrosserie de véhicule automobile, comportant au moins une surface revêtue successivement d'un premier et d'un second revêtement. Le premier revêtement constitue une résistance électrique apte à dégager par effet Joule de la chaleur.

La pièce peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

- la chaleur dégagée permet une désolvatation et/ou une réticulation du second revêtement ;

- la pièce comporte un troisième revêtement entre le premier revêtement et le second revêtement ;

- le premier revêtement a une résistivité supérieure à 80 Ω-m à 300K ;

- le premier revêtement est un primaire enrichi en charges conductrices électriques, le premier revêtement comprenant plus de 10% en poids de charge conductrice, préférentiellement entre 20% et 60% en poids ;

- le premier revêtement a une épaisseur comprise entre 10 et 30 microns ;

- la pièce comporte une zone de contact du premier revêtement pour des électrodes, définissant une zone de la pièce en contact avec le revêtement recouvrant ladite surface, ladite zone de contact, n'étant recouverte que par le revêtement.

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 illustre les différentes étapes du procédé selon l'invention ;

les figures 2A et 2B illustrent la mise sous tension du primaire par mise en contact du primaire avec des électrodes reliées à un générateur ;

la figure 3 illustre différents exemples de réalisation d'implantation de deux électrodes en contact avec le primaire ;

- la figure 4 illustre un exemple d'installation pour peindre une pièce selon l'invention.

On se réfère maintenant à la figure 1 qui illustre le procédé selon l'invention, pour peindre une pièce 10 de véhicule automobile.

Selon ce procédé, on applique un premier revêtement 20 sur au moins une surface de la pièce, puis on applique un second revêtement 30 sur la surface de la pièce 10.

Au moins après application des deux revêtements 20 et 30, on génère un courant dans le premier revêtement 20, et on utilise un premier revêtement 20 constituant une résistance électrique lorsqu'il est mis sous tension électrique par ce courant.

Cette résistance électrique est apte à dégager par effet Joule de la chaleur, et donc à chauffer sur toute sa surface un revêtement 30 appliqué sur ce premier revêtement 20. De préférence, la chaleur dégagée permet une désolvatation et/ou une réticulation du second revêtement 30.

Dans la description, toutes les valeurs de résistance sont des valeurs mesurées grâce à un resistivimètre ITW Ransburg, utilisant des électrodes distantes de 25mm et positionnées au centre d'une plaque rectangulaire de 200mm par 600mm. Ces mesures sont réalisées pour des revêtements ayant une épaisseur comprise entre 10 et 30 microns, à une température de 300K.

Un primaire classiquement utilisé dans une chaîne de peinture de pièce de carrosserie automobile possède une résistance supérieure à 30kQ et inférieure à 1 ΜΩ.

De par sa résistance élevée, un tel revêtement ne peut pas être traversé pas un courant ne dépassant pas 15V (courant généralement utilisé industriellement pour des raisons de sécurité).

C'est pourquoi, selon l'invention, on utilise un premier revêtement 20 présentant une résistance inférieure à 20kQ, de préférence inférieure à 5kQ, encore de préférence inférieure à 3kQ, afin que le revêtement puisse être traversé par un courant même si celui-ci ne dépasse pas 15V. Toutefois, sa résistance permet un dégagement de chaleur par effet Joule suffisant pour l'application recherchée.

Le procédé permet une réticulation du revêtement 30 appliqué sur le premier revêtement 20, et permet également d'agir dans la zone de désolvatation, afin d'améliorer l'évaporation du solvant (eau ou autre solvant) du revêtement 30 grâce à la chaleur dégagée par le primaire mis sous tension. Ainsi, dans la zone de désolvatation, on peut générer un courant dans le premier revêtement 20, afin de favoriser l'évaporation des solvants dans le deuxième 30 et/ou un troisième revêtement 40. Cette étape de désolvatation peut être appliquée seule ou en combinaison de l'étape de réticulation du second revêtement 30.

La résistance électrique traduit la propriété d'un composant à s'opposer au passage d'un courant électrique. La résistance est responsable d'une dissipation d'énergie sous forme de chaleur (effet Joule). Ainsi, le terme résistance désigne l'aptitude d'un matériau conducteur à chauffer lors du passage d'un courant électrique.

Le revêtement 20 constitue ainsi un moyen de chauffage sur toute sa surface.

Selon l'invention, le courant électrique est généré par un générateur de courant 700, et il est transmis au revêtement 20 par l'intermédiaire d'électrodes 800.

Selon un mode de réalisation, on applique un troisième revêtement 40 sur la surface de la pièce 10, après application du premier revêtement 20, et avant application du second revêtement 30. Il s'agît classiquement de la base.

Selon un mode de réalisation, on réalise au moins l'une (de préférence deux) des étapes suivantes :

- on génère un courant dans le premier revêtement 20 après application du troisième revêtement 40, et avant application du second revêtement 30, afin de réaliser une désolvatation du troisième revêtement 40 ;

- on génère un courant dans le premier revêtement 20 après application du second revêtement 30, afin de réaliser une réticulation du second revêtement 30.

Ainsi, on utilise un primaire 20, qui, une fois mis sous tension, est apte à dégager une chaleur suffisante, même recouvert par une base 40, pour désolvater la base et/ou le vernis, et/ou pour faire réticuler le vernis 30 appliqué sur la base 40.

Le premier revêtement 20 utilisé dans le procédé selon l'invention peut être un primaire possédant les propriétés suivantes :

sa résistance R est inférieure à 20kQ à 300K pour une épaisseur de revêtement comprise entre 10 et 30 microns, avec une distance entre les électrodes de 25 mm, et de préférence inférieure à 5kQ, et encore de préférence inférieure à 3kQ (cette mesure est effectuée via des électrodes positionnées au centre d'une plaque rectangulaire de 200 mm par 600 mm, grâce à un resistivimètre ITW Ransburg - on note qu'un primaire classique (non superconducteur), a une résistance supérieure à 30kQ et inférieure à 1 ΜΩ, dans les mêmes conditions, dimensions et essais) ; sa formulation est adaptée aux pièces de carrosserie ; elle doit notamment présenter une bonne adhérence à la matière de la pièce, par exemple sur un polypropylène traité ;

Ainsi, selon un mode de réalisation, le revêtement 20 est un primaire pour pièce de carrosserie automobile enrichie en pigments conducteurs électriques.

La quantité des pigments est définie en fonction de la résistivité du pigment utilisé, donc en fonction de la nature du pigment, et en fonction de la quantité de chaleur souhaitée. On peut par exemple utiliser des pigments pulvérulents de graphite.

Selon un exemple de réalisation, le revêtement 20 comporte :

un primaire ; un tel primaire peut comporter un composé de résine polyuréthane mono ou bi composants, des charges conductrices du type noir de carbone et un solvant organiques du type xylène, acétate de butyle, acétate de butyle glycol... le primaire peut également comporter un solvant à base d'eau, d'éther de glycol et/ou de pyrrolidone ;

des charges de pigments conducteurs ; de telles charges peuvent être choisies seules ou en combinaison dans le groupe de charges suivant : graphite sous ses différentes formes (tube, nanotubes, poudres), métaux tels que le cuivre, l'argent, le fer, l'indium..., sous différentes formes (tube, poudre, fils), alliage de graphite et de métal.

De manière générale, le primaire 20 comprend plus de 10% en poids de pigments, préférentiellement entre 20% et 60% en poids.

La granulométrie des pigments est de préférence inférieure à 25 micromètres. Une telle granulométrie permet en outre d'obtenir une meilleure dispersibilité et d'augmenter la répartition des pigments de graphite dans la résine.

Selon le procédé, les épaisseurs des trois revêtements 20, 30 et 40 sont généralement comprises dans les intervalles suivants pour une application à une pièce de carrosserie automobile :

premier revêtement 20 (primaire) : 5 à 15 microns ;

second revêtement 30 (vernis) : 20 à 40 microns voire plus ;

troisième revêtement 40 (base) : 10 à 30microns.

On rappelle que l'on applique dans l'ordre : le primaire 20, puis la base 40, et enfin, le vernis 30.

Selon le procédé, on met sous tension le premier revêtement 20, en le mettant en contact avec des électrodes 800, reliées au générateur 700. Les figures 2A et 2B illustrent cette étape du procédé. On génère ainsi un courant dans le premier revêtement 20 au niveau de toute la surface à peindre.

Pour ce faire, et selon un mode de réalisation préférentiel, on réalise une zone de contact 25 du revêtement 20 avec les électrodes 800. Cette zone de contact 25 est une zone de la pièce 10, en contact avec le revêtement 20 recouvrant la surface à peindre. Alors que la surface à peindre est recouverte par au moins les deux revêtements 20 et 30 (et généralement le revêtement 40), la zone de contact 25 n'est recouverte que par le revêtement 20, comme l'illustre la figure 2A. Ceci permet une utilisation plus aisée de tout type d'électrode.

Généralement cette zone de contact 25 est située sur une surface de la pièce 10 non visible une fois montée sur un véhicule.

De préférence, et comme l'illustre la figure 2B, on utilise une électrode dont la forme permet de parcourir toute une première bordure de la pièce 10, et une seconde électrode permettant de parcourir toute la bordure de la pièce 10 opposée à la première bordure (sur des bords opposés de la pièce 10, ou diamétralement opposées si la pièce est circulaire comme l'illustre la figure 3). Ceci permet d'améliorer l'homogénéité de la dissipation d'énergie sous forme de chaleur, sur toute la surface de la pièce 10 recouverte par le revêtement 20.

La figure 3 illustre différents exemples de réalisation d'implantation de deux électrodes 800 en contact avec le revêtement 20.

Le temps de mise sous tension du premier revêtement 20 dépend de la chaleur que l'on souhaite dégager. Un exemple d'application est décrit ci-après.

La mise sous tension du primaire 20 permet une diffusion de chaleur entre les deux électrodes 800. Le primaire 20, en chauffant, active ainsi uniformément la réticulation du vernis 30.

Exemple de réalisation

On applique, sur la surface d'une pièce à peindre, une couche de primaire ayant une épaisseur de 15 microns.

Le primaire est du type décrit précédemment, enrichi en graphite.

Puis on applique une base du type polyuréthane. Une telle base peut comporter par exemple un système polyuréthanne mono ou bi composant, des pigments colorants (par exemple ΤΊ02), des paillettes (par exemple du type aluminium) et des charges de type talc ou carbonate de calcium.

Enfin, on applique un vernis du type polyuréthane. Un tel vernis peut comporter par exemple un système polyuréthane mono ou bi composant, avec éventuellement une résine acrylique. Cette dernière peut être une résine époxy comportant un solvant organique ou aqueux (eau = éther de glycol ou dérivés de pyrrolidone).

On relie les électrodes au primaire, puis on génère un courant de 15 V à 0,4 ampères, pendant une durée de minimum de 20mn, après avoir atteint une température minimum de 75°C.

La chaleur ainsi dégagée par le primaire 20 permet de faire réticuler de façon homogène le vernis.

L'invention concerne également une installation 100 pour peindre une pièce 10 de véhicule automobile.

On se réfère maintenant à la figure 4 qui illustre cette installation 100 selon l'invention, comportant au moins un support de pièce 300, et un moyen mobile 400 permettant de faire défiler relativement le support de pièce 300 devant un moyen d'application 500 d'un premier revêtement 20 sur au moins une surface de la pièce 10, et un moyen d'application 600 d'un second revêtement 30 sur ladite surface de la pièce.

Le moyen mobile 400 permet ainsi, soit de déplacer le support 300 devant un moyen d'application 500 fixe (balancelle déplacée devant une station de peinture fixe), soit de déplacer le moyen d'application 500 devant un support 300 fixe.

L'installation peut être du type « chaîne peinture », qui est une installation dans laquelle des balancelles 300 portant plusieurs pièces 10 à peindre circulent en convoi à travers une succession de postes 500, 600, 900. Dans ce cas, le moyen mobile 400 permet de déplacer le support 300 devant un moyen d'application 500 fixe.

L'installation peut être « de type à cabine » (non représentée sur les figures), qui se distingue d'une installation de type « chaînes peinture » par le fait que les pièces 10 sont portées non par des balancelles parcourant une succession de postes, mais par un robot manipulateur qui les déplace devant un ou plusieurs applicateurs fixes dans une cabine de peinture. Dans ce cas, le robot récupère la pièce 10 qui était positionnée sur un convoyeur par exemple, il déplace la pièce 10 devant les moyens d'application de peinture, avec la trajectoire et le cycle souhaité, puis il repose la pièce 10 sur un convoyeur.

L'installation comporte au moins un générateur de courant 700 muni d'au moins une électrode 800 apte à alimenter en courant le premier revêtement 20, et en ce que le premier revêtement 20 constitue une résistance électrique.

Cette résistance électrique est apte à dégager par effet Joule de la chaleur, et donc à chauffer un revêtement 30 (ou 40) appliqué sur ce premier revêtement 20. De préférence, la chaleur dégagée permet une désolvatation et/ou une réticulation du second revêtement 30 et/ou du troisième revêtement 40. Selon un mode de réalisation, l'installation 100 comporte en outre un moyen d'application 900 d'un troisième revêtement 40 sur ladite surface de la pièce 10.

Les électrodes 800 constituent des éléments conducteurs électriques rapportés sur la pièce 10, au niveau de la zone de contact 25, de façon à relier le générateur de courant 700 au revêtement 20.

Ces éléments conducteurs électriques 800 sont positionnés de façon à induire un courant dans tout le revêtement 20 (figures 2B, 3).

La figure 3 illustre un exemple de positionnement des électrodes 800 sur un dispositif 10, dans lequel le dispositif 10 comporte 2 électrodes 800 diamétralement opposées.

Selon une variante, une électrode 800 peut être constituée par une bande collante conductrice qui forme un film adhésivé sur la zone de contact 25.

Dans une variante, une électrode 800 peut être constituée d'un insert, de préférence métallique, surmoulé pendant le moulage de la pièce 10, au niveau de la zone de contact 25. Un tel insert peut être choisi parmi la liste suivante : œillet; plaque; tresse. Un tel insert peut être notamment en cuivre ou en argent.

L'ensemble formé du générateur 700 et des électrodes 800 peut être positionné sur un support en bout de chaîne de peinture.

Ainsi, l'invention concerne également un ensemble d'une pièce 10 de carrosserie de véhicule automobile et d'une installation 100, dans lequel au moins une des électrodes 800 est un insert métallique surmoulé lors de la mise en forme de la pièce 10, ou un élément rapporté et fixé sur la pièce au niveau d'une zone de contact 25. Dans ce dernier cas, l'élément rapporté peut être une bande collante conductrice formant un film adhésivé conducteur.

L'invention concerne également une pièce 10 de carrosserie de véhicule automobile, comportant au moins une surface revêtue successivement du premier revêtement 20 et du second revêtement 30. Le premier revêtement 20 constitue une résistance électrique apte à dégager par effet Joule une chaleur permettant une réticulation du second revêtement 30, tel que le revêtement 20 décrit précédemment.

De préférence, la pièce 10 comporte un troisième revêtement 40 entre le premier revêtement 20 et le second revêtement 30.

Selon un exemple de réalisation préféré, le premier revêtement est un primaire, le second revêtement est un vernis, et le troisième revêtement est une base.

Selon un mode de réalisation, la pièce 10 comporte une zone de contact 25 du premier revêtement 20 pour des électrodes 800. Comme précédemment décrit, cette zone de contact 25 n'est pas une zone à peindre, et elle définit une zone de la pièce 10 en contact avec le revêtement 20 recouvrant la surface peinte (par les revêtements 20, 30 et éventuellement 40). Cette zone de contact 25 n'est recouverte que par le revêtement 20, c'est-à-dire que dans cette zone de contact 25, le revêtement 20 n'est recouvert par aucun autre revêtement empêchant sa mise sous tension par contact avec les électrodes 800.

De préférence, la zone de contact 25 est une surface de la pièce 10 non visible une fois montée sur un véhicule.

Liste des références

10 pièce de véhicule automobile

20 premier revêtement (primaire)

25 zone de contact du revêtement 20 avec les électrodes 800

30 second revêtement (vernis)

40 troisième revêtement (base)

100 installation pour peindre une pièce 10 de véhicule automobile

300 un support de pièce

400 un moyen mobile

500 un moyen d'application du premier revêtement 20

600 un moyen d'application du second revêtement 30

700 générateur de courant

800 électrodes

900 un moyen d'application du troisième revêtement 40