Brevet FR2008882A1 — publié le 19700130

La présente invention concerne les procédés et dispositifs d'attaque chimique et plus particulièrement les procédés et dispositifs d'attaque chimique superficielle dits "sans poudre", ainsi que les produits obtenus par mise en oeuvre du procédé. 5 Parmi les domaines d1 application de l'invention, on peut mentionner la fabrication des plaques destinées aux arts graphiques et en particulier celle des plaques de photogravure. Au cours de cette fabrication, on attaque sélectivement une plaque en surface pour constituer une représentation en relief à partir de laquelle on tire des copies. Un procédé courant consiste à partir 10 d'uoe feuille métallique (par exemple en alliage de zinc, cuivre ou magnésium) et k la recouvrir, après nettoyage, d'un revêtement de laque photosensible. Le revêtement est exposé à la lumière à travers un négatif de l'image à reproduire i La surface exposée est développée et fournit un revêtement résistant aux acides là où elle a été impressionnée. Ce revêtement est durci puis la plaque 15 est soumise à une action chimique d'attaque ou de décapage qui enlève les zooes non revêtues, c'est-à-dire correspondant aux parties opaques du négatif, et fournit une image en relief. On utilise notassent pour attaquer les plaques un dispositif dit de ge "ssns poudre"« Ce dispositif esHpreoà une cuve de réception d'un bain 20 de grand veluae de réactif d'attaque* La plaque impressionnée à décaper est ■cmtée m regard du bain d'attaque et généralement au-dessus du bain, la face à décaper en dessous* Le dispositif est muni d'organes permettant de pulvériser ou de faire gicler le réactif d'attaque sur la plaque. Ces organes sont en général rotatifs et on utilise notaïaaent des roues à palettes ou des lames dé-25 flectrices qui écopent la solution d'attaque, la pulvérisent et la projettent sur la plaque : Ota pourra trouver une description de tels appareils dans de nooibreux docisaents et notassent les brevets des Etats-Unis n® 1 359 872 (Congdon), 1 393 315 (Robertson) et 1 908 487 (Powers). Parmi les difficultés rencontrées dans la mise en oeuvre du décapage 30 sans poudre dans les appareils du type mentionné ci-dessus, l'une des plus fréquentes est due à ce que c'est le volime de réactif d'attaque écqpé par les palettes qui détermine la quantité projetée sur la plaque à décaper. Lorsque les palettes coemencent à tourner elles soustraient au bain de solution d'attaque une partie de son volume. La surface libre du bain descend et les palet-35 tes plongent moins profond. Le débit projeté par les palettes diminue donc. Mais au fur et à mesure que le réactif d'attaque qui vient d'être projeté revient au bain, la surface libre remonte vers son niveau primitif. Il se produit ainsi un "ponçage" qui se traduit par une fluctuation à période courte 69 16109 2 2008882 du volume de solution projetée sur la plaque par les palettes. Ces conditions se traduisent par une attaque de caractéristiques indésirables puisqu'irrégulières. Au "pompage" provoqué par le prélèvement dans le bain du réactif pro-5 jeté sur la plaque s'ajoutent des oscillations transversales provoquées par les palettes qui déplacent en nasse la solution au fond de la cuve. Ce "pompage" transversal perturba également le décapage en modifiant la profondeur de liquide sur laquelle les palettes agissent pour éclabousser la plaque. On a proposé des palliatifs pour résoudre les problèmes ci-dessus 10 mais aucun n'est pleinement satisfaisant. On a notamment placé des cloisons transversales, similaires aux cloisons de tranqui1li sation utilisées dans les réservoirs d'avion, pour atténuer les oscillations du bain et les éclaboussu-res. Un système de ce genre est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2 776 512 (Guenst). Cette méthbde ne résout évidemment pas les problè-15 mes liés aux fluctuations du niveau de la surface libre. On a également proposé d'entraîner les roues à palettes à l'aide d'un mécanisme électrique à vitesse constante. Ainsi, la vitesse de rotation n'est pas affectée par les variations de la force antagoniste exercée sur les palettes par le bain. Ce procédé ne résout pas non plus le problème fondamental, c'est-à-dire la variation de 20 niveau du bain de décapage dans lequel plongent les palettes, due au ponçage. La présente invention vise à fournir un procédé et un dispositif répondant mieux que ceux suivant l'art antérieur aux exigences de la pratique , notaianent en ce qu'il ne présente pas les inconvénients ci-dessus ou ne les présente que de façon très atténuée. 25 Dans ce but l'invention propose un procédé d'attauqe chimique super ficielle caractérisé notamment en ce qu'on prélève sur une source d'un objet tel qu'une plage par projection d'un réactif d'attaque sur l'objet, un débit déterminé et sensiblement constant du réactif d'attaque pour le projeter sur la surface de l'objet de façon à rendre sensiblement homogène la répartition 30 du réactif projeté sur ladite surface. L'invention propose également un dispositif d'attaque chimique superficielle d'un objet, comprenant une source d'alimentation en réactif d'attaque et des moyens pour projeter le réactif sur la surface de l'objet, caractérisé notamment par un système de dosage destiné à fournir aux moyens 35 de projection, à partir de ladite source, un débit moyen sensiblement constant de réactif de façon que le débit de réactif projeté sur la surface sont sensiblement uniforme. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui 69 16109 3 2008882 suit de modes d'exécution de l'invention donnés à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels : La Fig. 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un dispositif suivant l'invention, certaines portions étant arrachées ; 5 La Fig. 2 est une vue du dispositif de la Fig. 1 en coupe suivant un plan vertical. La Fig. 3 montre en perspective une roue à palettes et une gouttière du dispositif des Fig. 1 et 2 ; La Fig. 4 montre en perspective une gouttière suivant une variante 10 d'exécution de l'invention ; La Fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4 ; La Fig. 6 est une vue de détail montrant le montage des gouttières du dispositif des Fig. 1 à 3. Le dispositif illustré en Fig. 1 à titre d'exemple de mise en oeuvre 15 est destiné à l'attaque chimique de plaques de photogravure déjà impressionnées de sorte qu'une partie de leur surface, représentant l'image à reproduire, résiste à l'action du réactif d'attaque. Le dispositif comporte une cuve 10 contenant le bain d'attaque et les organes destinés à projeter le réactif sur la plaque, constitués par des 20 roues à palettes rotatives. La cuve 10, portée par des pieds 14* est en fibre de verre ou en un autre matériau non corrodable par le bain d'attaque. Elle est fermée par un couvercle 12. Le fond de la cuve 10 est occupé par le bain de réactif d'attaque qui arrive par une conduite 16 et peut être évacué par une conduite de vidange 18. Un tambour à axe horizontal 20 est placé au-dessus 25 de la surface libre du réactif et porté par un arbre 22 entraîné par un moteur (non représenté) qui permet de le faire tourner. Le tambour 20 est prévu pour recevoir une plaque de photogravure préalablement inçressionnée canne mentionné ci-dessus. Dans la cuve 10 sont placées deux roues à palettes 26 destinées à 30 pulvériser du réactif d'attaque sur la plaque 24 pendant la rotation de celle-ci. Ces roues 26 ont avantageusement la forme illustrée sur la Fig. 2 et comportent des lames qui plongent dans le réactif d'attaque et le projettent vers le haut en le pulvérisant (flèches en tirets sur la Fig. 2). Chaque roue à palettes26 se compose de plusieurs tronçons 28 (Fig.3). 35 Chaque tronçon coaporte une série de lames 30 séparées des lames du tronçon suivant par des séparateurs 32 circulaires répartis à intervalles réguliers le long de la roue. Les lames sant en forme de V très ouvert et une de leurs arêtes 69 16109 2008882 terminales est fixée à l'arbre 34 de la roue 26. Chaque tronçon fonctionne en roue à palettes, plonge dans le réactif et en écope un volume donné à chaque rotation de la roue. Les lames 30 de deux tronçons adjacents 28 sont légèrement décalées angulairenent de façon à régulariser le débit de réactif projeté contre 5 la plaque 24. Les arbres 34 des roues à palettes 26 traversent les parois de la cuve 10 dans lesquelles elles tournent librement. Elles sont entraînées en rotation, de préférence dans des directions opposées, par un mécanisme quelconque non représenté. Le dispositif tel qu'il a été décrit jusqu'à présent est relative-10 ment classique. Suivant l'invention il est complété par un système de dosage destiné à offrir aux roues à palettes un volume sensiblement constant de réactif de façon que la plaque reçoive un débit sensiblement constant dans le temps de réactif et ainsi soit décapée uniformément. Dans le mode de réalisation illustré en figures 1 et 2, le système 15 comporte deux auges ou gouttières 44 en matériau résistant à l'acide constituant le réactif, tel que le chlorure de polyvirryie j ces gouttières sont suspendues au-dessous des roues à palettes 26 et fixées à des plaquettes 42 formant coussinets, en polytétrafluorétylène par exemple, par des organes en matériau résistant également à l'acide tels que des boulons et écrous en titane. Les 20 plaquettes 42 sont percées de trous de passage des arbres 34 et fixent la position des roues à palettes dans les gouttières 40. Ces gouttières sont seiai-cylindriques et laissent subsister un jeu faible et de dimension précise entre elles et le pourtour des roues à palettes 26. A titre d'exemple, on peut utiliser des gouttières 40 de 126 rai (8,5 pouces) de diamètre avec des roues à 25 aube de 190 nm (7,5 pouces) de diamètre. Le jeu entre chaque roue à palette 26 et la gouttière correspondante 40 est alors de 12,7 m seulement, c'est-à-dire très faible : le débit de réactif qui retombe dans les gouttières après avoir été projeté sur la plaque 24 est ainsi insignifiant. Comme le montrent les figues 1 et 2, les gouttières 40 sont reliées 30 par une barre 46, en chlorure de polyvinyle par exemple. Dans cette barre 46 sont pratiquées deux fentes longitudinales 48 de réception d'organes de fixation de la barre 46 aux flasques terminaux des gouttières 40. Ces fentes 48 permettent l'écartenent des. gouttières et donc leur position angulaire par rapport à l'axe de rotation de la plaque 24. 35 Dans chaque gouttière 40 sont perçés une pluralité de trous 44 régulièrement répartis par lesquels le réactif accède à l'intérieur des gouttières d'où il est prélevé par les roues à palettes 26. Pour que tous les tronçons 28 reçoivent un même débit de réactif, chaque paire de trous 44 est placée 6^ 16109 s 2008882 sous lin tronçon 28 dans le cas de la figure 3- Le nombre et la section des trous 44 sont choisis pour que le débit de réactif qui passe à travers eux pendant la rotation des roues à palette et qui est projeté par celle-ci sur la plaque à décaper soit sensiblement constant. On peut estiner qu'en général les 5 trous ne doivent pas représenter plus de 10% environ de la surface de paroi de la gouttière on contact avec le réactif contenu dans la cuve 10. Cette proportion est avantageusement inférieure à 5% dans la plupart des cas. Une gouttière répondant à ces conditions, présentant un diamètre de 116 nn et une longueur de 863 on,a été réalisée. Elle était percée de huit 10 paires de trous de 12,7 de diamètre répartis à intervalles réguliers le long du fond de la gouttière. Les trous appartenant à une même paire étaient à 37,1 m l'un de l'autre et deux paires de trous étaient séparées par un intervalle de 103,6 m (4 pouces). La gouttière était destinée à recevoir des roues à palettes de 190 mm de diamètre comportant huit tronçons 28 de 103,6 mm (4 15 pouces) de long. Ainsi chaque paire de trous alimente un tronçon 28. On constate que la section de passage (section droite de trous) représente un peu moins de 0,1 pouce carré par pouce de longueur de gouttière. Dans un second mode de réalisation de l'invention, illustré en Fig. 4» le système de dosage destiné à fournir un débit moyen sensiblement 20 constant de réactif à la roue à palettes comprend un collecteur de distribution 52 fixé à la face inférieure de la gouttière. Ce collecteur 52 porte un embout d'admission 54 relié par un flexible 56 en matériau non corrodable par les acides à une source d'alimentation en réactif (non représentée). Le collecteur 52 est par exemple alimenté en réactif à partir de là cuve 10 par une pompe 25 non représentée, ou relié à une source indépendante de la cuve. Sauf en ce qui concerne l'adjonction du collecteur 52 et de ses organes annexes, la gouttière 50 du mode de réalisation de la Fig. 4 présente la même structure que la gouttière 40 des figures précédement décrites. Le fond de la gouttière 50 est perçé d'une pluralité de trous régulièrement répartis 58. Chaque paire de trous est plaçée sous un tronçon de roue à palette 30 28 pour que chaque tronçon reçoive un même débit de réactif. La disposition illustrée en Fig. 4 rend inutile d'imergerpartiellement les roues à palettes 26 et les gouttières dans le bain de réactif qui occupe le fond de la cuve. C'est en effet le collecteur 52 qui fournit le réactif qui est ensuite réparti le long de la gouttière 50 par les trous 58 de 35 façon à fournir à chacun des tronçons 28 de roues à palettes un débit sensiblement identique et constant dans le temps. A titre d'exemple on peut indiquer qu'un dispositif à deux gouttières 40 et deux roues à palettes correspondantes 26 présentant les dimensions 69 16109 2008882 données ci-dessus a été utilisé pour décaper une plaque de cuivre laniné ayant environ 1,65 ^ d'épaisseur. La plaque était placée à 38 cm environ au-dessus du bain, constitué par une solution à 30° Bauné de chlorure ferrique. Les roues à ailettes tournaient en sens opposés, corne indiqué sur la Fig. 2, à une vitesse comprise entre 200 et 800 tours par minute et avantageusement de l'ordre de 600 tours par minute, L'attaque était poursuivie jusqu'à ce que la profondeur de décapage requise soit atteinte. Chaque minute de fonctionnement correspondait à une profondeur d'environ 25 millièmes de millimètre. Il va sans dire que l'invention s'applique à tout procédé ou dispositif de décapage dans lequel il est souhaitable que l'objet à décaper soit exposé à un débit régulier de réactif de façon que sa surface sont unifomémei£ attaquée. Corane indiqué ci-dessus, l'invention s'applique au décapage de diverses plaques d'impression, de poinçons de gravure, 'etc..» et est utilisable pour la plupart des matériaux communément utilisés, tels que le cuivre, le zinc et le magnésium* L'invention est applicable que l'objet se présente sous forme de plaque roulée en cylindre (cane dans les cas évoqués ci-dessus), de plaque plate ou de bande continue. Par ailleurs, les moyens destinés à mettre en oeuvre l'invention ne sont pas forcément constitués par des gouttières du genre décrit ci-dessus. De façon générale, il va sans dire que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été représentés et décrits à titre d'exemples et que la portée du présent brevet s'étend aux variantes de tout ou partie des dispositions décrites restant dans le .cadre des équivalences. 69 16109 7 2008882 REVENDICATIONS 1. Procédé d'attaque chimique superficielle d'un objet tel qu'une plaque par projection d'un réactif d'attaque sur l'objet, caractérisé en ce qu'on prélève sur une source un débit déterminé et sensiblement constant du réactif 5 pour le projeter sur la surface de l'objet de façon à rendre sensiblement homogène la répartition du réactif projeté sur ladite surface. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source alimente avec un débit en moyenne sensiblement constant une zone d'où le réactif est projeté ladite surface. 10 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on projette le réactif à partir d'un récipient alimenté par la source. 4 • Procédé suivant la revendication 1, 2 ou 3» caractérisé en ce que, le dit objet étant constitué par une plaque à attaquer sur une surface, la plaque est courbée en forme de cylindre et mise en rotation autour de l'axe du cylin-15 dre et le réactif est projeté de façon homogène à partir d'une ou plusieurs zones allongées parallèles à l'axe de rotation. 5. Dispositif d'attaque chimique superficielle d'un objet, comprenant une source d'alimentation en réactif d'attaque et des moyens pour projeter le réactif sur la surface ue l'objet, caractérisé par un système de dosage des-20 tiné à fournir aux moyens de projection, à partir de ladite source, un débit aoyen sensiblement constant de réactif de façon que le débit de réactif projeté sur la surface soit sensiblement uniforme*. 6. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système de dosage comprend des organes de limitation dé débit. 25 7. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le sys tème de dosage comporte une paroi percée de trous par lesquels arrive le réactif dont le nombre et la section sont tels que le débit moyen de réactif accédant aux npyens de projection du réactif soit sensiblement constant, le rapport de la section droite totale de trous à la section totale de la paroi en contact 30 avec le réactif fourni par la source d'alimentation étant inférieur à 10$ et avantageusement inférieur à 5% . 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient destiné à recevoir du réactif provenant de la source d'alimentation par l'intermédiaire de trous qui freinent 35 l'écoulement vers ledit récipient et règlent cet écoulement de façon à maintenir un niveau sensiblement constant dans le récipient, dans lequel lesdits moyens de projection prélèvent le réactif. 69 16109 8 2008882 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de projection comprennent au moins un organe rotatif qui plonge dans le réactif contenu dans le récipient, et en écope des volumes déterminés qu'il projette sur l'objet. 5 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le récipient est constitué par une gouttière horizontale dont le fond percé de trous ce'; imorg-j dans un bain de réactif occupant le fond d'une cuve constituant la source, la face supérieure ouverte de la gouttière étant placée hors du bain de sorte que la seule conmunication entre le bain et l'intérieur de la 10 gouttière est constituée par les trous du fond, l'organe rotatif plongeant au moins partiellement dans la gouttière. 11. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les trous sont percés à intervalles réguliers sous l'organe rotatif, constitué par exemple par une roue à palettes. 15 12. Dispositif suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le récipient est alimenté par un collecteur auquel il est relié par des trous ménagés dans la paroi du récipient à 1'intérieur de celui-ci, ledit collecteur étant alimenté par une conduite, soit à partir d'un bain occupant le fond de la cuve dans lequel est placé le dispositif, soit à partir d'une source d'alimentation 20 indépendante. 13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que ledit récipient est constitué par une gouttière horizontale et en ce que led.it collecteur est porté par le fond de la gouttière et relié à l'intérieur de celle-ci par des trous régulièrement répartis le long de la gouttière. 25 14. Objet, tel que plaque de photogravure, caractérisé en ce qu'il est obtenu par mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 4 et/ ou du dispositif suivant l'une des revendications 5 à 13.