Brevet FR2363643A1 — publié le 19780331

La présente invention est relative à un procédé pour réaliser, par lectro-deposition, un cylindre ou virole perforé suivant une trame et un motif déterminés. Elle concerne l'en semble du cycle de fabrication d'un cylindre à parois épaisses, ainsi csue les domaines d'application autorises par la structure particulière du cylindre obtenu. On sait réaliser, par électrolyse, un dépôt épais de métal sur une matrice cylindrique conductrice4 L'épaisseur de ce dépat n'est pratiquement pas liftée lorsqu'il s'agit d'un déport adhérent et uniforme. C'est le cas quand il s'ait de recharger une matrice pvur en modifier le dia::-#to. wn revanche, des difficultés difficilement surmontables apparaissent au cours de la fabrication d'une virole perforée. On connaît des procédés pour sensibiliser une matrice par enduction avec une résine photo-sensible, pour reproduire, par photographie et insolation, une trame sur cette couche sensible qui est ensuite développée.Les surfaces non insolées sont d & rrassées de la couche et la surface métallique de la matrice est mise à nu# dans ces zones, tandis que la couche isolante photo-sensible reste adhérente dans les zones insolées où elle constitue des "réserves", aussi bien contre une action chimique qu'électrique L'électrodéposition sur une matrice ainsi traitée présente, en théorie, un intdrdt souvent majeur, à savoir permettre de fabriquer une virole qui ne présente aucune génératrice de raccordement (contrairement aux feuilles enroulées sur elles-mêmes). En pratique, ce procédé électrolytique est peu développé, ceci étant dû aux inconvénients insurmontables dans ltétat actuel de la technique. En dehors de la tenue souvent incertaine de la couche de protection dans un bain électrolytique, tenue qui diminue avec la durée de dépôt, les principaux inconvénients proviennent --de la modification du contour et surtout de la diminution de la surface du point de trame, donc des perforations, à mesure que lrépaîsseur de dépôt augmente ; ce phénomene est essentiellement provoqué par effet de pointe" du courant - du démoulage de la virole, c'est-à-dire de Sa séparation d'avec la matrice ; pour réaliser un démoulage correct, la flexibilité du dépit, la longueur do la matrice et l'épaisseur déposée doivent permettre de déformer élastiquement la virole pour la décoller de la matrice. En fait, dans l'état actuel de la technique, un cylin dre électrolytique perforé et tramé est constitué par une feuille minee à peine plus épaisse que la couche de résine photo-sensible Si l'on aug- mente l'épaisseur de dépôt, le point de trame se déforme rapidement et de façon irrégulière, les perforations se bouchent , et , surtout , il devient pratiquement impossible d'extraire et de démouler la virole qui devient de plus en plus rigide.(Cet impératif de déroulage liait d'ailleurs fortement la longueur de la virole). Ce procédé est donc limité à la fabrication de cylindres pour impression .La minceur des parois (au maximum de l'ordre de 0,2 mu) , la faible section des perforations,(représentant au maximum 1 X de la surface total.) , la grosseur de la trame ne permettent pas de soumettre ce métal électrolytique à des efforts soutenus , ni de réaliser une reproduction fine ,-du type héliogravure. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de réaliser un cylindre perforé sur tout ou partie d Sa nrface constitué par des parois épaisses , fabriqué par électro-déposition sur une matrice et dénoué de cette matrice , suivant une séquence nouselle d'opérations. Un procédé selon l'invention , pour fabriquer , par élec tro-déposition , une chemise ou virole cylindrique perforée et à parois épaisses consiste à sensibiliser ane matrice par dépit d'une couche photo-sensible , à copier une traie sur omette résine qui est ensuite développée et enfin à réaliser un dépôt électrolytique sur cette rs- trice , et il est caractérisé en ce que l'on étudie le contour et la densité des points de trame , l'épaisseur et le traitement de la ré sine phto-sensible , et les conditions du dépôt , Cl fonction de l'épaisseur paroi que l'on désire obtenir sans déformer de façon sensible le point de traie g donc les perforations , d'un cylindre de grande épaisseur qu'on part ensuite dérouler de la matrice grâce à une opération utilisant l'effet des tensions internes dans le métal déposé , la valeur de Oea tensions étant contrôlée en permanence au cours du dépôt et maintenue dans une fourchette comprise entre une valeur maximale provoquant le décollement en cours de dépôt , et une valeur minimale interdisant le démoulage sans déformation plastique et détérioration de la chemise obtenue. Suivant une autre caractéristique , on effectue une opération de passivage de la matrice #ensibilisée , copiée et dévelop- pée , afin de réduire le plus possible l'adhérence entre le métal de la matrice et le métal déposé. On contrôle , on réglo ~ on mesure le sens et la valeur des tensions internes dans le métal déposé à l'aide d'un dispositif appelé "contractomètre". Ce dispositif est étalonné dans des conditions parfaitement détermindes d'éloctro-déposition > cet étalonnage se faisant par dépôt de métal sur une lame d'acier dont on a prédéterminé la réaction aux tensions internes. Le procédé de démoulage de la chemise épaisse, donc rigide, obtenue par électro-déposition (on peut déposer plus de 0,6 mm) consiste à décoller le cylindre de la matrice sur une faible profondeur, le long d'un périmètre d'extrémité. Ce décollement initial libère les tensions internes du dépôt, provoque une légère dilatation de la chemise, ce qui se traduit par une onde de propagation de décollement, On facilite la-propagation de cette onde de démoulage par exemple à l'aide d'un galet que l'on fait rouler sur le dépôt avant d'extraire le cylindre électroformé en le faisant glisser le long de la matrice-support. Suivant une autre caractéristique, l'épaisseur du cylindre modifie la surface et la netteté du contour initial des trous ou perforations définies par la trame photographique. On choisit donc les caractéristiques de la trame--en fonction du dé pôt désiré, et notamment en fonction de son épaisseur finale, cette trame étant réalisée photographiquement à partir d'une trame classique. Ainsi, pour un cylindre donné on fabrique chaque fois une trame spéciale définie par le contour du point de trame, le nombre de points par centimètre carré et la largeur des ponts (ou barrettes) entre deux points de trame voisins. Suivant une autre caractéristique, on utilise de pré férence une trame dont les points présentent un contour hexagonal, de façon à obtenir des ponts de largeur pratiquement constante. La largeur des sommets entre les points de trame est peu supérieure à celle des barrettes, tandis que ltangle au sommet entre deux oBtés #adjacents d'un point de trama hexagonal est supérieur à l'angle d'un point carré classique, si bien qu'on obtient un dé p#t où l'effet de pointe est réduit à une valeur minimale. Suivant une autre caractéristique, la matrice est sen sibilisée avec une résine photosensible dont la valeur et la régu larité de ltépaisseur sont étroitement contrées en fonction du dépôt désiré, Le film tramé, dimensionnellement stable est mis en place sur la résine et copié par insolation de toute l'épaisseur de la couche sensible laquelle est ensuite développée, la matri- ce étant alors le négatif de la trame copiée. Suivant une autre caractéristique, on améliore les qualités de résistance de la résine en la soumettant à un traitement thermique régulier sur toute sa surface. On améliore ainsi les qualités d'isolation électrique* de résistance chimique, ainsi que l'adhérence entre la surface de la matrice et la couche de résine, si bien qu'on peut réaliser un dépôt électrolytique épais, sans être limité par la tenue de la résine immergée dans le bain électrolytique, la durée d'immersion ou la densité de courant. Suivant une autre caractéristique pendant toute la durée de l#électro#déposition, le bain est maintenu å une température rigoureusement constante déterminée en fonction de la valeur et du sens des tensions internes du métal déposé. Suivant une autre caractéristique, la densité de courant est maintenue constante pendant toute la durée du dépit épais, Pour cela, on calcule la surface exacte non isolée pour définir l'intensité de courant initiale, tandis qu'on corrige régulièrement cette intensité à mesure que la surface de dépôt augmente par recouvrement progressif de la résine lorsque épais seur de métal déposé devient supérieure à l'épaisseur de la résine isolante qui définit le contour initial des perforations. Un cylindre selon l'invention est constitué par une virole à paroi épaisse, formée par électro-déposition de métal sur une matrice cylindrique conductrice enduite d'une couche photo-sensible reproduisant les points de trame d'un film, et il est caractérisé en ce qu'il présente des perforations correspondant chacune à un point de trame, le contour de ces perforations étant composé de cotés curvilignes convexes dus aux effets de pointe lors du dépit épais et du recouvrement partiel de la résine, ce cylindre étant souris à des tensions internes tendant à provoquer sa dilatation et sa séparation du moule constitué par la matrice. La structure du cylindre tramé obtenu est caractérisée d'une part par le type et la densité des perforations et, d'autre part par lrépaisseur des parois qui est choisie pour obtenir une virole rigide et un rapport surface des perforations sur surface des ponts adapté à la nature et à la quantité de produit à déposer. L'évolution de la structure du cylindre avec l'épaisseur de paroi sera décrite plus loin. Suivant une première variante, le cylindre épais présen te, sur toute sa surface, des perforations réparties régulièremont et ayant toutes la êe surface, Ri bien que le cylindre peut etre utilisé r réaliser, à la façon dune enduiseuse, un dépit épais et régulier d'une matière pâteuse, par exemple du type plastisol ou analogue. Suivant une autre variante, le cylindre perforé électro- formé présente plusi##urs plages de tra-#es, chaque plage étant définie par la fore de ses cerferations, leur diamètre et le rapport surface des trous / surface des ponts. Dans ce cas, on réalise un dépot épais, en relief et d'épaisseur variable d'une plage à l'au rye. On peut, par exemple, copier sur la matrice, une trame rui présente un pont de largeur progressivement croissaute.Sur le cylindre obtenu, seul le rapport des surfaces perforées aux surfaces pleines varie et le dépSt ou enduction donne un effet de relief dégradé Suivant d'autres variantes, le cylindre épais permet de modifier l'aspect de surface ou la structure d'un-produit, de réaliser des découpes d'un support... Il peut également être utilisé comme cylindre d'impression. Suivant une autre caractéristique, le dépôt, la découpe, la modification d'aspect dtun produit ou d'un support sont des opérations ponctuelles définies par la structure de la paroi, la forme, la surface et la disposition des perforations. On verra en effet que toutes les utilisations du cylindre épais mettent en oeuvre un ou des produits passant à travers les trous correspondant aux points de trame de la matrice sensibilisée. Un dispositif pour la fabrication et le démoulage d'un cylindre épais réalisé par électro-déposition > perforé sur au moins une partie de sa surface, comprend un appareillage photographique pour la fabrication d'une trame, un système de sensibilisation d'un moule-matrice cylindrique et conducteur, un dispositif de copie et de développement de la trame sur la couche photo-sensible recouvrant la matrice, un bain électrolytique dans lequel est immergé la matrice SenSibiliSée, et il est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens étalonnés, appelés Wcontractomètret et destinés à mesurer en permanence, par comparaison, la valeur et le sens des tensions internes (lu dépit électrolytique, ces tensions internes étant réglées de façon à favoriser le décollement du cylindre par une faible dilatation, qui s'amorce lorsqu'on libère les tensions internes au moyen d'un -système peu mettant de déformer au moins une extrémité du cylindre sur une circonfelerce de faible largeur, tandis qu'un dispositif est prévu pour propager l'onde de dilatation ainsi crcée, sur toute ld surface de dépôt, le cylindre perforé étant alors séparé de la matrice. Suivant une autre caractéristique, le dispositif comprend en outre des moyens de chauffage, de réglage, de contrôle et de mesure des caractéristiques du bain électrolytique, ces moyens étant destinés à travailler dans des conditions déterminées très précises et constantes pendant toute I durée du dépit épais. Suivant une autre caractéristique., le contractomètre est constitué par une lame métallique enroulée en hélice, dont une extrémité est solidaire d'un socle fixe, L'extrémité opposée est pincée sur un palier libre en rotation par rapport au socle. Ce palier est relié, par un système amplificateur à une aiguille mobile devant un'cadran quton peut graduer directement, après une série de tests, en valeurs numériques correspondant aux tensions transmises à la lame métallique par un dépit électrolytique réalisé pendant un temps et sous des conditions de température et de densité de courant donnés. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non lidta- tif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Figure 1 est une vue partielle agrandie d'une trame destinée à autre copiée sur une matrice cylindrique pour la fabridation, par électro-dépesition, d'un cylindre selon l'invention. Figure 2, 3 et 4 illustrent les étapes successives de préparation de la matrice et de reproduction photographique de la trame sur la résine photo-sensible. Figure 5 est une vue simplifiée de la cuve de dépit électrolytique de métal sur les surfaces non isolées de la ma4ri- ce. Figure 6 montre une zone agrandie du dépôt obtenu sur la surface cylindrique de la matrice. Figure 7 et 8 illustrent,en coupe, l'évolution de la structure de la paroi métallique électre-déposée, avec l'augmente tation de son épaisseur. Figure 9 montre, vue de l'intérieur, le contour d'une perforation correspondant à un point de trame initial hexagonal. Fig. 10, 11 et 12 illustrent le démoulage de la virole cylindrique épaisse par dilatation du cylindre par rapport à la matrice. Fig. 13 est une vue des éléments d'un ncontractométre" ou appareil destiné à contrôler les tensions internes du métal déposé. Fig. 14 montre l'utilisation do oecontractomètre pour déterminer les conditions optimales de dépit électrolytique. On a vu que la présente invention a pour but de mettre au point un procédé de réalisation d'un cylindre épais perforé. Ce cylindre, en réalité une virole cylindrique, est obtenu par électrodéposition d'un métal dans un bain conducteur traversé par un courant électrique et travaillant dans des conditions très précises. Le procédé de l'invention vise à réaliser une séquence dtapérations de préparation et à déterminer des conditions de travail assurant des perforations régulières et un démoulage sans déformation. Les opérations successives peuvent être groupées de la façon suivante i 10 - Réalisation de la trame a) Par un procédé photographique classique, on fabrique une trame 1 constituée par un support 2, souple, transparent et dimensionnellement stable, recouvert d'une résine photo-sensible sur laquelle est reproduite la trame formée d'un réseau de points de trame 3. On a représenté sur la figure 1 une trame à points 3 présentant un contour hexagonal régulier 4. b) Cette trame n'est pas choisie au hasard. Elle fait l'objet d'une étude préalable qui tient compte de l'épaisseur 5 du cylindre désiré 6 (fig. 12), des caractéristiques des perforations 7 de ce cylindre et de la nature de l'utilisation à laquelle ce cylindre est destiné. Par exemple pour un cylindre d'enduction épaisse en couche uniforme, la trame est d'abord définie par le nombre de points 3 par surface unitaire, la surface (ou le diamètre 8) de chaque point et l'écartement entre deux points voisins, cet écartement étant caractérisé par la largeur 9 du pont ou barrette 10 entre deux côtés (fig. 1). Ces grandeurs sont calculées de façon que le matériau d'enduction (du type des plastisols) forme sur un support une couche uniforme après avoir traversé le cylindre perforé, et avant d'entre gélifié.Les caractéristiques des points de trame, qui fourniront chacun l'un des trous du cylindres sont corrigées en fonction de l'épaisseur des parois. On sait, en effet, qudun dépôt électrolytique est inévitablement accompagné d'unneffet de pointes" dû à une répartition inégale du champ élec- trique. Ainsi, les perforations 7 du dépôt métallique épais sont des images déformées des points de trame 3 (fig. 7). Cette déformation varie avec l'épaisseur de dépôt, par recouvrement des surfaces isolantes correspondant aux points de trame, aussitôt que le dépôt de métal est plus épais que la résine isolante. c) Un film tramé peut porter une ou plusieurs plages de points de trame. Lorsque toutes ces caractéristiques ont été définies, on réalise une trame aux dimensions exactes de la matrice-moule il destinées à recevoir l'image négative du dessin tramé porté par le film0 Dans le cas des points de trame hexagonaux, on voit que la 1/2 largeur des intervalles 13 dans les zones angulaires 12 est égale à la 1/2 largeur de la barrette imiltipliée 11 angle au sommet de chaque point de trame 3 vaut alors que On voit ainsi que la largeur des bandes de dép8t constituées par les intervalles entre les points 3 de trame est plus régulière qu'avec une trame classique à points carrés (on aurait un intervalle 13 égal à la largeur de la barrette multipliée par ~ ), tandis que la der formation des angles est moins sensible que dans le cas de la trame classique (angles droits). Bien entendu, ce contour hexagonal n'est pas limitatif et la forme des points de trame est choisie en fonction du résultat recherché. 10 - Sensibilisation de la matrice cylindrique a) il s'agit encore ici d'une opération dont le principe de base est connu : la surface métallique cylindrique 14 est enduite d'une mince pellicule de résine phots-sensible 15. Mais dans le cas d'un dépôt épais, il faut tenir compte que l'épaisseur et la régularité de cette pellicule, ainsi que la tenue de la résine dans le bain d'électrolyse prennent une importance primordiale. Par ex- emple, pour un cylindre classique une couche de résine de quelques microns est suffisante (épaisseur des parois : 0,06 à 0,08 mm). Pour un cylindre épais (0,5 à 0,7mm), épaisseur de couche doit être sensiblement augmentée (0,04 à 0,05 mm). La viscosité de la résine et la vitesse de sensibilisation obéissent alors à des lois très précises. b) Le dépôt de métal étant sensiblement plus épais que la cou che de résine 15 (figures 7 et 8) , on comprend que la surface des perforations 7 dépend , pour une paroi donnée , de l'instant auquel commence le recouvrement de la résine , donc de l'épaisseur de la couche 15 : plus cellec-ci sera grande , moins le recouvrement sera important . Par conséquent , pour une matrice donnée , on ne pourra obtenir des perforations régulières , que si l'épaisseur de la couche de résine est uniforme sur toute la surface. c) La résine 15 demeure immergée pendant une durée prolongée dans le bain électrolytique (figure 15) . Pendant toute la durée du dépôt , cette résine doit rester parfaitement adhérente à la matrice. Ceci suppose , avant enduction de la matrice 11 , un nettoyage et une activation particulièrement soignés des surfaces 14 (fig. 2) et l'emploi d'une résine offrant une excellente isolation et une bonne tenue chimique 30) Copie de la traie sur la matrice a) après séchage de la résine photo-sensible , on applique le film , portant la trame 1 et réalisé aux dimensions exactes de la matrice , sur la couche de fésine 15 . Le film 2 présente des zones claires , par exemple correspondant exactement au dessin des points de trame , et des zones opaques qui définissent les intervalles entre ces points . On copie alors le film 2 sur la couche 15. Celle-ci est insolée dans toute son épaisseur t pour assurer une très bonne définition du contour des points de trame . En revanche , au dessous des parties opaques du film , ctest-à-dire sur toute la surface des ponts , la lumière n'agit pas sur la résine . Pour que les contours soient très nets , on utilise de préférence , une rampe de lumière vive , fournissant des rayons lumineux 17 , pratiquement perpendiculaires à la surface à copier (figure 3). On comprend que , du fait de l'épaisseur de la couche de résine , l'insolation devient délicate , surtout qu'on désire conserver une excellente définition des contours . il faut - un film parfaitement plaqué et préssé sur la matrice ; - une source lumineuse " diaphragzéew b) La copie terminée , la résine photo-sensible porte l'image négative de la traie réalisée sur le film . Ce film est retiré et la matrice sensibilisée et copiée , est plongée dans un bain de développement. Sur toutes les surfaces où elle a set insolée,la couche de résine 15 demeure sur la matrice ,alors qu'elle est dissoute dans le bain de développement et éliminée sur toutes les surfaces qui n'ont pas été soumises å 1' action des rayons lumineux . Si nous reprenons le cas de l'exemple donné en 30 2 a) , la résine 15 demeu re sur la matrice, alors qu'elle est dissoute dans le bain de développement et éliminée sur toutes les surfaces qui n'ont pas été soumises à l'action des rayons lumineux. Si nous reprenons le cas de l'exemple donné en 30 -a), la résine 15 est dissoute sur toutes les portions correspondant aux ponts de la trame.Dans ces portions, la surface métallique 14 de la matrice est ainsi mise à nu et les points 3 de trame sont protégés par une couche isolante (fig. 4). c) L'épaisseur de la couche doit être suffisamment grande pour permettre un séjour prolongé de la matrice dans le bain. On garde un contour net, on limite l'effet de recouvrement. En revanche, cette grande épaisseur présente des inconvénients qu'on surmonte aisément : la couche est plus difficile à travailler, les temps augmentent et surtout le démoulage du cylindre exige une surveiffilande stricte des tensions internes car le "jeu" au décollement diminue avec l'épaisseur de la résine. 40 - Traitement aPrèS développement a) On améliore la résistance et la tenue de la résine en soumettant la matrice 11 et les réserves 16 formées après développement, à un traitement thermique adapté à la résine utilisée. Il s'agit le plus souvent d'un échauffement lent, d'un maintien à température relativement élevée (100 à 15O0C), puis d'un refroidissement à l'air ambiant. Les variations de température doivent 8tre progressives pour ne pas détériorer la couche. On évite, afin de conserver une couche d'épaisseur très régulière, de recouvrir la résine d'un "vernis protecteur étendu manuellement. b) La surface métallique subit ensuite une opération de pas stage destinée à empêcher l'adhérence et la pénétration du métal déposé et du métal de lal, matrice, ce qui rendrait difficile le démoulage. 50 -Le bain électrolytique et les conditions do dép8t Deux facteurs sont essentiels, à savoir ;la température du bain et la densité de courant. En particulier, ces deux valeurs sont prédéterminées par des séries de tests fournissant les conditions optimales de travail et elles ne doivent pas varier pendant toute la durée de dépit, a) La température du bain est maintenue constante, par exemple à 60 C. Cette valeur est déterminée de façon tell axe les tensions internes du métal déposé conservent, dans toute l'épaisseur du depôt, une grandeur et surtout un sens soigneusement définis. b) La densité de courant pendant l'électro ddpositlon doit conserver une valeur constante pour ne pas modifier la structure cristalline et les propriétés mécaniques du cylindre en fonction de son épaisseur. La surface initiale de dépôt sur la cathode constituée par la matrice, est calculée de façon précise en ne prenant en compte que les surfaces nues. Un compteur permet de mesu rer l'épaisseur de dépit en lisant simplement la quantité d'élec tricité qui a traversé le bain depuis le début du dépôt d'un métal donné (par exemple du nickel). Lorsque cette épaisseur atteint celle de la résine photosensible, la surface de dépôt augmente progressivement.If faut donc moduler en m8me temps l'intensité totale de courant peur conserver une densité constante (fig. 5 et 6). c) L'épaisseur de dépit métallique peut atteindre et dépasser par exemple o,6 ma, alers que l'épaisseur du film de résine isolante est de l'ordre dd quelques centièmes de millimètres (on peut dépasser un rapport de 1 à 10). L'effet de peinte dû au champ électrique et à la forme des surfaces conductrices provoque le recouvrement partiel des réserves 16, donc la diminution de la surface des trous 7 et l1aug- tentation de la largeur des ponts 18. Cette évolution progresse avec ltdpaisseur de dépit. Un trou 7, vu en plan, présente une forme géntrale hexagonale délimitée par des c8tés curvilignes 19, sa surface est plus petite que la surface du point de trame initial 3 dont on retrouve l'image en relief sur la face interne de la paroi (contour 20 d'épaisseur égale à l'épaisseur de la résine constituant la réserve 16 (figures, 7, 8 et 9).Les bords 19 sont les c8tds apparents des ponts 18r formant les parois épaisses du cylindre 6. Les figures 7 et 8 illustrent l'évolution du dépit et notamment le profil dtun "pont" :-lorsque 11 épaisseur est peu supérieure à celle de la résine, l'effet de pointe est prépondé- rant et le recouvrement provoque des bourrelets latéraux 21 et 22 de métal déposé. Le point de trame initial définit la surépaisseur centrale 20 (fig. 7) ; - quand l'ipaisseur augmente, la forme concave de la paroi extérieure se comble peu à peu ; à-la fin du dépôt, il ne reste plus qu'une ligne étroite 23 en creux sur cette face extérieure 24 (fig. 8). d) Le bain électrolytique 25 est contenu dans une cuve 26 de traitement. On a représenté sur la figure 5 un appareillage dans lequel la matrice 11 est entièrement immergée et animée d'un moul vement de rotation autour d'un axe horizontal. Les paliers 27 de la cathode sont équipés de balais 28 reliés au ptle négatif d'un transformateur (non représenté). La matrice-cathode sensibilisée tourne devant des anodes 29 suspendues par expmple à une barre 30 disposée hors du bain et reliée au ptle positif du transformateur. Lorsque celui-ci est alimenté, le courant passe de la cathode vers les anodes à travers le bain conducteur (par exemple à base de chlorure ou de sulfamate de nickel).Les ions métalliques positifs (Ni++) se déposent sur les surfaces conductrices de l'é- lectrode négative c'est-à-dire sur les portions non isolées de la matrice 11. Les accessoires du traitement sont connus (pompe et filtre de circulation du bain, appareils de chauffage et de régulation de température, compteur électrique ...) et n'ont pas été représentés. 60 - Contrôle des tensions internes . Démoulage Les conditions de préparation de la trame, de sensibi lisation de la matrice et de réalisation du dépôt épais de métal permettent de réaliser un cylindre dont les perforations sont conformes au résultat recherché. Par exemple, si on veut utiliser ce cylindre électro-formé pour une enduction uniforme d'un support pour revêtement de sol, toutes les perforations sont sensiblement identiques entre elles, leur forme et leurs dimensibns ayant été pré-calculées en fonction de la nature et de l'épaisseur de produit d'enduction. Mais pour utiliser ce cylindre à paroi épaisse, donc ri- gide, il faut pouvoir le détacher de la matrice cylindrique 11 ayant servi de moule. Le procédé de l'invention permet de surmonter cette difficulté quelle que soit la longueur du cylindre réalisé et de le séparer de la matrice sans le déformer. a) A cet effet, on utilise la réaction produite par les tensions internes qui existent dans le métal déposé. Il faut donc martyriser parfaitement ces efforts, et ceci pendant toute la durée du dépôt. On a représenté sur les figures 13 et 14 un appareil appelé "con tractomètren et fournissant une grandeur quantitative et le sens des tensions internes d#un dépit électrolytique. b) Le contractomètre 31 comprend - un socle 32 en matière rigide non conductrice - une tige rigide 33 fixée perpendiculairement au socle et munie, à son extrémité libre, dtun moyen de serrage 34 pour une lame métallique 35 ; - une bague 36, engagée sur la tige 33 près du socle 32, et solidaire d'un secteur cylindrique rotatif 37 dont le bord extérieur 38 est denté - une bague tubulaire 39 capable d'être engagée et ier- rée à l'aide d'une vis de blocage 40, autour de la première bague 36 ; - une roue dentée 4t solidaire d'une aiguille 42 qui se déplace devant une échelle ou cadran gradué 43 lorsque la roue 41 est entraînée en rotationpar engrenage avec les dents du secteur 37 (figure 13), Toutes ces pie ces, à l'exception de la lame métallique 35, sont élaborées en un matériau non conducteur. c) La mise en oeuvre et le fonctionnement du contractomètre sont les suivants - la lame 35,étant par exemple une lame d'acier a res sortes serrée, par ses extrémités, d'une part sur le bloc 34 solidaire de la tige 33 et d'autre part entre les bagues 36 et 39 qui sont capables de tourner par rapport au socle 32 et à la tige 33 - lorsqu'on exerce un effort sur la lame 35 enroulée en hélice, sa seconde extrémité 35b subit un déplacement relativement à sa première extrémité 35a fixe ; dans ce déplacement, elle entrat- ne en rotation les bagues 36 et 39, le secteur 37 et, après amplification par l'engrenage 38-41, l'aiguille 42 qui se déplace devant le cadran fixe 43 ; - le sens de l'effort est indiqué par le sens de rotatien de l'aiguille, tandis que sa valeur absolue est proportionnelle à l'amplitude du déplacement angulaire. d) On comprend qu'après étalonnage du cadran 43, un tel dispositif permet de contrtler, de mesurer et de corriger les tensions internes d'un déport électrolytique (fig. 14). Il suffit de conna:L- tre d'une part la réaction de la lame métallique 35 à un effort donné et d'autre part la valeur des tensions internes désirées. Par une série de dépôts électrolytiques de métal sur lalame immergée, on peut graduer directement le cadran 43 en valeurs donnant le sens et l'amplitude des tensions internes dans le métal déposé sous des conditions parfaitement déterminées. Le cadran# comportera par exemple un point central indiquant la valeur zéro (aucun effort) une échelle négative pour les tensions travaillant à la dilatation. L'étalonnage de l'appareil permet de lire instantanément et en permanence le sens et la valeur des tensions internes (à condition bien sûr, de travailler avec des lames 35 présentant toujours les mêmes caractéristiques mécaniques). c) Le sens et la valeur des tensions internes dans le métal déposé varient avec la composition du bain électrolytique, la densité de courant mais surtout la température de travail. On règle ces facteurs de façon que les tensions internes travaillent à la dilatation du cylindre 6, leur valeur étant suffisante pour faciliter le démoulage mais devant rester assez faible pour ne pas provoquer un décollement du métal en cours de dép8t. f) Le démoulage est illustré schématiquement sur les figures 10,11, 12. Pour un cylindre ayant par exemple une longueur de 2 mètres et des parois de 0,6 mm, on réalise un dépôt sur une matrice cylindrique 11 d'environ 2,5 m. A la fin du dépôt, on décolle le cylindre de la matrice par exemple en glissant une lame min & 44 entre les deux parois métalliques en regard (fig. 10). Cette lame n'est introduite que sur une faible profondeur à nmP extrémité de la matrice. Cette opération a pour effet de libérer les tensions internes dans le métal déposé et de provoquer une légère dilatation du cylindre 6 p'ar rapport à la matrice, cette dilatation étant de plus facilitée par l'opération préalable de passivage. En fait, on donne naissance a une "onde" de décollement qu'on pr*- page d'une part sur toute la circonférence du cylindre en faisant glisser la lame le long de la directrice et d'autre part sur la longueur entière en faisant rouler et avancer (suivant les flèches 46 et 47) un galet 45 maintenu en pression sur la face externe du dépit (fig. 10 et 11). Lorsque le décollement est réalisé sur toula surface, on peut séparer et démouler le cylindre 6 de la matrice ce-moule 11, en le faisant glisser axialement suivant la flèche 48 (fig. 12). 70 - Applications Un cylindre perforé à parois épaisses présente un champ étendu d'utilisations. Nous n'en citerons que quelques unes, à titre d'exemples non limitatifs : a) Un cylindre perforé sur toute sa surface permet de réaliser une enduction épaisse et régulière, par dépôt de matière à travers les perforations. On peut enduire ainsi un support ou réaliser une couche de matière qui constitue elle-même le support, après solidification. b) Lorsque le cylindre présente des plages distinctes de perforations, il permet d'obtenir un dépot en relief d'épaisseur variable. Par exemple, avec un seul cylindre, on peut obtenir des épaisseurs de dépôt de plastisol correspondant à des quantités de matériau variant de 100 grammes à 1 kilogramme/mètre. A cet effet, on fait varier, d'une plage à l'autre d'un cylindre, les facteurs suivants :diamètre et forme des perforations ; rapport des surfaces des perforations aux surfaces des ponts. Un cas particulier consiste à réaliser un effet de relief en dégradé ; on ne fait varier que le second paramètre. c) Le cylindre permet de modifier l'aspect de surface ou la structure d'un produit. Il suffit d'utiliser les perforations comme des gicleurs à travers lesquels on fait passer un fluide (gaz ou liquide). La nature du fluide et les caractéristiques des perforations sont étudiées en fonction du résultat recherché. L'épaisseur et la rigidité des parois permet de travailler aussi bien des produits pâteux que solides ou gélatineux. o d) Le cylindre permet de déposer point par point, à travers les perforations, un type quelconque de résine, par exemple un -matériau thermo-collant.La trame et I'électro-déposition doivent alors tenir compte de la granulométrie du produit, de sa viscosité, du volume et de ltépaisseur déposée, de la disposition des points de dépôt (point de collage sur des lignes parallèles ~..). Une variante intéressante de ce dépit par point concerne la réalisation des lignes de découpe pour des articles élaborés en non-tissés (blouses chirurgicales...). e) Le cylindre épais peut être utilisé, grâce à sa rigidité comme le contre-rouleau d'un cylindre plein, tandis qu'une résine adhésive est déposée à travers les peiforations pour coller deux supports qu'en fait défiler entre les deux rouleaux0 f) Le cylindre épais peut évidemment 8tre utilisé de façon classique, comme cylindre d'impression. Il peut aussi être monté à la suite d'une machine d'impression, pour donner un effet de relief ou recouvrir d'un vernis de protection un dessin préalablement imprimé en plusieurs couleurs... 80 - Exemple numérique et quantitatif On donnera ci-dessous, les valeurs numériques des différentes phases de réalisation d'un cylindre épais - épaisseur de couche photosensible : 0,05 mm; - densité de points de trame par surface unitaire : peut va rier dans de grandes proportions, à condition qu'elle défi nisse un point de trame de diamètre supérieur au recouvre ment de la résine ; - épaisseur du cylindre désiré :0,6 mi - conditions de dépôt - matrices entièrement immergées et tournant hirizontale- ment à environ 30 tours/minute - le bain - à base de sulfasate de nickel - aucune modification du bain en cours de dépôt :des corrections peuvent être réalisées entre deux trai tements - additifs (pour tensions) :: un tensio-actif donnant des tensions de contraction (brillanteur) et un autre donnant des tensions d'extension (sacchatine) dosés à l'aide du contractomètre - autres additifs : acide borique chlorure de nickel ; - pH acide de l'ordre de 4,5 - anodes :billes de nickel dans des sacs filtrants - vitesse de dépôt (fonction de la densité de courant) ; environ 0,12 am/heure pour 12 ampères/dm2 - durée de dépôt : cinq heures Ces valeurs ne sont données qu'à titre indicatif . On ne sortirait pas du cadre dê l'invention en modifiant les produits utilisés, leur dosage etc. Par exemple , pour une traie donnée , on modifie le rapport pont/trou , en faisant varier l'épaisseur de la couche de résine. Avec le procédé et le dispositif de l'invention , on obtient jusqu'à 80% de surface ouverte sur une paroi de 0,5 mm. Les procédés connus ne permettent pas de dépasser 9 à 10%. - REVENDICATIONS 1 - Procédé pour fabriquer, par électro-déposition, une chemise ou "virole" cylindrique perforée comportant des parois suffisament épaisses pour autre rigides, ce procédé consistant à sensibiliser une matrice métallique cylindrique par dépôt d'une couche de résine photo-sensible, à copier une trame ou un motif sur cette résine qui est ensuite développée photographiquement, et enfin à réaliser un dépit électrolytique sur la matrice, caractérisé en ce quton choisit le contour et la densité des points de trame, le traitement de la résine et de la matrice et les conditions de dé pôt électrolytique en fonction de l'épaisseur de la paroi de plusieurs dixièmes de millimètres que l'on désire obtenir sans déformer de façon sensible le point de trame, donc les perforations, tandis que ces conditions de travail permettent ensuite de séparer, par démoulage sans déformation permanente, la "virole" à parois épaisses de la matrice en utilisant effet des tensions internes dans le métal déposé sur la surface cylindrique de la matrice. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on contrôle en permanence la valeur et le sens des tensions internes du dépôt électrolytique, ces tensions étant maintenues dans une fourchette de valeurs comprises entre une valeur maximale provoquant le décollement en cours de dépôt et une valeur minimale interdisant le démoulage sans déformation plastique et détérioration de la virole cylindrique ou "cylindre# à parois épaisses perforées. 3 - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'avant l'électro-déposition, la matrice-moule est soumise à des traitements de surface d'abord de nettoyage pour améliorer la tenue de la résine, puis de passivage après sensibilisation pour réduire l'adhé- rence entre le métal de la matrice et le métal déposé, tandis qu1 on améliore les qualités d'isolation électrique, de résistance chimique et d'adhérence de la résine copiée et développée en soumettant au moins la surface de la matrice et la couche à un trame tement thermique régulier sur toute sa surface. 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on contrôle, on mesure et on règle le sens et l'emplitude des tensions internes dans le métal déposé en les comparant à celles qui apparaissent, dans les mimes conditions de travail, sur l'élément métallique d'un appareil préalablement étalonné. 5 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, l'épaisseur de la paroi du "cylindre" modifiant le contour initial et la surface des trous ou perforations définies par la trame, on fabrique chaque fois une trame spéciale réalisée photographiquement et définie notamment par le contour du point de trame, le nombre de points par surface unitaire et la largeur des ponts ou barrettes entre deux points voisins. 6 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pendant toute la durée de l'électro- déposition, on maintient le bain électrolytique à une température rigoureusement constante, la valeur de cette température étant déterminée en fonction de la valeur et du sens désirés des tensions internes du métal déposé. 7 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la densité de courant électrique est maintenue constante pendant toute la durée du dépit épais, si bien qu'on mesure la surface conduetriee -après développement pour définir l'intensité initiale de courant, tandis qu'on corrige ré gulièrement cette intensité à mesure que la surface de dépit augmente par recouvrement progressif de la résine lorsque l#épais5our de métal déposé devient supérieure à l'épaisseur de la résine isolante qui recouvre la matrice dans les zones correspondant aux perforations désirées. 8 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 5, caractérisé en ce qu'on sensibilise la matrice atee une couche régulière de résine photo-sensible, tandis que la trame, réalisée sur un film dimensionnellement stable est reproduite photographiquement sur la résine par copie et développement, la matrice devenant alors l'image négative du film tramé, 9 - Procédé de démoulage d'un cylindre réalisé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à décoller le "cylindre" électrn-déposé de la surface de la matrice-moule, en l'écartant sur une faible largeur, le long d'un périmètre d'extrémité, cette action initiale libérant les tensions internes du dépôt dont la dilatation se traduit par une onde de propagation de décollement. 10 - Procédé de démoulage suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'on facilite la propagation de l'onde de décollement de la paroi cylindrique épaisse en faisant rouler et avancer un organe en matériau élastique sur la face extérieure du cylindre qu'on peut alors extraire en le faisant glisser axialement sur les génératrices de la matrice cylindrique. 11 - Dispositif pour la fabrication d'un cylindre perforé à parois épaisses de plusieurs dixièmes de mm, rigides et obtenues par la mise en oeuvre d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant un appareillage photographique, un système de sensibilisation d'une matrice cylindrique, un dispositif de copie et de développement de la couche photo-sensible, un bain électrolytique de dépôt, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens appelés "contractomètre", destinés t mesurer la valeur et le sens des tensions internes oréées à l'intérieur du dépit électrolytique, au moins un film tramé pour la reproduction de la trame sur la résine sensible et des moyens de mesure, de contrôle et de réglage des différents paramètres qui conditionnent la copie de la trame, les traitements de la résine et de la matrice et les caractéristiques de dépôt en fonction de l'épaisseur des parois de la "virole" cylindrique démoulable désirée. 12 - Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le "contractomètre11 est constitué par un socle et des moyens de fixation non conducteurs pour le serrage d'une lame d'acier sur laquelle est réalisé le dépôt électrolytique, la réaction de la lame aux tensions internes étant prédéterminée, tandis qu'une extrémité mobile de cette lame est reliée à un dispositif amplificateur permettant de lire directement le sens et la valeur des tensions auxquelles la lame est soumise, ltajustement de ces grandeurs étant réalisé par le dosage précis de tensio-actifs à effets contraires incorporés au bain électrolytique. 13 - Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la trame ou film tramé utilisé présente, de préférence un point à contour hexagonal, de façon à obtenir, lors du dép#t, un champ électrique pratiquement uniforme, si bien que la déformation dés ponts est minimale, tandis que, l'angle au sommet d'un point de trame hexagonal étant supérieur (1200) à celui du point carré classique (900), on concilie, dans les zones d'intersection des barrettes, une largeur de dépit peu supérieure à celle des ponts et un effet de pointe minimal, si bien qu'on obtient une paroi d'épaisseur pratiquement régulière. 14 - Cylindre perforé, se présentant sous la forme d'une virole à paroi épaisse et rigide réalisée par la mise en oeuvre d'un procédé suivant l'uns quelconque des revendications 1 à 10 et par l'utilisation d'un dispositif suivant l'une quelconque des reven dications 1 à 10 et par l'utilisation d'un dispositif suivant l'une quelconque des revendisations 11 à 13, caractérisé en ce qu'il présente des perforations correspondant chacune à un point de trame, le contour de ces perforations étant composé de lignes curvilignes convexes dues aux effets de pointe lors du dépôt épais et du recouvrement partiel de la résine, ce cylindre étant enfin soumis à des tensions internes qui tendent à provoquer sa dilatation et à faciliter sa séparation du moule constitué par une matrice cylindrique conductrice. 15 - Cylindre suivant la revendication 14, caractérisé en ce que sa structure est définie d'une part par le type et la densité des perforations et, d'autre part, par l'épaisseur des parois, cette épaisseur étant suffisamment importante (par exemple de l'ordre de 0,5 mm) pour assurer la rigidité de la virole *out en conservant un rapport de la surface des perforations à la surface des ponts adaptable à la nature et à la quantité de la plupart des produits visqueux employés en impression ou en ~enduction, le pourcentage de surface perforée pouvant atteindre jusqu'à 80 % de la surface totale. 16 - Cylindre suivant l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce qu'il présente, sur toute sa surface, des perforations réparties régulièrement et ayant toute la même surface, si bien que le cylindre peut 8tre utilisé pour réaliser, à la façon d'une enduiseuse, un dépôt épais et régulier d'une -matière pâteuse, par exemple un plastisol ou analogue. 17 - Cylindre suivant la revendication 15, caractérisé en ce qu'il est perforé de trous répartis en plusieurs plages, chacune étant définie par la forme de ses perforations ou points de trame, leur diamètre et le rapport surface perforée sur surface pleine, si bien que l'passeur du dépit varie d'une plage de perforations à l'autre et permet de réaliser un effet de relief. 18 - Cylindre suivant l'une quelconque des revendications 14, 15 ou 17, caractérisé en ce que la trame copiée sur la matrice possède un pont de largeur progressivement croissante le long d'une génératrice, tandis que, sur le cylindre, obtenu par électro-déposition, seul varie le rapport des surfaces perforées aux surfaces pleines, si bien que le dépôt épais, réalisé à travers les perforations, fournit un effet de relief dégradé. 19 - Cylindre suivant l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que le dépôt épais pour enduction, le dépôt d'encres dtimpression, la découpe ou la modification superficielle d'un produit ou toutes autres utilisations du cylindre épais tramé, sont des opérations ponctuelles déterminées par la structure de la paroi du cylindre et la forme, la surface et la disposition des perforations qui correspondent aux parois de trame et à travers lesquelles passent le ou les produits utilisés.