Brevet FR2522589A1 — publié le 19830909

La présente invention concerne un procédé de fa- brication d'un objet muni à sa surface d'éléments décora- tifs et moulé dans une masse de matière céramique, notam- ment de porcelaine, dans lequel une quantité dosée de cet- te masse est placée dans une empreinte définie entre deux parties d'un moule, répartie dans cette empreinte, puis comprimée. Dans les procédés connus de ce type, les éléments décoratifs et en particulier les couleurs sont imprimés sur l'objet après coup, une fois le moulage terminé Lors- qu'il s'agit notamment d'objets moulés à profil curvili- gne, la marche à suivre pour ce faire consiste à appliquer tout d'abord la couleur, à l'état liquide ou pâteux, sur un support gravé reproduisant le décor, à enlever l'excès de couleur à la racle ou par essuyage, Puis, à l'aide d' un support intermédiaire déformable dans les trois dimen- sions, par exemple une membrane ou une bombe de matière plastique ou élastique, à prélever l'image décorative sur le support primitif et à la transférer à l'objet moulé. L'invention vise à simplifier le processus de fa- brication dans les manufactures d'objets en céramique, no- tamment en porcelaine, et a diminuer le nombre d'opéra > tions nécessaire à la fabrication d'un objet moulé muni d' éléments décoratifs à sa surface. A cet effet, dans le procédé selon l'invention, une substance décorative est, avant la fermeture des parties du moule pour former l'empreinte, appliquée sur la face qui sert à reproduire l'objet dans une au moins de ces parties, substance qui est transférée à l'objet moulé lors de la compression. Il est surprenant que cette manière de procéder puisse être mise en pratique et ce qui surprend encore da- vantage, c'est qu'elle permette de reproduire des décors dont la netteté et la définition sont au moins égales, si- non supérieures à celles des motifs décoratifs imprimés en utilisant les procédés oonnus Il faut en effet consi- dérer que lors de la fabrication d'objets moulés dans une masse de matière céramique, par exemple de grains de pâte à porcelaine séchés par pulvérisation, il se produit tou- jours dans la cavité du moule, au moment de la compres- sion, des déplacements de la matière qui affectent aussi la surface de l'objet moulé, et ce, même si la matière cé- ramique a été répartie aussi uniformément que possible sur toute l'étendue de l'empreinte avant la compression. Pour autant qu'il envisage d'utiliser la manière de procé- der selon l'invention, l'homme de l'art devrait donc s' attendre à ce que ces déplacements de matière empêchent tout positionnement précis des motifs décoratifs à la sur- face de l'objet moulé, ou tout au moins brouillent le trait qui en délimite le contour, donnant une impression d'une qualité très médiocre et un produit pratiquement in- vendable. Or, en réalité, des essais effectués avec le procé- dé selon l'invention ont montré qu'il permet de reprodui- re avec la netteté et la définition désirées des décors même compliqués, monochromes ou polychromes, comme ceux utilisés par exemple pour la vaisselle de luxe. On comprend sans difficulté que ce procédé conduit à une rationalisation considérable du travail dans les manufactures d'objets en céramique et notamment en porce- laine A cet égard, l'amélioration capitale n'est pas tel- lement l'économie de main d'oeuvre réalisée, car le pro- cessus de fabrication est déjà fortement mécanisé, tant en ce qui concerne les opérations de moulage que pour ce qui est de l'impression des motifs décoratifs, mais elle consiste plutôt en ce que les locaux nécessaires jusqu'ici pour l'impression après coup sur les objets moulés peuvent être désormais supprimés sans contrepartie, ainsi que le transport de ces objets fragiles de l'atelier de moulage à celui de décoration. Le procédé selon l'invention convient à la fabrica- tion d'objets moulés dont la surface décorée est plate, mais il est encore plus avantageux lorsque cette surface a un profil curviligne L'impression en une seule couleur y est tout aussi possible qu'une impression polychrome. Il permet en principe d'utiliser toutes les techniques connues d'impression de motifs décoratifs Les objets moulés imprimés sont ensuite soumis aux mêmes opérations que ceux fabriqués selon les procédés connus, dans les- quels l'impression a lieu après la compression. Les substances décoratives peuvent être appliquées à l'objet moulé à l'état liquide ou pâteux, mais aussi sous la forme pulvérulente. Notamment lors de la réalisation de décors compli- qués du point de vue géométrique ou des couleurs, la sub- stance est de préférence appliquée à un support de repro- duction du décor en la répartissant conformément au décor désiré, puis elle est transférée à la partie de moule con- cernée Ce support peut en principe être mis directement en contact avec la partie de moule, mais on peut aussi u- tiliser pour le transfert un support intermédiaire qui, par contact, prélève la substance décorative sur le sup- port primitif et, par un autre contact, la dépose sur la partie de moule Entrent en ligne de compte comme supports intermédiaires ceux faits notamment d'une matière plasti- que ou élastique, par exemple une bombe en matière plasti- que ou élastique ou des membranes faites de ces matériaux. Ce type de transfert au moyen d'un support intermédiaire élastique ou plastique présente le grand avantage que la distribution de la substance décorative peut s'effectuer tout d'abord sur un support plan, par exemple une plaque de métal gravée, o l'excès de substance peut être enlevé facilement avec une racle, après quoi, le décor initiale- ment plan est reporté par un support intermédiaire élasti- que ou plastique sur une surface cylindrique ou à profil curviligne quelconque d'une partie du moule La substance décorative peut alors être appliquée sur le support plan dans un décor déformé par rapport à celui désiré, de sor- te que lors du transfert à la surface de la partie de mou- le, la déformation du support intermédiaire corrige la distorsion initiale et donne au décor la configuration dé- siree. Mais il est également possible, en principe, d'ap- pliquer directement la substance sur la partie de moule -concernée conformément au décor, par exemple au moyen d' un champ électrostatique reproduisant ce dernier. Dans la fabrication traditionnelle d'objets moulés dans une masse de matière céramique, notamment de pâte à porcelaine, il existe diverses possibilités pour la com- pression Dans une première possibilité, les parties de moule sont rigides, par exemple en acier, dans la zone de leur surface qui reproduit la forme de l'objet Mais il est également possible et souvent désirable, pour facili- ter l'usinage, de recouvrir de revêtements élastiques, notamment de revêtements élastiques durs, les surfaces des parties de moule qui servent à la reproduction de la forme de l'objet Dans le procédé selon l'invention, les éléments de décor peuvent être appliqués sur ces surfaces, qu'elles soient rigides ou recouvertes d'une couche élas- tique. Le procédé selon l'invention est également applica- ble indépendamment du type de pression utilisé pour la compression, que cette pression résulte du rapprochement de parties de moule pratiquement rigides, ou, comme dans les presses dites isostatiques, qu'elle agisse sur la fa- ce arrière d'une membrane dont est garni le moule. Ce procédé donne les meilleurs résultats lorsqu'on utilise comme masse de départ des grains de pâte à porce- laine séchés par pulvérisation Les substances décorati- ves qui entrent en ligne de compte sont toutes celles u- tilisées notoirement dans la technique de décoration des objets en céramique et en porcelaine, qui peuvent être mises en oeuvre à l'état pâteux, liquide ou pulvérulent, notamment celles à base d'oxydes. L'invention concerne en outre un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé de fabrication Ce dispo- sitif comporte un moule de moulage par compression, formé d'au moins deux parties qui définissent entre elles l'em- preinte de l'objet à mouler A l'une au moins de ces par- ties est associé un dispositif de transfert de décor, qui, comme il a été dit plus haut, peut être basé sur les prin- cipes les plus divers de réalisation et de transfert de motifs décoratifs. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1 ' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif: Fig t est une vue en coupe de parties de moule pour la fabrication d'objets moulés par compression iso- statique; Fig 2 est une vue de côté d'une presse à table tournante munie de parties de moule; Fig 3 est une vue de dessus de la presse de fig 2. A la figure 1, la référence 10 désigne une table de presse, sur laquelle est fixée à l'aide de boulons 12 une chambrede pression isostatique 14 Une partie infé- rieure de moule 18 est placée sur une grille support 16 à l'intérieur de cette chambre 14 La face supérieure de la partie inférieure de moule 18 est recouverte d'une mem- brane de pression isostatique 20 faite de caoutchouc dur ou autre matériau semi-élastique similaire Cette membra- ne 20 présente un bourrelet périphérique 22, par lequel elle est fixée sur la chambre 14 au moyen d'un anneau 24. La partie inférieure de moule 18 est traversée par des canaux 26, qui se raccordent à un distributeur de pression 28 situé dans la chambre 14 et relié par un raccord 30 à une source non représentée de fluide fortement comprimé. Au-dessus de la table 10 est disposé un coulisseau 32 dé- plaçable verticalement, qui, dans la moitié gauche de la figure 1, se trouve au point mort haut, position dans la- quelle l'empreinte du moule peut être nettoyée-et remplie, et, après compression, l'objet moulé peut être enlevé. Dans la moitié droite de la figure 1, le coulisseau 32 se trouve au point mort bas, position dans laquelle l'em- preinte, c'est-à-dire la cavité intérieure du moule, est fermée et la matière qui la remplit est comprimée Sous le coulisseau 32 est fixée une plaque support 34 à l'aide de goujons de centrage 36 et de vis 38 Au centre de la face inférieure de la plaque support 1 est montée une partie supérieure de moule 40, maintenue appliquée contre la pla- que 34 par une fixation centrale 42 La partie supérieure de moule 40 est entourée par un anneau 44, qui est régla- ble en hauteur relativement à la plaque support 14 et, dans la moitié gauche de la figure 1, suspendue à des ti- ges filetées 46, dans une position o elle se trouve à u- ne certaine distance de la face inférieure de la plaque support 34 Dans la position du coulisseau 32 représentée dans la moitié gauche de la figure 1, la cavité de mou- lage 48, définie par la membrane de pression isostatique et ouverte vers le haut, est, à l'aide d'un appareil doseur, remplie d'une masse de matière céramique, par exemple de grains de pâte à porcelaine séchés par pulvéri- sation Après qu'une quantité dosée de cette masse a été déposée dans la cavité 48, elle y est répartie à l'aide d'un gabarit mobile non représenté, la surface de la cou- che de matière céramique ainsi formée étant autant que possible conforme au contour de la partie supérieure de moule 40 et de l'anneau 44 Le coulisseau 32 est ensuite abaissé dans la position représentée dans la moitié droi- te de la figure 1, la membrane de pression isostatique 20 restant tout d'abord en contact avec la partie inférieure de moule 16 Lors de la descente du coulisseau 32, l'an- neau supérieur 44 vient tout d'abord en butée contre l'an- neau inférieur 24 et contre le bourrelet périphérique 22 de la membrane 20, de sorte qu'il se rapproche de la pla- que support 34 et finit par venir en contact avec elle. Il se forme alors entre la partie inférieure de moule 18, la partie supérieure centrale de moule 40 et l'anneau su- périeur 44 une cavité de moulage ou empreinte 50, qui con- tient la matière céramique La coulisseau 2 est appliqué avec une forte pression contre la table 10, de sorte que la cavité 50 est fermée hermétiquement. Il convient de signaler ici que le remplissage de l'empreinte 50 et la répartition dans celle-ci de la ma- tière céramique pulvérulente peuvent avoir lieu aussi a- près fermeture de la cavité de moulage 50, notamment par un procédé qui consiste à créer tout d'abord une dépres- sion dans cette cavité, puis à y injecter la matière cé- ramique sous une pression égale ou supérieure à la pres- sion atmosphérique, une configuration et une répartition appropriées des orifices d'aspiration de l'air permettant d'obtenir une distribution des plus uniformes de la masse céramique dans l'empreinte 50. Une fois que celle-ci a été fermée et que la matiè- re céramique y a été répartie, une pression hydraulique é- levée est appliquée au distributeur de pression 28, pres- sion qui se propage à travers les canaux 26 jusqu'à la fa- ce inférieure de la membrane 20, de sorte que cette der- nière décolle de la partie inférieure de moule 18, dimi- nuant le volume de la cavité 50 et comprimant la matière céramique en lui donnant la forme de l'objet à mouler. Dans la forme d'exécution décrite ici, cet objet est une pièce de vaisselle, par exemple une assiette Pour pouvoir munir d'un décor la face supérieure de cet arti- cle, une substance décorative est appliquée et répartie conformément au motif désiré sur la face inférieure 52 de la partie supérieure centrale 40 du moule et, le cas échéant, aussi sur la face inférieure 54 de l'anneau supé- rieur 44 Cette substance décorative appliquée sur les fa- ces 52 et 54 est transférée à la face supérieure de l'ob- jet moulé lors de la compression de celui-ci dans l'em- preinte 50 Comme on peut le voir dans la moitié gauche de la figure 1, la partie supérieure centrale 40 du moule et l'anneau 44 peuvent être munis d'une couche d'un maté- riau dur et élastique 56, auquel cas la substance décora- tive est appliquée sur cette couche. Les figures 2 et 3 montrent un agencement dans le- quel sur un socle 110 est montée une table tournante 111, qui peut exécuter des mouvements angulaires de 900 autour de l'axe A Le socle 110 peut être déplacé verticalement vers le haut et vers le bas, dans la direction de la dou- ble flèche 113 Sur la table tournante 111 sont montées quatre chambres de pression isostatiques 114 à interval- les de 90 ' Au-dessus du socle 110, une traverse 117 est supportée par des piliers 115 Entre la table tournante 111 et la traverse 117 est monté en rotation un plateau 119, qui tourne autour d'un axe B Sur la face inférieure du plateau 119 sont montées deux parties supérieures de moule 140 et 140 ', dont l'une 140 se trouve dans les figu- res 2 et 3 à l'aplomb d'une des quatre chambres de pres- sion isostatique 114, celle qui se trouve précisément dans la position de moulage par compression P La face su- périeure du plateau tournant 119 prend appui de bas en haut contre un corps 121 solidaire de la traverse 117. Lorsque le socle 110 se déplace vers le haut dans la di- rection de la double flèche 113, la cavité du moule ou empreinte est fermée hermétiquement comme il a été décrit plus haut en référence à la figure 1, après quoi la com- pression isostatique de l'objet peut avoir lieu Pendant ce temps, une substance décorative est appliquée sur la partie supérieure de moule 140 ', qui est décalée de 180 ' autour de l'axe B par rapport à l'autre partie supérieure 140 Cette application a lieu au moyen-d'une membrane de transfert 123, qui, comme le montre la figure 3, a la for- me d'une bande sans fin qui défile au-dessous de la par- tie supérieure de moule 140 ' Dans un poste de décoration , une substance décorative est appliquée sur la face de la bande 123 tournée vers la partie supérieure de mou- le 140 ', cette application s'effectuant par exemple au moyen d'une plaque d'acier gravée, enduite d'une encre liquide ou pâteuse, dont l'excès est enlevé à la racle. La membrane sans fin 123 défile par avancements succes-. sifs, qui correspondent à la distance entre le poste de décoration 125 et un poinçon 127, qui exécute un mouve- ment de va-et-vient vertical Lorsque le motif décoratif appliqué au poste 125 sur la face supérieure de la membra- ne 123 se trouve à l'aplomb du poinçon 127, il est au mê- me moment situé juste au-dessous de la partie supérieure de moule 140 ' portée par le plateau 119 Sur la face supé- rieure du poinçon 127 est placée une bombe 129 faite d'un caoutchouc de silicones élastiquement déformable Lorsque le poinçon 127 se déplace vers le haut, la membrane sans sin 123 est pressée contre la face inférieure de la partie supérieure de moule 140 ', ce qui entraîne sa déformation et celle de la bombe 129, et le motif décoratif est alors transféré de la membrane 123 à ladite face inférieure. Lorsque la compression entre la partie supérieure de mou- le 140 et la chambre de pression isostatique 114 qui se trouve alors au poste de moulage P aux figures 2 et 3 est terminée, la table tournante 111 effectue un autre dépla- cement angulaire de 900 et, au même moment, le plateau 119 tourne de 180 La chambre de pression isostatique 114 suivante pénètre alors dans le poste de moulage P et en même temps la partie supérieure de moule 140 ', munie du motif décoratif qui vient de lui être appliqué par la mem- brane 123, arrive aussi au poste P, de sorte que ce motif décoratif peut être imprimé sur l'objet lors du coup de presse suivant. Comme on peut le voir à la figure 3, les chambres de pression isostatique 114, après avoir quitté le poste de moulage, passent chacune successivement par un poste d'évacuation E, dans lequel l'objet moulé et décoré est enlevé, un poste de nettoyage R, dans lequel la membrane de pression isostatique (cf membrane 20 à la fig 1) de la chambre 114 concernée est nettoyée, et un poste de rem- plissage F, dans lequel une masse dosée de matière cérami- que est déposée à nouveau dans le creux 48 de la membrane. Il va de soi que le plateau tournant 119 peut aus- si passer par un poste de nettoyage, auquel cas il effec- tue des déplacements angulaires successifs de 1200, de sorte que la partie supérieure de moule 140 ' traverse 1 ' un après l'autre trois postes: un premier, dans lequel le motif décoratif lui est transféré par la membrane, un deuxième, dans lequel elle coopère avec une des chambres de pression isostatique 114, et un troisième, dans lequel elle est nettoyée. La membrane 123 peut, comme il a été dit plus haut, être une bande sans fin passée autour de rouleaux et tra- versant un poste de nettoyage avant de parvenir au poste de décoration 125. il REVENDICATIONS - 1. Procédé de fabrication d'un objet muni a sa surface d'éléments décoratifs et moulé dans une masse de matière céramique, notamment de pâte à porcelaine, dans lequel une quantité dosée de cette masse est déposée dans une empreinte définie entre deux parties d'un moule, ré- partie dans cette empreinte, puis comprimée, caractérisé en ce qu'une substance décorative est, avant la fermetu- re des parties du moule pour former l'empreinte ( 50), ap- pliquée sur la face qui sert à reproduire la forme de 1 ' objet dans une au moins de ces parties ( 40,18), substance qui est transférée à l'objet moulé lors de la compression. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substance décorative est appliquée sur la partie de moule concernée ( 40) à l'état liquide ou pâteux. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substance décorative est appliquée sur la partie de moule concernée ( 401 A l'état pulvérulent. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que la substance décorati- ve est appliquée sur un support initial avec une réparti- tion conforme au motif décoratif désiré, puis prélevée sur ce support initial, le cas échéant à l'aide d'un support intermédiaire ( 123) et transféré à là partie de moule con- cernée ( 40). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on utilise un support intermédiaire ( 123) fait d' un matériau plastique ou élastique. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise un support intermédiaire en forme de bombe faite d'un matériau plastique ou élastique. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise un support intermédiaire en forme de membrane ( 123). 8 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 4 à 7, caractérisé en ce que la substance décorative est appliquée sur une face gravée du support initial et en ce que l'excès de cette substance est enlevé au moyen d' une racle. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la substance décorative est appliquée directe- ment sur la partie de moule concernée ( 40) et y est ré- partie conformément au motif décoratif désiré. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la substance décorative est appliquée i l'état pulvérulent dans un champ électrostatique conforme au mo- tif décoratif désiré. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 10, caractérisé en ce que la substance décorati- ve est appliquée sur une surface rigide, notamment une surface métallique ( 53) de la partie de moule concernée. 12 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 11, caractérisé en ce qut la compression de mou- lage est créée en rapprochant l'une de l'autre des parties de moule qui, pour l'essentiel, sont rigides. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 11, caractérisé en ce que la compression de mou- lage est créée en faisant agir une pression sur la face arrière d'une membrane ( 20) qui tapisse le moule (pression isostatique). 14. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions l à 13, caractérisé en ce qu'on utilise comme masse de matière à mouler par compression des grains de p Ate -; porcelaine séchés par pulvérisation. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 14, caractérisé en ce qu'on utilise une substan- ce décorative à base de pigments colorés faits d'oxydes. 16 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 4 à 15, caractérisé en ce que dans le cas d'une ap- plication du motif décoratif sur une surface à profil curviligne ( 52) de la partie de moule concernée ( 40), la substance décorative est appliquée sur un support ini- tial plan sous une forme distordue par rapport au motif décoratif désiré, la suppression de la distorsion pour obtenir le motif décoratif désiré étant obtenue lors du transfert de la substance décorative à la surface ( 52) de la partie de moule ( 40) par déformation du support initial ou du support intermédiaire ( 123), suivant le cas. 17 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, compor- tant au moins deux parties de moule qui définissent une empreinte, caractérisé en ce que des moyens de transfert du motif décoratif ( 125, 123,119) sont associés à au moins une des parties de moule ( 140, 140 ').