Brevet FR2719605A1 — publié le 19951110

La présente invention est relative à un procédé de préparation de surface pour la réalisation de dépôts métalliques par galvanoplastie, sur des objets réad s en matières conductrices ou non conductrices de l'électricité, les dites matières pouvant être très hygroscopiques voir franchement fibreuses dont notamment les matières d'origine végétale. L'invention est également relative à une application particulière de ce procédé pour la réalisation de copies parfaites d'objet d'Art en bronze, réalisés par copies en béton moulé revêtues d'un dépôt électrolytique de bronze selon ce procédé. Dans la pratique courante, la réalisation de dépôts métalliques, par galvanoplastie, sur des objets réalisés en matières non conductrices de l'électricité (généralement limités aux matières plastiques), implique une préparation de surface généralement coûteuse et assez longue, mettant en oeuvre des techniques d'attaque de surface par des acides ou autres corrosifs, qui nécessitent une neutralisation un rinçage et un séchage avant de procéder au dépôt de la première couche conductrice de métal permettant ensuite un dépôt plus épais de métal noble. D'autres procédés permettent de polymériser un monomère sur la matière constitutive de l'objet, avant de greffer sur ce polymère une couche conductrice d'oxyde métallique qui sera transformée en métal par oxydoréduction. Les procédés concurrents connus sont surtout destinés à la galvanoplastie d'objets réalisés en matières plastiques, matières très peu ou pas du tout hygroscopiques et qui peuvent donc être plongées, sans risques particuliers, dans un bain d'acides dilués, puis dans un bain de neutralisation et de rinçage et finalement séchées à l'air chaud ou autre méthode de séchage, avant d'être revêtues d'une couche conductrice. Ainsi tes Documents objets des demandes N" 81 23472; 85 09928 et 89 08811 présentent trois procédés spécifiques à la métallisation d'objets réalisés essentiellement en matière plastiques dont notamment le Nylon 6. La présente invention entend proposer un procédé de préparation de surface, facile à mettre en oeuvre et très bon marché, pour permettre les dépôts métalliques par galvanoplastie, sur la quasi totalité des matières poreuses, hygroscopiques ou fibreuses telles que les terres cuites, les pierres naturelles, le verre, les bois d'essences diverses, le plâtre, les bétons et autres matières similaires, conductrices ou non de l'électricité et dont, pour certaines, la réaction destructrice aux traitements corrosifs par les acides auraient été fatale à la préservation de la forme et à la solidité mêmes de l'objet à métalliser. Pour ce faire, le procédé objet de la présente invention comporte les phases suivantes: 1 ) Un simple dépoussiérage, si nécessaire, de la surface de l'objet à traiter. 20) Application d'un revêtement résistant, étanche, anticorrosif et très adhérent, sur la totalité de la surface de l'objet à traiter. Le dit revêtement étant un polymère dissout dans un de ses solvants volatils et ayant ainsi les caractéristiques d'application des peintures plus ou moins épaisses selon le taux de dissolution par le solvant. L'application de ce revêtement peut s'effectuer par toutes les méthodes connues dont notamment : pinceau, pistolet pneumatique, trempage au bain etc. 30) Séchage du revêtement par évaporation naturelle du solvant, de préférence avec recondensation du solvant par condenseur, permettant son recyclage. Le polymère, dont les liaisons, dites de Van Der Waals, étaient rompues par son solvant volatil, se reconstitue au sèchage, en formant un revêtement étanche et isolant. Ce premier revêtement isole complètement, si nécessaire, la matière constituant l'objet, de l'attaque possible du bain d'électrolyte de la galvanoplastie. (ces phases 2 et 3 ne sont pas nécessaires sur certains objets déjà réalisés en polymère thermoplastiques qui, en quelque sorte, constituent déjà en eux mêmes la première couche étanche) 40) Application, sur la première couche de revêtement de polymére (ou sur le polymère d'origine formant déjà l'objet), d'une faible couche de même polymère très fortement dissout par le même solvant et fortement chargé de métal micronisé ou d'oxyde métallique, ou simplement, dans certains cas, de solvant pur fortement chargé en métal micronisé ou d'oxyde métallique. Cette application s'effectue, de préférence au pinceau ou au pistolet pneumatique. I1 se produit une dissolution de surface de la première couche de polymère étanche (ou sur le polymère d'origine formant déjà l'objet), ainsi qu'une légère pénétration de la charge de métal micronisé ou d'oxyde métallique dans la surface de cette première couche. Après évaporation naturelle du solvant, il reste, en surface, une couche de métal micronisé ou d'oxyde métallique, solide et fortement adhérente sur la couche initiale de polymère pur. Cette deuxième couche solide et conductrice permet d'initier la galvanoplastie. Cette deuxième couche peut être limitée au seuls endroits de la surface où la métallisation finale est nécessaire, ce qui limite la consommation de métal. On peut notamment se servir de la deuxième couche comme d'une encre d'imprimerie pour écrire des caractères ou des idéogrammes ou tout autres motifs décoratifs, en ménageant néanmoins des liaisons de continuité de la conduction électrique. 50) Dépôt électrolytique étanche de métal noble, uniquement aux endroits ou la deuxième couche a été déposée. 6 ) Si nécessaire, traitement au solvant pour éventuellement enlever la première couche de polymère aux endroits non protégés par le dépôt métallique insensible au solvant, pour redonner à l'objet son aspect initial de surface en dehors des zones métallisées. AVANTAGES DECOULANT DE L'APPLICATION DE CE PROCÉDÉ - Les applications de ce procédé sont nombreuses et permettent notamment des décorations métalliques de surface sur les métaux, le verre, les terres cuites, les pierres naturelles, les plastiques, le bois, les produits fibreux, le plâtre et le béton. - On peut, en particulier, reproduire des oeuvres d'Art en bronze, par moulage d'oeuvres originales, et les reproduire ainsi en béton, donc en matériau peu onéreux et de mise en oeuvre aisée et bon marché. Dans ce dernier cas la densité du béton confère à la reproduction un poids important doublé d'une très bonne résistance aux impacts et présentant une conduction thermique de surface sensitivement et tactilement voisine de celle du bronze. Une fois qu'un dépôt de bronze aura été effectué selon ce procédé, on possédera une reproduction parfaite, difficile à distinguer de l'originale et qui, comme celle-ci, aura une surface identique et inaltérable, qui de plus se patinera au fil du temps. On peut donc imaginer l'application de ce procédé pour notamment la décoration urbaine, en reproduisant, à peu de frais, des oeuvres originales dont les copies en bronze massif auraient été inaccessibles aux budgets communaux. - La mise en oeuvre de ce procédé est des plus aisées et ne requière que des moyens simples déjà largement maîtrisés dans la pratique courante. Elle ne nécessite pas d'investissements supplémentaires chez les industriels de la galvanoplastie qui désireront la pratiquer. - Ce procédé permet d'effectuer des dépôts métalliques par galvanoplastie sur des matières qui précédemment ne pouvaient pas en bénéficier. - Le procédé permet d'utiliser des polymères de récupération, déjà extrudés ou injectés et qu'il suffit de dissoudre dans un de leur solvants volatils. Ce procédé peut donc contribuer à la protection de l'environnement en permettant un important recyclage de polymères, sous une forme noble, alors que le recyclage actuel ne produit généralement que des utilisations de basse qualité (piquets de vignes, mobilier urbain grossier, palettes de manutention, etc.). - Le solvant évaporé peut être recyclé également grâce à une recondensation par un condenseur convenablement refroidi. Ce qui est économique et conforme aux lois sur la protection de l'environnement. - Le dépôt métallique électrolytique final, très étanche et dont l'épaisseur peut varier en fonction de la protection souhaitée, protège très efficacement sa sous couche en polymère des agents atmosphériques nuisibles et plus particulièrement des rayons ultras violets en garantissant ainsi sa longévité. REVENDICATIONS 1 ) Procédé pour permettre la métallisation de surface par galvanoplastie sur des objets réalisés en matières solides quelconques, caractérisé en ce que la première phase du procuré consiste en un simple dépoussiérage de la surface de l'objet à traiter, sans phase de dégraissage chimique préalable. 2 ) Proc6dX selon revendication 1, caractérisé en ce que, pour les objets à traiter autres que ceux réalisés en thermoplastiaue, la seconde phase du procédé est l'application, sur toute la surface de l'objet à traiter, d'une couche de revêtement, sous forme liquide, comme une simple peinture, et dont l'application s'effectue par tous moyens applicables aux peintures, et en ce que cette couche liquide est un polymère thermoplastique convenablement dissout par un de ses solvants volatils, ce qui provoque la rupture des liaisons dites de Van Der Waals. 30) Procédé selon revendications 1, caractérisé en ce que, pour les objets à traiter réalisés en thennoplastique, la seconde phase du procédé, définie à la revendication 2, n'est pas utilisée. 4 ) Procédé selon revendications 1, et 2, caractérisé en ce que la troisième phase du procédé est un séchage naturel par évaporation du solvant, en ce que les vapeurs de solvant sont récupérées pr condensation sur un échangeur convenablement refroidi, en ce que l'Wvaporation du solvant provoque la solidification du polymère par la reconstitution des liaisons dites de Van Der Waals. 5 ) Procédé selon revendications 2 et 4, caractérisé en ce que la quatrième phase du procédé consiste en l'application d'une couche liquide, composée soit de polymère, fortement dissout dans un de ses solvants volatils, additionné de particules de métal micronisé ou d'oxyde métallique, ou composée de solvant pur additionné de particules de métal micronisé ou d'oxyde métallique, sur la première couche de polymère (ou directement sur le thermoplastique constituant l'objet à traiter), en ce que cette application provoque une dissolution de surface de la première couche de polymère, en ce que l'évaporation du solvant provoque la solidification de la deuxième couche ainsi que de la partie dissoute de la première couche de polymère en reconstituant les liaisons dites de Van Der Waals et en assurant ainsi un accrochage maximum des deux couches entre elles, et en ce que la charge de métal micronisé ou d'oxyde métallique constitue une surface conductrice suffisante et solide sur laquelle le dépôt métallique électrolytique final pourra s'effectuer selon les principes bien connus de la galvanoplastie. 6 ) Procédé selon revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les secondes et troisièmes phases du procédé ne sont pas utilisées, en ce que une seule couche liquide, constituée de polymère dissout dans un de ses solvants volatils chargé de particules métalliques micronisées ou d'oxyde métallique, est directement appliquée sur la surface de l'objet à traiter, en ce que l'évaporation du solvant provoque la solidification de la couche liquide par le rétablissement des liaisons dites de Van Der Waals, en ce que cette couche solide est devenue ainsi conductrice et en ce que le dépôt métallique électrolytique final pourra s'effectuer selon les principes bien connus de la galvanoplastie. 7 ) Procédé selon revendications 2, 4, 5 et 6 caractérisé en ce que les polymères thermoplastiques utilisés sont des polymères de récupération, pouvant ainsi être recyclés pour un usage durable, alors que leur destruction en incinérateur est génératrice de nuisances pas toujours possibles à éliminer. 8 ) Procédé selon revendication 5, caractérisé en ce que la quatrième phase du procédé n'est appliquée qu'aux endroits où le dépôt métallique est nécessaire. 9 ) Procédé selon revendication 5, caractérisé en ce que l'objet, après le dépôt métallique électrolytique final, est plongé dans un bain de solvant qui enlève la première couche de revêtement aux endroits non protégés par le dépôt métallique, redonnant ainsi à l'objet, et à ces endroits seulement, son état de surface d'origine. 10 ) Procédé selon revendications 1 à 5, caractérisé en ce que son application consiste à permettre la réalisation de copies parfaites d'oeuvres d'Art originales en bronze massif, en ce que ces copies sont d'abord reproduites en béton lourd moulé, plâtre ou autres supports équivalents, en ce que le support une fois séché est revêtu d'une couche de bronze déposée par voie électrolytique sur un revêtement de surface réalisé selon le procédé objet des revendications 1 à 7 cidessus.