Brevet FR2750633A1 — publié le 19980109

La présente invention concerne un procédé d'usure superficielle de pièces par sablage permettant d'obtenir des motifs d'usure déterminés à la surface d'une pièce. Le procédé selon l'invention peut s'appliquer à tout type de pièces mécaniques ou autres, et plus particulièrement à des articles textiles tels que des vêtements, notamment des pièces d'habillement en jean : vestes et pantalons. La présente invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ainsi que les pièces dont l'usure superficielle est obtenue par le procédé selon l'invention. Dans la suite de la description, l'invention sera décrite plus particulièrement pour le traitement d'un jean. Il est connu des techniques mécaniques d'usure superficielle de vêtements utilisant par exemple un ensemble de brosses appliquées sur les zones de la pièce de vêtement à user. Cette technique est notamment divulguée dans la demande de brevet européen 0.616.066 et concerne une méthode d'usure pour donner aux articles de vêtements un aspect d'usure localisée consistant à traiter l'article de vêtement supporté par un mannequin au moyen d'une action abrasive d'une ou plusieurs brosses en rotation en contact avec l'article de vêtement. Une autre technique mécanique d'usure de pièces de tissu par frottement de la surface de la pièce est notamment décrite dans la demande de brevet français nO 2.628.762 ayant pour objet un procédé permettant d'obtenir des motifs suivant un dessin prédéterminé à la surface du tissu consistant, après avoir teint l'article, à le soumettre à l'action de moyens permettant d'exercer à sa surface une abrasion superficielle par l'intermédiaire d'une matrice en relief maintenue pressée contre le tissu. Une autre technique connue pour l'usure mécanique de pièces de vêtements, différente des deux premières par le fait quelle n'est pas basée sur un frottement direct de la pièce de tissu avec une pièce mécanique est notamment décrite dans le brevet français no 2.335.636. Cette technique consiste à utiliser un procédé de sablage effectué par des sableuses pourvues d'un mouvement vertical translatoire alternatif tandis que les pièces de vêtements tendues sont assujetties à un mouvement rotatoire de manière à être frappées uniformément à tous leurs points. La vitesse du jet des particules abrasives et/ou leurs dimensions sont choisies en fonction du résultat à réaliser. Les pantalons ainsi traités sont enfin soumis à une opération d'essorage par insufflation d'air chaud à leur intérieur. L'inconvénient de ces différentes méthodes d'usure superficielle aussi bien par frottement direct sur la pièce textile que par sablage est qu'elles ne permettent pas d'obtenir à la demande et avec une précision suffisante, à la fois des motifs d'usure de forme effilée et des motifs d'usure de surface étendue ; ces motifs d'usure permettant de simuler des zones d'usure naturelle de vêtement tel qu'un jean. L'invention a pour but de pallier l'inconvénient précité. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'usure superficielle de pièces par sablage, permettant d'obtenir des motifs d'usure déterminés à la surface d'une pièce. Selon l'invention, le procédé consiste, après avoir amené la pièce en position de sablage, à projeter de l'abrasif sous pression sur la pièce en suivant un parcours déterminé correspondant à un motif d'usure prédéterminé et modifiable à la demande par l'utilisateur, et à adapter la pression, le débit et la forme d'un ou plusieurs jets d'abrasif en fonction du motif d'usure, de la géométrie, de la dureté et de l'épaisseur de la pièce ; la forme du motif définissant aussi bien une zone effilée qu'une surface étendue. Le procédé consiste, en outre, à commander automatiquement le déplacement du ou des jets d'abrasif devant la pièce à user suivant un motif préprogrammé reproductible et modifiable à la demande par l'utilisateur et à adapter le débit du jet d'abrasif à projeter de l'abrasif selon un cadencement déterminé. Dans le cas où la pièce est un article textile ou matériau similaire, le procédé consiste à la maintenir tendue pendant la projection d'abrasif assurant une usure partielle ou intégrale de l'article suivant un motif d'usure déterminé. Pour un vêtement et notamment un jean, le procédé consiste à introduire dans les parties du vêtement destinées à être usées, un mannequin épousant la forme du vêtement, mobile autour d'au moins un de ces axes, et permettant de maintenir tendu le vêtement pendant la projection d'abrasif. Les principaux motifs d'usure reproduits par le procédé selon l'invention simulant des usures naturelles dans les zones habituelles d'usure pour un jean, sont par exemple des motifs d'usure effilés, de part et d'autre et sensiblement symétriquement par rapport à la braguette du pantalon, simulant l'usure naturelle des plis du pantalon dans cette zone, des motifs d'usure sur le dessus des jambes du pantalon formant des zones s'étendant du dessus du genou jusqu'au haut des cuisses ; la zone usée simulant la zone d'usure naturelle d'un pantalon correspondant au dessus des cuisses, ou des motifs d'usure formant une zone d'usure entourant le genou pour remonter jusqu'en haut des cuisses. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Il comporte des moyens de chargement/déchargement, de maintien et de positionnement des pièces pour le sablage, des moyens de projection de l'abrasif couplés à des moyens de déplacement en regard de la pièce à sabler, suivant un parcours déterminé en fonction d'un motif d'usure prédéterminé, des moyens d'alimentation en abrasif couplés aux moyens de projection, et des moyens de commandes du déplacement des moyens de projection, du débit, de la pression et de la forme du ou des jets d'abrasif en fonction du motif d'usure prédéterminé. Les moyens de projection comportent une ou plusieurs buses dont les diamètres et la forme des embouts déterminent la forme du jet. Dans un mode de réalisation, le dispositif comporte deux buses. Les deux buses sont par exemple liées en déplacement vertical et libres en déplacement horizontal. Le dispositif peut comporter également une troisième buse susceptible de se déplacer dans un plan perpendiculaire au plan défini par les directions de déplacement des deux premiers buses, et qui peut être également couplée mécaniquement à l'une des deux premières buses. Les différents moyens mis en oeuvre par les dispositifs peuvent être agencés selon trois postes principaux : un poste de chargement/déchargement de la pièce à traiter, un poste de sablage et un poste d'alimentation en abrasif ; le poste de sablage étant étanche vis-à-vis des deux autres postes. La présente invention a également pour objet une pièce obtenue suivant le procédé selon l'invention telle qu'une pièce textile ou de matériau similaire, ou un jean comportant des motifs d'usure correspondant à des motifs d'usure prédéterminés. L'invention a pour avantage de concilier deux aspects qui peuvent paraître au départ antinomiques, à savoir l'utilisation d'un procédé de sablage de mise en oeuvre relativement lourde, avec la précision recherchée au niveau du motif à reproduire à la surface d'une pièce de vêtement, notamment un jean pour simuler les usures naturelles localisées aux endroits de frottement et de pliage du jean. Un autre avantage de la présente invention, outre la précision du motif d'usure souhaité sur la pièce de vêtement, est la reproductibilité, d'une part, du motif et l'adaptabilité du procédé aux différents besoins de l'utilisateur, celui-ci disposant d'une palette de motifs préprogrammés et adaptables à la demande. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et des figures annexées qui représentent -la figure 1, une représentation schématique en perspective du procédé d'usure par sablage, selon l'invention -la figure 2, un schéma en vue de dessus d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; et -les figures 3 et 4, respectivement, une vue de face et une vue arrière d'un jean, permettant de distinguer les différents motifs d'usure obtenus par le procédé selon l'invention. Sur ces figures les éléments homologues sont désignés par le meme repère. Le principe du procédé, selon l'invention tel qu'illustré schématiquement à la figure 1, consiste à présenter un jean 1 maintenu tendu en face de moyens 2 de projection d'abrasif. Pour cela, le jean 1 est enfilé par exemple sur un mannequin 3 épousant la forme du jean 1. Le mannequin 3 supportant le jean 1 doit pouvoir être animé d'un mouvement de rotation pour permettre de présenter aux moyens de sablage 2 les diverses parties du jean 1, face avant et en face arrière par exemple. Les moyens de projection 2 de l'abrasif représentés schématiquement sur cette figure comportent par exemple trois buses 41 à 43 : deux buses principales 41 et comportant respectivement un embout 51 et 52 permettant d'obtenir par exemple soit un jet rond soit un jet plat, et une troisième buse 43 auxiliaire permettant d'obtenir un jet fin couplé mécaniquement par exemple à une des buses principales 41 et 42. Les déplacements respectifs de chacune des buses 41 à 43 étant représentés sur la figure par des flèches. Le principe d'usure par sablage d'un jean, selon l'invention, consiste par exemple à utiliser les deux buses principales 41 et 42 simultanément pour obtenir un motif couvrant une surface 6 étendue déterminée du jean 1, appelée également "look". La gestion de l'impact du ou des jets d'abrasifs sur le jean 1 combiné avec la souplesse du déplacement des buses 41 à 43, garantit la précision du tracé et donc la fidélité de la reproduction des motifs d'usure. Simultanément, la buse auxiliaire 43 peut être mise en action et permet de reproduire des motifs effilés suivant des lignes ou des courbes 7 dont la précision dépend également de la souplesse des moyens mécaniques de déplacement des moyens de projection, non représentés. Les buses principales 41 et 42 peuvent être liées entre elles dans leur mouvement de translation verticale et libres dans leur mouvement de translation horizontale. De même, la buse auxiliaire 43 peut être couplée mécaniquement à l'une des deux premières buses principales 41 et 42 ; la buse auxiliaire 43 ayant la possibilité de se déplacer non seulement horizontalement et verticalement mais aussi selon un plan perpendiculaire au plan défini par les directions de déplacement des deux buses principales 41 et 42 ; les deux buses principales 41 et 42 se déplaçant dans un même plan. Le déplacement respectif des trois buses 41 à 43 est commandé automatiquement par l'intermédiaire de moyens de commande. Ces moyens de commande se présentent par exemple vis-à-vis de l'utilisateur sous la forme d'un pupitre 8 à partir duquel sont préprogrammés un certain nombre de motifs d'usure 7 susceptibles d'être choisis par l'utilisateur. Une fois un motif préprogrammé, choisi par l'utilisateur, celui-ci a la possibilité de faire varier les paramètres selon une plage déterminée, via un clavier 9 du pupitre de commandes 8. Le procédé selon l'invention offre donc pour l'utilisateur une grande liberté dans le choix des motifs d'usure tout en lui permettant également de modifier certains paramètres en fonction par exemple de la taille du pantalon ou d'autres paramètres liés à la pièce à traiter. Ce pupitre de commande 8 permet donc de commander automatiquement les déplacements des moyens de projection 2. Il permet également de commander l'alimentation en abrasif suivant un cadencement déterminé en fonction du type de motif choisi. La précision des déplacements combinée au débit ajustable d'abrasif garantit la précision des impacts sur la pièce donc des motifs d'usure obtenus. La qualité ainsi que la reproductibilité des motifs sont ainsi assurées même dans le cas de grandes séries. La figure 2 illustre un schéma fonctionnel général d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, représenté selon une vue de dessus. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comporte trois postes principaux 10, 11 et 12. Le premier poste 10 est le poste dit de chargement/déchargement du jean à traiter. Il se présente dans l'exemple de réalisation de la figure 2 sous la forme d'un carrousel comportant trois compartiments 101, 102 et 103 répartis à 1200 l'un de l'autre : un premier compartiment 101 recevant le jean 1 à traiter, un deuxième compartiment 102 présentant le jean 1 maintenu en position pour le sablage, et un troisième compartiment 103 permettant le déchargement automatique du jean 1 après traitement. La disposition particulière de ce premier poste 10 permet un fonctionnement dit "en temps masqué", permettant un gain de temps dans le traitement de jeans en série. Elle permet également de ne nécessiter qu'un seul manipulateur, dans le cas où le déchargement est automatique. Chaque compartiment 101 à 103 est muni d'un support permettant de maintenir le jean 1. Le support du jean 1 est susceptible d'être animé d'un mouvement de rotation permettant de présenter les diverses faces du jean 1 pour l'opération de sablage. Le deuxième poste 11 est le poste dit de sablage. Il comporte les moyens de projection 2 couplés à des moyens de déplacement. Ce deuxième poste 11 est de préférence étanche visà-vis de l'extérieur, l'intérieur du compartiment étant baigné dans une atmosphère agressive due aux poussières d'abrasif se dégageant lors de l'opération de sablage ; le compartiment 102 présentant le jean 1 en face des moyens de projection 2 étant lui-même étanche vis-à-vis de l'extérieur. A l'intérieur du poste de sablage 11, les trois buses 41 à 43 sont représentées schématiquement ainsi que leurs moyens de déplacement schématisés par des flèches. Les moyens de déplacement des buses sont mis en oeuvre par exemple par un robot, non représenté. Enfin, un troisième poste 12 est couplé à l'arrière du compartiment de sablage 11. Il permet d'alimenter le poste de sablage 11 en abrasif. Il communique avec le poste de sablage ll de façon étanche pour l'extérieur. Enfin, un bloc de commandes 13 est représenté et permet de gérer automatiquement les différents postes 10, 11 et 12 du dispositif mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. Le pupitre de commande 7 est également représenté couplé au bloc de commande 13. La figure 3 illustre le jean 1 en vue de face sur lequel apparaissent un certain nombre de motifs d'usure obtenus par le procédé selon l'invention et correspondant à des zones d'usure habituelles pour un jean. Chacune de ces zones d'usure est reproduite par le procédé selon l'invention selon un programme pré-établi. Ces différentes zones d'usure sont par exemple localisées au niveau des jambes du pantalon et du genou du pantalon. Ces zones d'usure délimitent ainsi des motifs en forme de "bottes" 14 ou de "bananes" 15. D'autres motifs d'usure peuvent également être simulés au niveau des poches 16 et de la braguette 17 du pantalon. Enfin, un motif alinéaire peut être reproduit par le procédé selon l'invention pour simuler les zones d'usure dues aux plis du pantalon au niveau des aines et qui forment des "moustaches" 18. La figure 4 illustre le même pantalon suivant sa vue arrière. De la même façon, les diverses usures naturelles pouvant se retrouver sur la face arrière d'un pantalon en jean sont reproduites par le procédé selon l'invention. Ces zones d'usure se retrouvant au niveau des fesses 19, des poches arrières 20 et des coutures 21. La présente invention ne se limite pas à l'usure superficielle de jeans mais peut s'appliquer à tout type de pièces mécaniques ou autres susceptible d'être attaquées par un jet d'abrasif et nécessitant une précision dans le tracé des motifs d'usure. REVENDICATIONS 1. Procédé d'usure superficielle de pièces par sablage, permettant d'obtenir des motifs d'usure déterminés à la surface d'une pièce, caractérisé en ce qu'il consiste après avoir amené la pièce en position de sablage, à projeter de l'abrasif sous pression sur la pièce en suivant un parcours déterminé correspondant à un motif d'usure prédéterminé et modifiable à la demande par l'utilisateur, et à adapter la pression, le débit et la forme d'un ou plusieurs jets d'abrasif en fonction du motif d'usure, de la géométrie, de la dureté et de l'épaisseur de la pièce ; la forme du motif définissant aussi bien une zone effilée qu'une surface étendue déterminée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à commander automatiquement le déplacement du ou des jets d'abrasif devant la pièce à user suivant un motif préprogrammé reproductible et modifiable à la demande par l'utilisateur. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste pour adapter le débit du ou des jets d'abrasif à projeter de l'abrasif selon un cadencement déterminé. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la piece étant un article textile ou matériau similaire, il consiste à le maintenir tendu pendant la projection d'abrasif assurant une usure partielle ou intégrale de l'article suivant un motif d'usure déterminé. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'article textile étant un vêtement, il consiste à introduire dans les parties du vêtement destinées à être usées, un mannequin (3) épousant la forme du vêtement, mobile autour d'au moins un de ses axes. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le vêtement étant un jean (1), il consiste à reproduire des motifs d'usure (6, 7) simulant des usures naturelles dans les zones habituelles d'usure pour un jean. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à reproduire des motifs (7, 18) d'usure effilés, de part et d'autre et sensiblement symétriquement par rapport à la braguette du jean (1), simulant l'usure naturelle des plis du jean (1) dans cette zone. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à dessiner des motifs d'usure (15) sur le dessus des jambes du jean (1) formant des zones s'étendant du dessus du genou jusqu'au haut des cuisses ; la zone usée simulant la zone d'usure naturelle d'un jean correspondant au dessus des cuisses. 9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à dessiner des motifs d'usure formant une zone d'usure (14) entourant le genou pour remonter jusqu'en haut des cuisses. 10. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de chargement/déchargement, de maintien et de positionnement des pièces pour le sablage, des moyens (2) de projection de l'abrasif couplés à des moyens de déplacement en regard de la pièce à sabler, suivant un parcours déterminé en fonction d'un motif d'usure prédéterminé, des moyens d'alimentation en abrasifs couplés aux moyens de projection (2), et des moyens de commandes (7, 13) du déplacement des moyens de projection (2), du débit, de la pression et de la forme du ou des jets d'abrasif en fonction du motif d'usure prédéterminé. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de projection (2) comportent une ou plusieurs buses (41 à 43) dont les diamètres et la forme des embouts (51 à 53) déterminent la forme du jet. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte deux buses (41 et liées suivant leur déplacement vertical et libres suivant leur déplacement horizontal. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une troisième buse (43) susceptible de se déplacer dans un plan perpendiculaire au plan défini par les directions de déplacement des deux premières buses (41 et 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la troisième buse (33) est couplée mécaniquement à l'une des deux premières buses (41 et 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que les moyens de chargement/déchargement, de maintien et de positionnement des pièces pour sablage sont agencés pour former un premier poste (10) dit de chargement/déchargement, en ce que les moyens de projection (2) couplés à leurs moyens de déplacement sont agencés pour former un deuxième poste (11) dit de sablage ; et en ce que les moyens d'alimentation en abrasif sont agencés pour former un troisième poste (12) dit d'alimentation ; le deuxième poste (11) dit de sablage étant étanche vis-à-vis des deux autres postes (10 et 12). 16. Pièce, caractérisée en ce qu'elle comporte des motifs d'usure, correspondant à des motifs d'usure prédéterminés, obtenus après sablage suivant le procédé selon les revendications 1 à 3. 17. Article textile ou matériau similaire, caractérisé en ce qu'il comporte des motifs d'usure, correspondant à des motifs d'usure prédéterminés, obtenus après sablage suivant le procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 9. 18. Jean (1), caractérisé en ce qu'il comporte des motifs d'usure, correspondant à des motifs d'usure prédéterminés, obtenus après sablage suivant le procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9.