Brevet FR2748955A1 — publié le 19971128

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif d'impression d'une surface métallique dure, notamment de l'acier nu ou revêtu. Pour différentes applications techniques, il est nécessaire d'obtenir des tôles ou des bandes ou encore des cylindres présentant une certaine rugosité de surface ou des motifs en filigrame ou en relief ou en creux. Dans le cas des tôles ou des bandes, la technique utilisée jusqu'à présent pour réaliser ces impressions consiste tout d'abord à marquer l'un ou les deux cylindres par exemple d'une cage de laminoir selon la rugosité ou les motifs à obtenir, puis à faire passer la tôle ou la bande entre ces deux cylindres qui, par la pression qu'ils exercent sur cette tôle ou cette bande, permettent de transférer la rugosité ou les motifs sur ladite tôle ou ladite bande. Mais, les cylindres de marquage s'usent rapidement ce qui ne permet pas d'obtenir une répétabi- lité parfaite dans le temps de la rugosité ou des motifs sur la tôle ou la bande. Par conséquent, les cylindres de marquage doivent être changés régulièrement entraînant ainsi un arrêt relativement long de la ligne de production. De plus, le changement répété des cylindres nécessite de prévoir un stock important de cylindres de rechange. Dans le cas du marquage de cylindres, les techniques les plus couramment utilisées jusqu'à présent sont le grenaillage, le traitement par laser ou faisceau d'électrons ou encore l'electroérosion. Mais, ces techniques sont relativement longues et onéreuses. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif permettant de réaliser de manière simple et économique des impressions sur une surface métallique dure, notartnnt de l'acier nu ou revêtu. L'invention a donc pour objet un procédé d'impression d'une surface métallique dure, notamment de l'acier nu ou revêtu, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer par défilement et avec une pression déterminée sur la surface métallique dure, une nappe en matériau souple comportant une structure correspondant aux impressions réalisées sur ladite surface métallique dure. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la surface métallique dure est formée par une tôle ou une bande continue, - la surface métallique dure est formée par un cylindre, - la nappe en matériau souple est imprégnée d'un produit solide ou liquide de traitement ou de revêtement de la surface métallique dure. L'invention a également pour objet une dispositif d'impression d'une surface métallique dure, notamment de l'acier nu ou revêtu, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'application par défilement et avec une pression déterminée sur la surface métallique dure, d'une nappe en matériau souple comportant une structure correspondant aux impressions à réaliser sur ladite surface métallique dure. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les moyens d'application sont formés par deux cylindres d'une cage de laminoir, - la nappe en matériau souple est constituée par une bande, - la nappe en matériau souple est constituée par une bande sans fin formant une boucle, - la nappe en matériau souple est constituée par une bande placée sur la surface de travail d'au moins un cylindre de la cage de laminoir, - la nappe en matériau souple est formée par une nappe textile, tissée ou non tissée, de structure texturée correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure, - la nappe en matériau souple est formée par un film en matière plastique comportant une structure de rugosité correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure, - la nappe en matériau souple est formée par un film en matière plastique comportant sur au moins une de ses faces des motifs correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure, - la nappe en matériau souple est formée par une nappe textile, tissée ou non tissée, portant sur au moins une de ses faces des motifs, la structure texturée de ladite nappe textile et lesdits motifs correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure, - les motifs sont en creux ou en relief. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - les Fig. 1 à 4 sont des vues schématiques montrant différents modes de réalisation d'un dispositif selon l'invention pour réaliser des impressions sur une surface métallique dure, comme par exemple une tôle ou une bande, - la Fig. 5 est une vue schématique montrant un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention pour réaliser des impressions sur une surface métallique dure, comme par exemple un cylindre. Le procédé selon l'invention pour imprimer une surface métallique dure, notamment de l'acier nu ou revêtu, consiste à appliquer par défilement et avec une pression déterminée sur la surface métallique dure, une nappe en matériau souple comportant une structure correspondant aux impressions à réaliser sur ladite surface métallique. Pour cela et comne représenté sur les figures, le dispositif d'impression selon l'invention comporte des moyens 10 d'application par défilement et avec une pression déterminée, sur la surface métallique dure, d'une nappe 11 en matériau souple comportant une structure correspondant aux impressions à réaliser sur ladite surface métallique dure. Les moyens 10 d'application de la nappe 11 en matériau souple sur la surface métallique dure sont formés par deux cylindres, respectivement lOa et lob, d'une cage de laminoir et plus particulièrement d'une cage d'écrouissage. Ainsi, que représenté sur les figures, les cylindres 10a et lOb sont horizontaux, parallèles entre eux et disposés en vis à vis. La surface métallique dure, notamment de l'acier nu ou revêtu, est formée d'une tôle 12 (Fig. 1), ou d'une bande 13 de grande longueur (Figs. 2 à 4) ou d'un ou de deux cylindres 10a et lob (Fig. 5) qui forment également les moyens d'application de la nappe 11 en matériau souple. Pour réaliser les impressions sur la tôle 12 ou la bande 13 ou encore l'un ou les deux cylindres lOa et lOb, on utilise une nappe 11 en matériau souple comportant une structure correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure. Cette nappe 11 en matériau souple peut être réalisée de différentes manières. Selon un premier mode de réalisation, la nappe 11 en matériau souple est formée par une nappe textile, tissée ou non tissée, de structure texturée correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure. Selon un second mode de réalisation, la nappe 11 en matériau souple est formée par un film en matière plastique comportant une structure de rugosité correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure. Selon un troisième mode de réalisation, la nappe 11 en matériau souple est formée par un film en matière plastique comportant sur au moins une de ses faces des motifs correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure. Selon un quatrième mode de réalisation, la nappe 11 en matériau souple est formée par une nappe textile, tissée ou non tissée, portant sur au moins une de ses faces des motifs, la structure texturée de ladite nappe textile et lesdits motifs correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure. Les motifs sont en creux ou en relief et peuvent présenter toutes les formes souhaitées en fonction des impressions à réaliser sur la surface métallique dure, comme par exemple des reliefs formant un damier ou un gaufrage ou encore des sigles ou des logos. Ces motifs peuvent être constitués par des éléments métalliques ou en céramique rapportés par exemple par collage sur la nappe textile ou sur le film en matière plastique. Pour réaliser des impressions sur une face d'une tôle 12 comme représentée sur la Fig. 1, on pose sur cette face une bande 14 ou une portion de bande 14 de la nappe 11 en matériau souple de structure correspondant aux impressions à réaliser sur ladite face et on fait passer l'ensemble constitué par la nappe 11 et la tôle 12 entre les deux cylindres 10a et lob. Compte tenu de la pression exercée par les cylindres 10a et lob sur la nappe 11 en matériau souple, les motifs de cette nappe 11 en matériau souple sont transférés sur la face corespondante de la tôle 12. Pour réaliser des impressions sur les deux faces de la tôle 12, on place sur ces deux faces, une bande 14 ou une portion de bande 14 de la nappe 11 en matériau souple et on procède de la même façon. Dans le cas d'une bande métallique 13 de grande longueur, la nappe 11 en matériau souple comportant une structure correspondant aux impressions à réaliser sur cette bande 13 est constituée par une bande 15 en matériau souple disposée du côté de la face de la bande métallique 13 où les impression doivent être réalisées, comme représenté à la Fig. 2. Cette bande 15 en matériau souple est enroulée sur un premier dévidoir 16 placé en amont des cylindres 10a et lob par rapport au sens de défilement de la bande métallique 13 et l'autre extrémité de ladite bande 15 en matériau souple est reliée à un second dévidoir 17 disposé en aval desdits cylindres 10a et lob. Lors du défilement de la bande métallique 13 entre les cylindres 10a et lob, la bande 15 en matériau souple défile également entre lesdits cylindres 10a et lob et grâce à la pression exercée par ceux-ci et à la structure de la bande 15 en matériau souple, des impressions sont réalisées sur la face correspondante de ladite bande métallique 13. Pour réaliser des impressions sur les deux faces de la bande métallique 13, il suffit d'intercaler entre chaque cylindre 10a et lob et chaque face de la bande métallique 13, une bande 15 en matériau souple et de faire défiler en continu la bande métallique 13 et les deux bandes 15 en matériau souple. Selon une variante représentée à la Fig. 3, pour réaliser des impressions sur une bande métallique 13 de grande longueur, la nappe 11 en matériau souple est constituée par une bande sans fin 18 formant une boucle et passant entre les cylindres 10a et lob. Cette bande sans fin 18 est placée du côté de la face de la bande métallique 13 où doivent être réalisées les impressions. Lors du défilement de la bande métallique 13 entre les cylindres 10a et lob, la bande sans fin 18 en matériau souple défile également entre lesdits cylindres 10a et lob et grâce à la pression exercée par ceux-ci et à la structure de la bande 18 en matériau souple, des impressions sont réalisées sur la face correspondante de ladite bande métallique 13. Pour réaliser des impressions sur les deux faces de la bande métallique 13, il suffit, dans ce cas, de placer entre chaque cylindre 10a et lob et chaque face de la bande métallique 13, une bande sans fin 18 en matériau souple et formant une boucle. Selon un autre mode de réalisation représenté à la Fig. 4, la nappe 11 en matériau souple est constituée par une bande 19 placée sur la surface de travail d'au moins un des cylindres 10a et lob. Pour réaliser des impressions sur une face de la bande métallique 13, une bande 19 en matériau souple est placée sur la surface de travail de l'un des cylindres, comme par exemple le cylindre 10a, et pour réaliser des impressions sur les deux faces de la bande métallique 13, un bande 19 en matériau souple est placée sur la surface de travail de chaque cylindre 10a et lob. Dans le cas où des impressions sont à réaliser sur des cylindres 10a et lob, corne représenté à la Fig.5, une nappe 11 en matériau souple comportant une structure correspondant aux impressions à réaliser sur lesdits cylindres 10a et lob est placée entre lesdits cylindres 10a et lob. Dans ce mode de réalisation, les cylindres 10a et lob forment également les moyens d'application de la nappe 11 en matériau souple sur la surface métallique dure. Ainsi, lors de la rotation des cylindres lOa et lob et grâce à la pression exercée par ceux-ci et à la structure de la nappe 11 en matériau souple, des impressions sont réalisées sur lesdits cylindres lOa et lob. Pour réaliser des impressions sur seulement un des cylindres 10a ou lob, une tôle, non représentée, est intercalée entre la nappe 11 en matériau souple et le cylindre 10a ou lob sur lequel ne doivent pas être réalisées les impressions. La longueur de la nappe 11 en matériau souple est sensiblement égale à la circonférence des cylindres 10a et lob. Le dispositif selon l'invention permet donc de réaliser, en fonction de la structure de la nappe 11. en matériau souple, des impressions de toutes formes et de toutes natures sur des surfaces métalliques dures, comme par exemple des tôles, des bandes de grande longueur ou des cylindres. Les impressions formées sur la surface métallique dure peuvent être constituées par une rugosité déterminée, soit une microrugosité ou une macrorugosité ou encore par des sigles ou des logos régulièrement espacés sur la surface métallique dure ou par les deux à la fois. D'une manière générale, les conditions de pression exercée par les cylindres et de vitesse de défilement de la surface métallique dure ainsi que de la nappe en matériau souple sont de préférence analogues à celles d'une opération d'écrouissage. A titre d'exemple, dans certaines applications, il est recherché sur une tôle une rugosité adaptée à la fois à la mise en forme comme par exemple lors d'un emboutissage et à l'aspect de surface poli après la peinture de cette tôle. La première condition nécessite une rugosité assez forte prévoyant des micropoches pour contenir l'huile de lubrification au moment de la mise en forme, tandis que la seconde condition nécessite une rugosité pratiquement nulle. Le compromis recherché consiste donc en une microrugosité très régulière possédant des motifs les plus resserrés possible, corne par exemple une microrugosité possédant des pics répartis selon un réseau carré de moins de 200ym de côté et de 2 à 8ym de hauteur. Le dispositif selon l'invention permet de réaliser ce type de microrugosité en utilisant une nappe textile de polyamide tissée en mailles de 175 x 175ym environ à partir de fibres de diamètre de 601an environ. En appliquant cette nappe textile par défilement et avec une pression déterminée par 1' intermé- diaire des cylindres d'une cage de laminoir, on réalise sur la tôle un réseau de pics correspondant aux trous de chaque maille de la nappe textile et d'une hauteur comprise entre 2 et 8hum. Par ailleurs, la nappe en matériau souple peut être utilisée pour réaliser des impressions et en plus pour appliquer sur une tôle ou une bande ou un cylindre, un produit destiné à réaliser un traitement de surface ou un revêtement. Dans ce cas, la nappe en matériau souple est imprégnée d'un produit solide ou liquide adapté au traitement ou au revêtement à réaliser. De plus, la nappe en matériau souple peut également être utilisée pour abraser ou nettoyer la tôle ou la bande ou le cylindre. Sur le circuit de la nappe en matériau souple, il est possible de prévoir des moyens pour imprégner ladite nappe du produit adapté au traitement à réaliser ou des moyens pour nettoyer cette nappe par exemple par arrosage ou par un dispositif à ultra-sons. Le procédé et le dispositif selon l'invention permettent donc de transférer par des moyens simples et de façon fiable et économique des motifs sur une surface métallique dure, qui peuvent être complexes, variés et de rugosité très précise. Ce procédé et ce dispositif évitent le changement fréquent des cylindres et leur réusinage. Par ailleurs, dans le domaine des rugosités très fines à obtenir sur une surface métallique dure, les reliefs réalisés en appliquant par défilement sur cette surface métallique dure une nappe en matériau souple, se présentent sous la forme d'une suite d'alvéoles contigües qui ne peuvent pas être obtenus par les méthodes classiques. De plus, avec le procédé et le dispositif selon l'invention, les impressions réalisées sur la surface métallique dure peuvent être beaucoup plus écartées les unes des autres selon la longueur de la nappe en matériau souple alors qu'avec des cylindres de gravage, la périodicité des impressions est forcément inférieure au diamètre du cylindre de transfert. REVENDICATIONS 1. Procédé d'impression d'une surface métallique dure (12, 13, 10a, lob), notamnent de l'acier nu ou revêtu, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer par défilement et avec une pression déterminée sur la surface métallique dure (12, 13, 10a, lob), une nappe (11) en matériau souple comportant une structure correspondant aux impressions à réaliser sur ladite surface métallique dure (12, 13, 10a, lOb). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface métallique dure est formée par une tôle (12) ou une bande continue (13). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface métallique dure est formée par un cylindre (10a, lob). 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe (11) en matériau souple est imprégnée d'un produit solide ou liquide de traitement ou de revêtement de la surface métallique dure (12, 13, 10a, lOb). 5. Dispositif d'impression d'une surface métallique dure (12, 13, 10a, lob), notamment de l'acier nu ou revêtu, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (10) d'application par défilement et avec une pression déterminée sur la surface métallique dure (12, 13, lOa, lob), d'une nappe (11) en matériau souple comportant une structure correspondant aux impressions à réaliser sur ladite surface métallique dure (12, 13, lOa, lob). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (10) d'application sont formés par deux cylindres (lova, lOb) d'une cage de laminoir. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la nappe (11) en matériau souple est constituée par une bande (14, 15). 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la nappe (11) en matériau souple est constituée par une bande sans fin (18) formant une boucle. 9. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la nappe (11) en matériau souple est constituée par une bande (19) placée sur la surface de travail d'au moins un cylindre (l0a, lOb) de la cage de laminoir. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la nappe (11) en matériau souple est formée par une nappe textile, tissée ou non tissée, de structure texturée correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure (12, 13, l0a, lOb). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la nappe (11) en matériau souple est formée par un film en matière plastique comportant une structure de rugosité correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure (12, 13, loua, lOb). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la nappe (11) en matériau souple est formée par un film en matière plastique comportant sur au moins une de ses faces des motifs correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure (12, 13, loua, lob). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la nappe (11) en matériau souple est formée par une nappe textile, tissée ou non tissée, portant sur au moins une de ses faces des motifs, la structure texturée de ladite nappe textile et lesdits motifs correspondant aux impressions à réaliser sur la surface métallique dure (12,13, lOa, lOb). 14. Dispositif selon les revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que les motifs sont en creux ou en relief.