Brevet FR2819900A1 — publié le 20020726

La présente invention a pour objet un procédé de gravure photographique à haute définition sur métal et/ou sur un matériau de céramique ou porcelaine recouvert d'une couche métallique. Le procédé est particulièrement utile pour décorer des articles de bijouterie en métal ou en céramique et pour produire des images à haute définition sur des articles en porcelaine tels que des articles pour la table et des pièces de présentation. Des procédés sont couramment connus permettant de réaliser une impression photographique sur des métaux, lesquels procédés consistent à imprégner les métaux à décorer avec une émulsion photographique à base de nitrates d'argent, de sorte que lorsque les articles sont exposés à une lumière actinique on produit en surface une photographie sans gravure, présentant une faible résistance à la friction et/ou aux températures élevées. D'autres procédés connus consistent à anodiser des parties d'aluminium pour former une couche de surface d'un oxyde absorbant, auquel est appliqué ensuite un produit de sensibilisation de sels qui imprègne les pores de cette couche d'oxyde, qui est ensuite exposé à une lumière actinique puis à un développement photographique conventionnel, avec en finale une fixation dans l'eau à 98 C. Ce procédé permet également diverses variantes en fonction des composants chimiques utilisés, avec l'image qui peut être formée en noir ou en bleu. En outre, les images obtenues sont résistantes et endurantes mais elles présentent le problème qu'il ne s'agit pas d'images gravées et que ces procédures peuvent seulement être mises en oeuvre sur l'aluminium. D'autres procédés, tels que la technique offset, sont utilisés sur des plaques lithographiques qui comportent seulement l'émulsion sensible de sorte qu'après développement et traitement du cliché négatif ou positif l'élément huileux se sépare de l'élément aqueux, ne produisant pas une gravure. Les techniques connues de gravure comprennent celles effectuées mécaniquement ou par laser, en utilisant des machines à graver, mais elles n'offrent pas une bonne qualité ou une haute définition. En ce qui concerne la décoration de la céramique et de la porcelaine, les techniques connues consistent à transférer des décalcomanies, en utilisant la sérigraphie en quatre couleurs et en effectuant ensuite un traitement à températures élevées dans des fours de cuisson, mais la définition de l'impression est très médiocre. Le procédé de la présente invention permet de graver des métaux et/ou des céramiques recouvertes d'une couche métallique, d'une manière optimum, étant donné que le procédé peut être mis en oeuvre sur différents types de métaux, en particulier les métaux nobles tels que l'or, I'argent et le lo platine, et également le laiton et le bronze, en produisant des gravures à haute définition (allant jusqu'à 250 lignes par pouce, soit environ 100 lignes par centimètre). Le procédé peut également être mis en oeuvre sur des revêtements de tels métaux sur des céramiques, par exemple des porcelaines, de la faïence, etc.. Le procédé est particulièrement utile pour décorer des surfaces contourées, c'est-à-dire des surfaces qui ne sont pas planes. Le procédé conforme à l'invention se caractérise en ce qu'il comprend les étapes consistant à: obtenir un cliché négatif ou positif photographique de l'image à reproduire dans la gravure; nettoyer, dégraisser, polir et/ou brillanter la surface du métal sur lequel doit être effectuée la gravure; imprégner la surface au moyen d'une émulsion photosensible résistant aux agents chimiques qui seront utilisés; effectuer le contact entre la surface à graver et le cliché photographique positif ou négatif, en utilisant une presse dans laquelle le rayonnement d'exposition traverse le milieu d'application de pression qui s'adapte aux contours de la surface qui porte l'émulsion; exposer à une lumière actinique au travers dudit milieu d'application de pression; développer l'émulsion en attaquant le métal avec des sels ou des acides sur les régions non protégées par l'émulsion; décaper l'émulsion protectrice et éliminer les résidus de sels ou d'acides; et appliquer une couche protectrice d'un vernis transparent. Suivant une autre caractéristique de l'invention la surface métallique à traiter est constituée par un mince film métallique appliqué sur une surface céramique, avec une cuisson ultérieure de l'ensemble à des températures comprises entre 700 C et 800 C. Suivant une autre caractéristique encore de l'invention on durcit l0 I'émulsion développée par chauffage de l'émulsion jusqu'à une température au moins égale à 200 C. Avantageusement le durcissement s'effectue à une température comprise entre 200 C et 400 C. Le développement de l'émulsion photosensible va faire apparaître des parties imprimées sur les régions qui sont frappées par la lumière actinique. Pendant cette étape, une résolution de l'image allant jusqu'à 100 lignes par centimètre peut être obtenue. L'attaque de la surface du métal par des sels ou des acides va provoquer la gravure du métal et la formation d'ombres; dans le cas de pièces en céramique, cela signifie que toute la couche métallique de couverture va être éliminée sauf les régions protégées par l'émulsion. La qualité de la gravure obtenue correspond à la résolution obtenue lors du développement. L'application du vernis protecteur final, présentant une résistance élevée, permet de protéger la gravure contre les chocs et/ou les frottements. L'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure I montre de façon schématique l'application du procédé de l'invention à une surface métallique dans ses différentes étapes (a) à (h) . La figure 2 montre de façon schématique l'application du procédé de l'invention à une couche métallique appliquée à une surface céramique dans ses différentes étapes (a) à (h). Le procédé de l'invention comprend tout d'abord l'obtention d'un cliché négatif (ou positif) photographique 1 de l'image qui doit être représentée. Ensuite, à l'étape (a), la surface 2, qui doit être gravée, est préparée, en effectuant un nettoyage, un dégraissage, un polissage et un brillantage dans le cas d'un métal ou dans le cas d'une céramique 2a sur laquelle est appliquée une fine couche métallique 3 cuite ensuite à la température de 800 C. Cette surface est alors imprégnée à l'étape (b) au moyen d'une émulsion photographique photosensible 4 et le négatif 1 est placé en contact avec la surface à graver en utilisant une presse, non représentée. Etant donné que les articles qui doivent être décorés en utilisant le procédé de gravure photographique de la présente invention ne sont pas nécessairement plans, mais peuvent par exemple être des articles de bijouterie fabriqués en or, en argent ou en platine, ou même une céramique revêtue d'un tel métal, la presse a été conçue de manière à s'adapter à la forme de l'ébauche. De façon conventionnelle, lors de l'exposition d'une émulsion photographique sur une surface métallique, par exemple la surface sensibilisée d'une plaque d'impression offset, la feuille métallique de la plaque épouse le corps transparent plus rigide à travers lequel passe le rayonnement avant de venir frapper l'émulsion sur la surface de la plaque. Au contraire, conformément à la présente invention, la surface qui porte I'émulsion photographique n'est pas souple de sorte que le milieu de pression qui retient le film au contact de la surface de l'ébauche ellemême se déforme de manière à s'adapter à la forme adoptée par le film photographique lors du pressage contre la surface de l'ébauche. À cet effet, le rayonnement d'exposition traverse un corps transparent souple, par exemple une fenêtre d'un élastomère transparent basse densité tel qu'un caoutchouc synthétique. Alors, à l'étape (c), la surface comportant le négatif en contact avec elle est exposée à un faisceau de lumière actinique 5, qui provoque à l'étape (d) la réaction de l'émulsion photosensible sur les régions 6 frappées par le faisceau. Ces régions 6 sont rendues positives par développement ultérieur (non représenté), tandis que les régions 7 qui n'ont pas été atteintes par le faisceau de lumière actinique ne portent pas d'impression. Étant donné que le métal noble, par exemple l'or ou le platine, pour lequel s'applique particulièrement le procédé de la présente invention, est particulièrement résistant vis-à-vis du produit d'attaque, il est nécessaire d'exposer le métal au produit d'attaque pendant un temps considérable. De façon à s'assurer que les parties exposées 6 de l'émulsion (par masquage), après développement, sont suffisamment fixées pour résister à toute érosion ou corrosion par le produit d'attaque, il est nécessaire de durcir l'émulsion et ceci est obtenu par chauffage de l'émulsion jusqu'à une température d'au moins 200 C. De préférence, la température de durcissement s'établit dans la plage comprise entre 200 et 400 C. Après développement, l'émulsion est durcie en la chauffant à une température d'au moins 200 C à 400 C, puis la surface est immergée à l'étape (e) dans un bain d'acide 8 qui produit la gravure et les ombres de ces régions métalliques 9 qui ne comportent pas d'émulsion imprimée photosensible, ce qui dans le cas d'une couche métallique mince sur la porcelaine signifie une disparition complète de cette couche dans ces régions. L'étape suivante (f) consiste à enlever l'émulsion photographique et éliminer les résidus d'acide, en laissant à l'étape (g) les zones protégées 10 du métal découvertes, qui vont apparaître en relief par rapport aux régions 9 o s'est effectuée la gravure. A l'étape (h) finale, on applique un vernis de protection 11. La haute définition d'une micro gravure peut être obtenue avec le procédé de la présente invention qui permet la gravure d'une image photographique en demi-ton sur un métal noble ou sur une surface métallisée d'une ébauche en céramique. REVENDICATIONS. 1. Procédé de gravure photographique à haute définition sur métal comprenant les étapes consistant à: obtenir un cliché (1) négatif ou positif photographique de l'image à reproduire dans la gravure; nettoyer, dégraisser, polir et/ou brillanter la surface (2,3) du métal sur lequel doit être effectuée la gravure; imprégner la surface au moyen d'une émulsion photosensible (4) 1o résistant aux agents chimiques qui seront utilisés; effectuer le contact entre la surface à graver et le cliché photographique positif ou négatif, en utilisant une presse dans laquelle le rayonnement d'exposition traverse le milieu d'application de pression qui s'adapte aux contours de la surface qui porte l'émulsion; exposer à une lumière actinique (5) au travers dudit milieu d'application de pression; développer l'émulsion en attaquant le métal avec des sels ou des acides sur les régions (9) non protégées par l'émulsion; décaper l'émulsion protectrice et éliminer les résidus de sels ou d'acides; et appliquer une couche protectrice d'un vernis transparent (11). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la surface métallique à traiter est constituée par un mince film métallique (3) appliqué sur une surface céramique (2a), avec une cuisson ultérieure de l'ensemble à des températures comprises entre 700 C et 8000C. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant les étapes consistant à durcir l'émulsion développée par chauffage de l'émulsion jusqu'à une température au moins égale à 2000C. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le durcissement s'effectue à une température comprise entre 2000C et 400 C.