Brevet FR2931724A1 — publié le 20091204

L'invention concerne un procédé de réalisation de motifs en relief sur la surface d'un objet, ainsi qu'un tel objet. L'invention s'applique en particulier pour la réalisation d'un décor ou d'un marquage en relief sur la surface lisse d'un objet notamment pour l'automobile, la téléphonie, l'électroménager, la cosmétique, la bagagerie. En outre, l'objet peut être réalisé en matériau polymère, en verre, en textile, en métal. La réalisation de tels objets de façon industrielle s'avère particulièrement 10 complexe et coûteuse à mettre en oeuvre, et ce d'autant plus que l'esthétique des motifs doit être irréprochable. En particulier, lorsque l'objet est formé par moulage, il est connu de prévoir un moule spécifique dont la surface est pourvue en négatif des motifs à réaliser. 15 Toutefois, cette réalisation s'avère particulièrement contraignante puisqu'elle nécessite des outillages spécifiques. L'invention a pour but de pallier les problèmes de l'art antérieur en proposant notamment un procédé de réalisation de motifs en relief sur la surface d'un 20 objet, ledit procédé étant particulièrement simple et modulable dans sa mise en oeuvre. En outre, les motifs réalisés présentent une précision et une esthétique particulièrement avantageuses. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un procédé de 25 réalisation de motifs en relief sur la surface d'un objet, ledit procédé comprenant les étapes prévoyant de : préparer une formulation verte comprenant une composition pigmentaire et au moins une charge métallique ; - utiliser ladite formulation pour former une zone colorée sur ladite 30 surface ; appliquer un faisceau laser de 'type Yag sur ladite zone colorée, ladite application étant agencée pour former les motifs par gonflement de ladite zone colorée suivant le tracé dudit faisceau. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un objet comprenant une surface lisse pourvue de motifs en relief qui sont réalisés par mise en oeuvre d'un tel procédé, la hauteur desdits motllfs étant comprise entre 1 et 50 �m. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit de différents modes de réalisation d'un procédé de réalisation de motifs en relief sur la surface d'un objet. L'objet peut être de toute nature, notamment pour une utilisation dans l'automobile, la téléphonie, l'électroménager, la cosmétique, la bagagerie. En particulier, les motifs peuvent être sous la forme d'un décor ou d'un marquage à caractère esthétique, ou former une inscription en écriture visuelle ou en braille. Dans un exemple de réalisation, les motifs sont réalisés sur une surface lisse d'un objet, ledit objet étant par exemple formé en matériau polymère moulé par injection, en verre, en textile ou encore en métal. 20 Le procédé selon l'invention prévois: de préparer une formulation verte comprenant une composition pigmentaire et au moins une charge métallique. Par formulation verte, on entend une formulation dont la longueur d'onde correspond à la couleur verte, c'est-à-dire typiquement comprise entre 500 et 578 nm. 25 Selon différentes réalisations, la formulation verte présente au moins l'une des caractéristiques suivantes : - elle comprend un liant de sorte à former une peinture dans laquelle la composition pigmentaire et la charge métallique sont dispersées, par 30 exemple le liant est à base acrylique ; elle comprend une poudre d'aluminium en tant que charge métallique, le pourcentage massique de ladite poudre dans ladite formulation étant inférieur à 1% ;15 - le pourcentage massique de la composition pigmentaire dans la formulation est compris entre 10 et 20 % ; la composition pigmentaire comprend un mélange de pigments bleus, jaunes et noirs, dans des proportions agencées pour conférer la couleur 5 verte. On donne ci-dessous des exemples de formulations de peintures vertes, dans lesquels les pourcentages sont exprimés en masse : pigment bleu : entre 5 et 6% ; 10 - pigment jaune (oxyde de jaune) : entre 7 et 8 % ; pigment noir : entre 0,5 et 1 % ; poudre d'aluminium : entre 0,15 et 0,75 % ; le pourcentage restant correspondant au liant acrylique. 15 Après préparation, la formulation est utilisée pour former une zone colorée sur la surface de l'objet qui doit être pourvue des motifs. Selon une première réalisation, la zone colorée est formée par disposition de la formulation dans le matériau formant l'objet, au moins dans une zone 20 superficielle dudit objet. Pour ce faire, dans le cas d'un objet formé par moulage d'un matériau polymère, la formulation peut être introduite dans le matériau préalablement au moulage de sorte à teindre ledit objet dans la masse. Pour ce faire, on peut utiliser des techniques de type sur moulage, insert-molding (moulage d'insert), bi injection ou tout autre procédé de transformation des 25 polymères. Selon une deuxième réalisation, la zone colorée est formée par application d'une couche de peinture sur la surface de l'objet qui a été préalablement formé, l'épaisseur de ladite couche pouvant être comprise entre 10 et 20 �m, 30 notamment entre 12 et 15 �m. Pour ce faire, l'application peut être réalisée au pistolet, mais également par tout autre moyen permettant l'application d'une couche de peinture sur la surface d'un objet. En outre, préalablement à l'application de la couche de peinture, la surface de l'objet peut être préparée pour améliorer l'accrochage de ladite couche sur ladite surface, notamment par traitement mécanique de type sablage ou par application d'une sous couche d'un matériau d'accrochage. En outre, le liant peut être agencé pour présenter une bonne affinité avec le matériau formant l'objet, par exemple le liant acrylique est particulièrement adapté pour un objet réalisé en matériau de type acrylonitrile butadiène styrène (ABS) Selon une variante de réalisation, la zone colorée peut être recouverte d'une couche de matériau, notamment d'un matériau à base de polyuréthane. Par exemple, la couche peut être appliquée sous la forme d'un vernis, conjointement à la peinture ou sur la couche de peinture. En variante, le couche de matériau peut être surmoulée sur la surface de l'objet, par des techniques de sur moulage, d'insert-molding, de bi injection ou par tout autre procédé de transformation des polymères. Ensuite, le procédé prévoit d'appliquer un faisceau laser de type Yag sur la zone colorée, ladite application étant agencée pour former les motifs par gonflement de ladite zone colorée suivant le tracé dudit faisceau. En effet, la demanderesse a mis en évidence que l'interaction entre la formulation verte et le faisceau du laser peut induire un gonflement superficielle, ledit gonflement pouvant durcir de sorte à former un motif présentant une esthétique avantageuse. Ainsi, les motifs peuvent être réalisés de façon particulièrement simple, avec une précision et une modularité optimales du fait de l'utilisation d'un faisceau laser. En particulier, le tracé du faisceau peut être obtenu par guidage dudit faisceau au moyen d'un fichier vectoriel, ledit fichier pouvant correspondre au graphisme des motifs à l'échelle 1. Par ailleurs, les motifs en relief peuvent être recouverts d'un revêtement de finition après l'application du faisceau laser. Ainsi, il est possible de peindre les motifs à la couleur souhaitée, notamment avec une couleur autre que le vert, ainsi que de protéger lesdits motifs au moyen d'un vernis de protection. Selon une réalisation, le tracé du faisceau laser est formé par hachurage dudit 5 faisceau. Par exemple, la longueur d'onde du faisceau laser est de 1 064 nm, le tracé est réalisé avec un faisceau de 0,2 mm suivant un hachurage de 2x45°, une puissance de 98%, une vitesse de 2 000 mm/s et une fréquence de 23 MHz. En mettant en oeuvre le procédé décrit ci-dessus, il est possible de réaliser un objet comprenant une surface lisse qui est pourvue de motifs en relief, la hauteur desdits motifs étant comprise entre 1 et 50 �m. Cette hauteur varie en fonction des réglages utilisés pour l'application du faisceau laser, ainsi qu'en fonction du graphisme du tracé. En particulier, la hauteur du motif est inversement proportionnelle à sa surface, pour un réglage identique. En outre, on peut réaliser des motifs de hauteur différente sur la surface d'un même objet. Par ailleurs, la géométrie de la surface de l'objet doit permettre l'utilisation de la formulation ainsi que l'application du faisceau laser. En particulier, les zones de déformation en volume de l'objet doivent être limitées, par exemple en ne dépassant pas 20 mm de dénivelé. Toutefois, en anamorphosant le fichier de guidage du faisceau laser suivant son tracé, on peut s'affranchir des problèmes de déformation des motifs qui seraient dus au volume de l'objet. REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation de motifs en relief sur la surface d'un objet, ledit procédé comprenant les étapes prévoyant de : - préparer une formulation verte comprenant une composition pigmentaire et au moins une charge métallique ; - utiliser ladite formulation pour former une zone colorée sur ladite surface ; appliquer un faisceau laser de type Yag sur ladite zone colorée, ladite application étant agencée pour former les motifs par gonflement de ladite zone colorée suivant le tracé dudit faisceau. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone colorée est formée par disposition de la formulation dans le matériau formant l'objet, au moins dans une zone superficielle dudit objet. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la formulation comprend en outre un liant de sorte à former une peinture, la zone colorée étant formée par application d'une couche de peinture sur la surface. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, préalablement à l'application de la couche de peinture, la surface est préparée pour améliorer l'accrochage de ladite couche sur ladite surface. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la zone colorée est recouverte d'une couche de matériau préalablement à l'application du faisceau laser. 30 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche de matériau est à base de polyuréthane.25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le liant est à base acrylique. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la formulation comprend une poudre d'aluminium en tant que charge métallique, le pourcentage massique de ladite poudre dans ladite formulation étant inférieur à 1%. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce 10 que le pourcentage massique de la composition pigmentaire dans la formulation est compris entre 10 et 20 %. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la composition pigmentaire comprend un mélange de pigments bleus, jaunes et noirs, dans 15 des proportions agencées pour conférer la couleur verte. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les motifs en relief sont recouverts d'un revêtement de finition après l'application du faisceau laser. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le tracé du faisceau laser est formé par hachurage dudit faisceau. 13.Objet comprenant une surface lisse pourvue de motifs en relief qui sont 25 réalisés par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la hauteur desdits motifs étant comprise entre 1 et 50 �m. 20