Brevet FR2935925A1 — publié le 20100319

Support de racle et outil de desserrage de ce support de racle. La présente invention concerne un support de racle utilisé dans les machines à imprimer par sérigraphie. En particulier, l'invention se rapporte à un support de racle destiné à imprimer une pâte conductrice à base d'argent ou d'aluminium sur un support, un substrat ou une plaque de silicium. De telles machines à imprimer sont utilisées dans le domaine de la micro-électronique pour réaliser des circuits imprimés et dans le domaine de la fabrication de plaques solaires pour la réalisation de panneaux solaires. Les pâtes conductrices doivent être imprimées régulièrement avec une épaisseur constante pour ne pas altérer les caractéristiques électriques des circuits ou des panneaux solaires ainsi constitués. De plus, le motif à imprimer doit être reproduit avec précision. Comme une forte pression est nécessaire pour transférer la pâte conductrice de l'écran à l'élément à imprimer, le support de racle doit présenter une grande rigidité. Pour réaliser de telles impressions, une racle en matière élastomère synthétique est fixée dans un support métallique. La racle présente une forme parallélépipédique rectangle de section sensiblement carrée. Elle est généralement obtenue par découpage d'une barre dans une plaque en matière élastomère. Ce découpage entraîne des variations dans le dimensionnement de la section carrée supérieure au 1/10ème de millimètre. Pour imprimer, le support de racle est déplacé selon un mouvement de translation au-dessus d'un écran de sérigraphie placé au-dessus de l'élément à imprimer. Une force de pression est exercée sur cette racle pendant son déplacement afin de forcer la pâte conductrice à traverser les mailles ouvertes de l'écran pour déposer un motif à imprimer sur l'élément à imprimer. Pour imprimer les pâtes conductrices de façon uniforme, et avec une grande précision, il a été proposé notamment par le brevet US 3,482,819, un support de racle portant une racle en matière élastomère synthétique de section carré dont une des arêtes constitue la surface en contact avec l'écran. Cette racle est enserrée entre deux mors métalliques reproduisant la forme de la section carrée de la racle. Seule une faible partie de l'arête de la racle est en saillie par rapport aux deux mors. Généralement, la racle est enserrée dans les mors de telle sorte qu'une des diagonales de la section carrée de la racle soit dans un plan vertical de telle sorte que l'angle formé entre la surface de l'écran et une des faces de la racle soit égal 45°. Le document US 4,122,771 propose une variante de ce support de racle dans lequel l'angle formé entre la surface de l'écran et l'une des faces de la racle est égal à 30°. Dans les documents US 3,482,819 et US 4,122 ,771, les mors des supports de racle sont fixés l'un à l'autre par plusieurs vis alignées le long de la direction longitudinale des mors. Les mors des supports de racle peuvent également être fixés l'un à l'autre par une unique poignée de serrage comme décrit par exemple dans le document US 5,458,060. La racle obtenue ne présente pas toujours une section parfaitement uniforme tout au long du parallélépipède, de sorte que, après le serrage de la poignée de serrage décrit dans le document US 4,122,771, ou même des vis des supports de racle décrits dans les documents US 3,482,819 et US 4,122,771, le fil de l'arête de la racle n'est pas parfaitement plat et droit. Il présente des protubérances aux endroits où la surface de la section de la racle est la plus importante. En effet, à ces endroits, la force exercée par serrage a pour conséquence de faire bomber le fil de l'arête de la racle par compression de la matière élastomère. Bien entendu pour éviter un tel phénomène il suffit de serrer un peu moins à ces endroits. En pratique, le serrage est ajusté en fonction de la rectitude du fil de l'arête de la racle, par mise en place de la racle sur un marbre avant son montage en machine. Un tel réglage du serrage peut entraîner des pertes de temps importantes, la durée ce réglage étant fonction des tolérances dans la section de racle. La présente invention a pour but de proposer un support de racle recevant des racles ne présentant pas toujours une section uniforme et ne nécessitant pas de tels réglages fastidieux et permettant d'obtenir toujours une impression régulière, précise, et d'épaisseur constante d'une pâte conductrice sur l'élément à imprimer. A cet effet, l'invention a pour objet un support de racle pour machine à imprimer par sérigraphie comprenant : - une racle présentant une section sensiblement carrée destinée à venir au contact des mailles d'un écran de sérigraphie pour appliquer la pâte sur un élément à imprimer; - un premier et un second mors propres à enserrer la racle; - au moins deux moyens de serrage du premier mors vers le second mors pour enserrer ou retirer la racle ; caractérisé en ce que chaque moyen de serrage comporte un élément élastique appliquant une force entre les deux mors pour les rapprocher, et des moyens de réglage de la déformation de l'élément élastique. Suivant des modes particuliers de réalisation, le support de racle comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou en combinaison : - les éléments élastiques de chaque moyen de serrage ont la même constante de raideur de sorte que la force exercée par les moyens de serrage sur le premier et le second mors est constante pour une même déformation des éléments élastiques de chaque moyen de serrage ; - les moyens élastiques sont des ressorts de compression ; - la longueur de tous les ressorts de compression est égale pour appliquer une force constante sur la racle tout au long de celle-ci ; - les moyens de réglage comprennent un gabarit ; - chaque moyen de serrage comprend : - une ouverture traversante formée dans le premier mors; - une tige au moins en partie filetée apte à être solidarisée au second mors, ladite tige étant mobile dans l'ouverture du premier mors ; et - un écrou vissé sur la partie filetée de la tige pour rapprocher le second mors du premier mors. - l'écrou est un écrou auto freiné ; - la racle présente une section sensiblement carrée, le premier et le second mors comprenant des rainures en forme de V propres à recevoir chacun une partie de la racle de sorte que la diagonale de la section carrée de la racle s'étende sensiblement parallèlement aux faces principales des mors, le fil de l'arête de la racle venant au contact des mailles de l'écran pour appliquer la pâte conductrice sur l'élément à imprimer ; - il comporte des moyens de desserrage des mors distincts des moyens de serrage des mors ; - lesdits moyens de desserrage comprennent une tige vissée dans un orifice fileté du premier mors, l'extrémité de ladite tige étant propre à venir en appui sur une surface du second mors pour écarter le second mors du premier mors, lors du vissage de la tige dans l'orifice fileté du premier mors ; - au moins une partie de chacune des arêtes des faces en regard l'une de l'autre du premier et du second mors est biseautée pour permettre l'écartement des mors du support de racle. L'invention a également pour objet un outil de desserrage de deux mors d'un support de racle, caractérisé en ce que l'outil comporte : - un profilé propre à porter le support de racle ; - au moins un montant fixé au profilé et s'étendant perpendiculairement à la face principale du profilé ; - au moins une vis de pression à bout pointu vissée dans une ouverture du montant, ladite vis étant destinée à s'insérer entre les parties d'arête biseautées du premier et du second mors pour les écarter l'une de l'autre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre indicatif en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un support de racle fixé à un bloc porteur de celui-ci ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un support de racle selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe selon le plan 111.111 du support de racle illustré sur la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en coupe selon le plan IV.IV du support de racle illustré sur la figure 2 ; - la figure 5 est une vue en perspective d'un support de racle selon un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6 est une vue en perspective d'un outil de desserrage des mors du support de racle selon le second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est une vue de dessus de l'outil de desserrage illustré sur la figure 6. En référence à la figure 1, le support de racle 2 selon l'invention est solidaire d'un bloc porteur 4 propre à être déplacé verticalement pour presser une racle 6 contre le maillage 8 d'un écran de sérigraphie 10 afin d'appliquer une pâte conductrice sur une plaque ou un substrat généralement en silicium. La racle 6 présente une forme parallélépipède rectangle de section sensiblement carrée. Selon un premier mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 2 à 4, le support de racle 2 est formé par un premier 12 et un second 14 mors, et une tête de racle 16 articulée au premier mors 12 à l'aide d'un moyeu 18. La tête de racle 16 est solidaire du bloc porteur 4. Les mors 12 et 14 présentent une forme générale parallélépipédique rectangle. Ils s'étendent dans un plan X-Z sur la figure 2. Ils sont liés l'un à l'autre par plusieurs moyens 20 de serrage réglables. Les mors 12 et 14 sont propres à enserrer la racle 6. Une oreille 22 fait saillie dans une partie centrale de la tranche supérieure du premier mors 12. Elle est munie d'un trou 24 traversé par le moyeu 18 pour permettre le pivotement des mors 12, 14 par rapport à la tête de racle 16. Une rainure 26 est formée sur les faces 28, 30 des mors en vis-à-vis l'un de l'autre. Cette rainure 26 s'étend le long du bord inférieur des faces 28, 30 des mors. Chaque rainure 26 présente une forme de V inclinée d'un angle de 90° et ayant une ouverture de 90°. La forme en V est ouverte en direction de la face en vis-à-vis de l'autre mors. La branche supérieure de cette forme en V présente une longueur légèrement inférieure à la longueur d'un côté de la section carrée de la racle 6. Les rainures 26 sont propres à recevoir chacune une partie de la racle 6 de sorte que la diagonale de la section carrée de la racle 6 s'étende parallèlement aux faces principales des mors 12,14. Ainsi, le fil de l'arête 31 de la racle 6 vient au contact des mailles 8 de l'écran pour appliquer la pâte conductrice sur l'élément à imprimer. La surface de la section carrée de la racle 6 est légèrement supérieure à la surface de l'ouverture formée par les rainures 26 destinées à recevoir la racle. Le premier 12 et le second 14 mors comportent dans leur partie supérieure plusieurs, par exemple six, trous 32 et respectivement 34, d'axes confondus. Les trous 32 sont taraudés. Les trous 34 sont lisses et présentent un diamètre légèrement supérieur au diamètre des vis 36 guidées dans les trous 34. Des vis 36 sont vissées dans les ouvertures 32. Un écrou auto-freiné 38 est vissé à l'extrémité de chaque vis 36. Les vis 36 et les écrous 38 forment des moyens 20 de serrage réglables du premier mors 12 contre le second mors 14. Six ressorts de compression 40 sont montés entre le premier mors 12 et chaque écrou 38 de chaque moyen de serrage 20. Le ressort 40 est propre à transmettre la force de serrage exercée par l'écrou 38 et par la tête de la vis 32 pour rapprocher les mors 12, 14 l'un de l'autre. L'ensemble des six ressorts 40 présente la même constante de raideur k de sorte que la longueur de chaque ressort 40 est représentative de la force de serrage exercée sur la racle 6 par l'écrou 38 au contact de ce ressort. Pour appliquer une force de serrage constante sur la racle 6 par les différents moyens de serrage 20, la compression des six ressorts 40 doit être identique. Celle-ci peut être mesurée à l'aide d'un gabarit ou d'une entretoise disposé entre l'écrou 38 et le premier mors 12. Ainsi, les ressorts 40 forment un moyen de vérification de la force exercée par le moyen de serrage 20 sur la racle 6 à l'endroit où le moyen de serrage est situé. Cette force est pratiquement constante même en cas de variation d'épaisseur de la racle à l'endroit où le moyen de serrage est situé. En effet, la force exercée sur la racle 6 est proportionnelle à la longueur du ressort comprimé. Par exemple, une variation d'un dixième de millimètre de la longueur du ressort pour une longueur de ressort de 10 mm entraîne une variation de moins de 1 0/0 de la force exercée sur la racle. Cette variation est négligeable car elle ne peut occasionner de déformation de la racle. Un lamage 42, représenté sur la figure 3, est réalisé autour du trou 34 du premier mors 12 pour réceptionner une partie du ressort 40. Le premier 12 et le second 14 mors comportent en outre deux trous traversants 44 taraudés dans lesquels sont montées deux tiges filetées 46 équipées à l'une de leurs extrémités d'une molette 48 et à l'autre extrémité d'un élément d'appui 50. Une goupille 51 est fixée à l'extrémité de chaque tige filetée 46 à proximité de l'élément d'appui 50. Lorsqu'un utilisateur fait pivoter la mollette 48 sur elle-même, l'élément d'appui 50 applique une force contre le second mors 14 pour l'écarter du premier mors 12 et permettre ainsi par exemple de changer la racle 6. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 4, la goupille 51 est logée dans un évidement 52 formé sur la face 28 du second mors. La goupille 51 et l'évidement 52 présentent un diamètre légèrement supérieur au diamètre du trou 44 et de la tige 46 de sorte que le moyen de desserrage 53 ne puisse pas être retiré du premier mors 12, et perdu. La tige filetée 46 munie de la mollette 48 et de l'élément d'appui 50 constituent un moyen 53 de desserrage et d'écartement des mors l'un de l'autre. Ce moyen de desserrage 53 n'a aucune influence sur les deux mors 12, 14 au moment du serrage de ceux-ci. Avantageusement, le moyen de desserrage 53 est distinct des moyens de serrage 20. En variante, le trou 32 n'est pas taraudé, et le ressort 40 est disposé entre la tête de vis et le second mors 14, la vis 36 étant fixée au premier mors 12 Dans une autre variante, la vis 36 est remplacée par une tige filetée solidaire du second mors 14. Selon une troisième variante, le ressort de compression 40 est remplacé par un ressort à lame, une rondelle de Belleville ou un ressort profilé en chapeau de gendarme. Le support de racle 54 selon le second mode de réalisation de l'invention est illustré sur la figure 5. Les éléments du second mode de réalisation du support de racle identiques aux éléments du premier mode de réalisation, portent les mêmes références et ne seront pas décrits une seconde fois. Le support de racle 54 comporte les mêmes éléments que le support de racle 2 selon le premier mode de réalisation à l'exception du fait que le moyen de desserrage 53 des mors est constitué par un outil séparé, et que chacune des arêtes 55, 56 des faces 28, 30 en regard l'une de l'autre du premier 12 et du second 14 mors soit biseautée pour permettre l'écartement des mors 12, 14 à l'aide d'un outil de desserrage 57 indépendant du support de racle 54. Les arêtes 55, 56 biseautées sont disposées entre les faces 28, 30 et les tranches latérales des mors 12, 14. En variante, seule une partie des arêtes 55, 56 est biseautée. L'outil de desserrage 57 est utilisé uniquement lorsque la racle 6 doit être changée. En référence aux figures 6 et 7, l'outil de desserrage 57 du support de racle 54 comporte un profilé de support 58 sur lequel deux montants 60, 62 sont fixés de manière à être séparés l'un de l'autre d'une distance correspondant à la longueur du support racle 54. Les montants 60, 62 s'étendent selon une direction normale au plan principale du profilé du support 58. Une vis 64 de pression à bout pointu est vissée dans une ouverture filetée 66 du montant 60. La vis 64 est destinée à s'insérer entre les arêtes 55, 56 biseautées du premier 12 et du second 14 mors pour les écarter l'un de l'autre. L'invention concerne également un procédé de serrage du support de racle selon le premier et le second mode de réalisation de l'invention. Le procédé comporte les étapes suivantes : - montage de la racle 6 entre le premier 12 et le second 14 mors ; - solidarisation de la tige filetée 36 au second mors 14 pour chaque moyen de serrage 20 ; - vissage d'un écrou 38 à l'extrémité de chaque tige filetée 36 pour chaque moyen de serrage 20 ; - vérification que la distance D entre l'écrou 38 et le premier mors 12 est identique pour l'ensemble des moyens de serrage 20. Avantageusement, le fil de l'arête de la racle monté dans le support de racle selon l'invention, est rectiligne-plan même lorsque la racle présente une section de dimension non uniforme tout au long de celle-ci. Avantageusement également, le support de racle selon l'invention est facilement desserré que ce soit avec le moyen de desserrage ou l'outil de desserrage indépendant. REVENDICATIONS1.- Support de racle (2, 54) pour machine à imprimer de pâte par sérigraphie comprenant : - une racle (6) présentant une section sensiblement carrée destinée à venir au contact des mailles (8) d'un écran de sérigraphie (10) pour appliquer la pâte sur un élément à imprimer; - un premier (12) et un second (14) mors propres à enserrer la racle (6); - au moins deux moyens (20) de serrage du premier mors (12) vers le second mors (14) pour enserrer ou retirer la racle (6) ; caractérisé en ce que chaque moyen de serrage (20) comporte un élément élastique (40) appliquant une force entre les deux mors (12, 14) pour les rapprocher, et des moyens de réglage (C) de la déformation de l'élément élastique (40). 2. Support de racle (2, 54) selon la revendication 1, dans lequel les éléments élastiques (40) de chaque moyen de serrage (20) ont la même constante de raideur (k) de sorte que la force exercée par les moyens de serrage (20) sur le premier (12) et le second (14) mors est constante pour une même déformation des éléments élastiques (40) de chaque moyen de serrage (20). 3. Support de racle (2, 54) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel les moyens élastiques (40) sont des ressort de compression. 4. Support de racle (2, 54) selon la revendication 3, dans lequel la longueur de tous les ressorts de compression (40) est égale pour appliquer une force constante sur la racle (6) tout au long de celle-ci. 5. Support de racle (2, 54) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de réglage (C) comprennent un gabarit. 6. Support de racle (2, 54) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque moyen de serrage (20) comprend : - une ouverture traversante (34) formée dans le premier mors (12); - une tige (36) au moins en partie filetée apte à être solidarisée au second mors (14), ladite tige (36) étant mobile dans l'ouverture du premier mors (12) ; et - un écrou (38) vissé sur la partie filetée de la tige (36) pour rapprocher le second mors (14) du premier mors (12) 7. Support de racle (2, 54) selon la revendication 6, dans lequel l'écrou (38) est un écrou auto freiné. 8. Support de racle (2, 54) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la racle (6) présente une section sensiblement carrée, le premier (12) et le second (14) mors comprenant des rainures (26) en forme de V propres à recevoir chacun une partie de la racle (6) de sorte que la diagonale de la section carrée de la racle (6) s'étende sensiblement parallèlement aux faces principales des mors (12, 14), le fil de l'arête (31) de la racle (6) venant au contact des mailles (8) de l'écran (10) pour appliquer la pâte conductrice sur l'élément à imprimer. 9. Support de racle (2, 54) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, qui comporte des moyens (53) de desserrage des mors (12, 14) distincts des moyens de serrage (20) des mors. 10. Support de racle (2) selon la revendication 9, dans lequel lesdits moyens de desserrage (53) comprennent une tige (46) vissée dans un orifice fileté (44) du premier mors (12), l'extrémité de ladite tige (46) étant propre à venir en appui sur une surface du second mors (14) pour écarter le second mors (14) du premier mors (12), lors du vissage de la tige (46) dans l'orifice fileté (44) du premier mors (12). 11. Support de racle (54) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel au moins une partie (55, 56) de chacune des arêtes des faces (28, 30) en regard l'une de l'autre du premier (12) et du second (14) mors est biseautée pour permettre l'écartement des mors (12, 14) du support de racle (54). 12. Outil de desserrage (57) d'un support de racle (54) selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'outil (57) comporte : - un profilé (58) propre à porter le support de racle (54) ; - au moins un montant (60) fixé au profilé (58) et s'étendant perpendiculairement à la face principale du profilé (58) ; - au moins une vis (64) de pression à bout pointu vissée dans une ouverture (66) du montant (60), ladite vis (64) étant destinée à s'insérer entre les parties (55, 56) d'arête biseautées du premier (12) et du second (14) mors pour les écarter l'une de l'autre.