Brevet FR2965822A1 — publié le 20120413

Procédé de fabrication et de décoration par métallisation de pièces d'aspect pour véhicule automobile La présente invention concerne le domaine des pièces d'aspect pour véhicule automobile en matériau non-conducteur, comme par exemple les poignées ou les dispositifs d'accès à distance. L'invention concerne plus précisément un procédé de fabrication et de métallisation décorative de ces pièces d'aspect pour véhicule automobile en matériau non conducteur. De manière générale, pour réaliser un dépôt d'une couche métallique décorative comme le nickel ou le chrome sur une pièce en matériau non-conducteur par exemple en plastique, il faut utiliser la méthode de galvanoplastie ou métallisation. Cependant cette méthode classique impose un choix de matériau particulier afin que la ou les couches de métal adhèrent convenablement à la surface du matériau. De ce fait, tous les matériaux non-conducteurs et notamment les plastiques, ne sont pas compatibles avec cette méthode. II est connu, afin d'optimiser l'adhérence entre le matériau non- conducteur et la couche de métal, de faire subir la surface à métalliser, un traitement particulier, par exemple un traitement d'attaque chimique afin de rendre cette surface microporeuse, suivi d'une application de colloïde conducteur sur cette surface microporeuse. Ensuite viennent des processus électrolytiques de dépôt de la ou des couches de métal sur ladite surface. Cependant, la sélection des parties à recouvrir ou non d'une couche métallique est difficile car la ou les zones de la pièce qui ne sont pas destinées à être métallisées doivent être résistantes aux différents traitements chimiques ou thermiques. Cela peut impliquer l'utilisation de pièces constituées de différents matériaux et donc un choix encore plus restreint de matériaux, car il est nécessaire qu'il y ai compatibilité entre ces différents matériaux. Les principales étapes d'une métallisation par galvanoplastie sont les suivantes : 1. Dégraissage des pièces : les pièces issues de l'injection sont nettoyées avant traitement pour chromage. 2. Satinage des pièces : il s'agit de plonger les pièces dans un bain sulfochromique afin de créer une rugosité sur la pièce (par exemple sur l'ABS, il s'agit de retirer le butadiène en surface et créer une microrugosité en surface. 3. Neutralisation acide 4. Trempage dans un bain contenant généralement du palladium qui vient se coincer dans les interstices créées dans l'étape précédente (par exemple pour l'ABS, il s'agit d'un palladium colloïdal et sur un Nylon d'un palladium ionique) l'élément déposé est électriquement conducteur 5. Neutralisation : on réduit de manière chimique l'élément déposé. 6. Dépose d'un cuivre ou d'un nickel de manière chimique : ce dépôt permet de créer une liaison conductrice entre les différents interstices où s'est déposer l'élément conducteur (palladium par exemple) 7. Dépose électrolytique de plusieurs couches de cuivre. 8. Dépose électrolytique de nickel ou de chrome jusqu'à la finition demandée Chacune de ces étapes est généralement précédée d'un ou plusieurs rinçages. Un des buts de l'invention est donc de proposer un procédé de métallisation décorative de pièces d'aspect pour véhicule automobile efficace et applicable sur un grand nombre de matériaux non- conducteurs différents, et permettant également de faciliter la discrimination des surfaces à métalliser ou non. En particulier l'invention à pour but de permettre de s'affranchir des étapes 2 à 5 du procédé de métallisation par galvanoplastie décrit précédemment. Ainsi l'invention concerne un procédé de fabrication et de décoration par métallisation d'une pièce d'aspect pour véhicule automobile comportant au moins un matériau non-conducteur, comprenant les étapes suivantes: - intégration d'un complexe de métaux lourds non-15 conducteur dans au moins un matériau non-conducteur, - moulage de la pièce comprenant au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs, - traitement par rayonnement laser UV de la pièce comprenant ledit au moins un matériau non-conducteur avec 20 complexes de métaux lourds non-conducteurs afin de libérer des germes de métaux lourds, - traitement électrochimique de métallisation sans courant par réduction chimique, - au moins un traitement électrolytique de métallisation. Selon un aspect de l'invention, le traitement par rayonnement laser UV de la pièce comprenant ledit au moins un matériau non- 25 conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs est effectué sur une zone définie ou selon un motif choisi, dudit au moins un matériau non-conducteur avec complexe de métaux lourds non-conducteurs. Selon un autre aspect de l'invention, le traitement par rayonnement laser UV de la pièce comprenant ledit au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs est effectué sur toute la surface dudit au moins un matériau non-conducteur avec complexe de métaux lourds non-conducteurs. Selon un aspect de l'invention, le au moins un traitement électrolytique de métallisation aboutit à la formation d'une couche finale de chrome sur le au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs traité par rayonnement laser UV. Selon un autre aspect de l'invention, le au moins un traitement électrolytique de métallisation aboutit à la formation d'une couche finale de nickel sur le au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs traité par rayonnement laser UV. Selon un autre aspect de l'invention, le moulage de la pièce comprenant au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs est un moulage par injection, ladite pièce étant formée uniquement du matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs. Selon un autre aspect de l'invention le moulage de la pièce comprenant ledit au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs est un moulage par multi-injection, ladite pièce étant formée de différents matériaux dont au moins un est ledit matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs. Selon un autre aspect de l'invention le au moins un matériau non-conducteur est un plastique. Selon un autre aspect de l'invention le complexe de métaux lourds non-conducteurs est un complexe de palladium. Selon un autre aspect de l'invention, la pièce d'aspect pour véhicule automobile est un boîtier de dispositif d'accès à un véhicule, 20 comme par exemple des clés ou des cartes d'accès. Selon un autre aspect de l'invention, la pièce d'aspect pour véhicule automobile est la partie de préhension d'une poignée d'ouvrant. 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante et dessins annexés, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et sur lesquels: - La figure 1 est une vue d'un boîtier d'accès à un véhicule automobile, La figure 2a illustre l'étape de traitement par laser d'une zone du boîtier d'accès selon l'invention, la figure 2b illustre l'étape de traitement électrochimique de métallisation sans courant par réduction chimique selon l'invention, - La figure 2c illustre l'étape de traitement électrolytique de métallisation selon l'invention. Le procédé de fabrication et de métallisation décorative de pièces en matériau non conducteur selon l'invention permet de surmonter les inconvénients de l'art antérieur. Ainsi, selon une première étape, on incorpore un complexe de métaux lourds non-conducteur au matériau non-conducteur, notamment un plastique, qui va constituer entièrement ou en partie la pièce qui sera métallisée. Par complexe de métaux lourds non-conducteur, on entend un complexe chimique contenant un métal lourd, par exemple le palladium qui est généralement utilisé pour ses caractéristiques de catalyse et de bon réactif. Ces complexes de métaux lourds non-conducteurs, sont des édifices polyatomique constitués d'un ou de plusieurs cation métallique entourés de plusieurs ligands qui sont des molécules ou des ions qui délocalisent une partie de leur densité électronique sur le cation, formant ainsi des liaisons chimiques avec celui-ci. Ils sont généralement formés par la décomposition de sels de métaux lourds avec des générateurs de complexe. Le complexe chimique est donc non-conducteur grâce à l'action des ligands qui neutralisent l'effet conducteur du métal lourd. Selon une seconde étape, la pièce est formée, par exemple par moulage, totalement ou en partie à partir du matériau non-conducteur comportant des complexes de métaux lourds non-conducteurs. Le moulage de la pièce peut par exemple être effectué par injection si elle est totalement composée du matériau non-conducteur comportant des complexes de métaux lourds non-conducteurs. Une variante peut être que la pièce est composée de différents matériaux dont au moins un est le matériau non-conducteur comportant des complexes de métaux lourds non-conducteurs. Cette pièce peut par exemple avoir été obtenue par moulage multi-injection. Les complexes de métaux lourds sont particulièrement résistants à la température et leur température de décomposition est supérieure à la température à laquelle la pièce est formée, notamment lors du moulage. Ainsi, les complexes de métaux lourds ne sont pas dégradés lors du processus de fabrication de la pièce et gardent leur caractéristique non-conductrice. A l'issue de ces premières étapes on obtient une pièce sur toute ou partie de laquelle on souhaite réaliser une métallisation décorative. La figure 1 illustre à titre d'exemple un comme illustré à titre d'exemple de pièce d'aspect pour véhicule automobile, un boîtier d'accès à distance 1 à un véhicule automobile. Ce boîtier 1 présente différentes zones dont une zone, la zone 2, est la zone sur laquelle on souhaite réaliser une métallisation. Selon une troisième étape illustrée figure 2a la pièce subit un traitement par rayonnement laser UV. Le faisceau laser UV 3 balaye sélectivement la pièce 1 sur l'ensemble de la zone 2. Ce traitement UV entraîne un enlèvement de matière et au niveau du matériau non-conducteur comprenant des complexes de métaux lourds non- conducteurs, il y a rupture du complexe et formation en surface de germes de métaux lourds. De plus l'enlèvement de matière par le traitement par rayonnement laser UV engendre une rugosité microscopique permettent par la suite une meilleure adhérence de la couche de métallisation. Selon une quatrième étape illustrée figure 2b, une métallisation sans courant par réduction chimique est effectuée. Il y a alors formation d'une couche de métallisation au niveau des germes de métaux lourds sur la zone 2 de la pièce 1 du fait que ces derniers sont particulièrement réactifs. Cette couche de métallisation peut par exemple être une couche de cuivre ou bien de nickel, selon la composition du bain 4 dans lequel est plongée la pièce. Il est possible de définir une localisation précise ainsi qu'une forme et même un motif à la zone où sera formée la couche de métallisation. En effet, la formation de la couche de métallisation est liée à la présence des germes de métaux lourds. Ainsi, en agissant sur la localisation du traitement par rayonnement laser UV, il est possible de définir où seront ces germes de métaux lourds et par conséquent où se formera la couche de métallisation. Un motif décoratif peut ainsi être obtenu. Selon une cinquième étape illustrée figure 2c, un ou plusieurs traitements électrolytiques sont appliqués à la pièce. Ces traitements peuvent être les traitements électrolytiques classiques du processus de galvanoplastie. Dans ce but, la pièce est plongée dans un bain électrochimique 5 et on place la pièce 1 à un potentiel et on applique un courrant. Il y a ainsi formation d'une ou plusieurs couches métalliques au niveau de la zone 2 de la pièce 1. La métallisation par traitement électrolytique de la zone 2 est rendu possible par le fait que la zone 2 devenu conductrice suite au traitement par rayonnement laser UV suivi du dépôt d'une couche de métallisation sur les germes de métaux lourds lors de l'étape de métallisation sans courant pas réduction chimique. Cette dernière étape peut par exemple aboutir au dépôt de couches de chrome ou de nickel qui sont utilisés, notamment dans l'industrie automobile, en tant que métallisation décorative sur des pièces en matériau non-conducteur comme des plastiques. Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, on remplace le boîtier 1 par une poignée d'ouvrant et plus particulièrement par la partie de préhension de ladite poignée. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication et de décoration par métallisation d'une pièce d'aspect automobile comportant au moins un matériau non- conducteur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - intégration d'un complexe de métaux lourds non-conducteur dans au moins un matériau non-conducteur, moulage de la pièce comprenant au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs, - traitement par rayonnement laser UV de la pièce comprenant ledit au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs afin de libérer des germes de métaux lourds, traitement électrochimique de métallisation sans courant par réduction chimique. - au moins un traitement électrolytique métallisation. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement par rayonnement laser UV de la pièce comprenant ledit au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs est effectué sur une zone définie selon un motif choisi, dudit au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement par rayonnement laser UV de la pièce comprenant ledit au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs est effectué sur toute la surface dudit au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le au moins un traitement électrolytique de métallisation aboutit à la formation d'une couche finale de chrome sur le au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs traité par rayonnement laser UV. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le au moins un traitement électrolytique de métallisation aboutit à la formation d'une couche finale de nickel sur le au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs traité par rayonnement laser UV. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moulage de la pièce comprenant au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs est un moulage par injection et que ladite pièce est formée uniquement du matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moulage de la pièce comprenant ledit au moins un matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non- conducteurs est un moulage par multi-injection et que ladite pièce est formée de différents matériaux dont au moins un est ledit matériau non-conducteur avec complexes de métaux lourds non-conducteurs. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le au moins un matériau non-conducteur est un plastique. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le complexe de métaux lourds non-conducteur est un complexe de palladium. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce comportant au moins un matériau non-conducteur est un boitier de dispositif d'accès à un véhicule, comme par exemple des clés ou des cartes d'accès. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'aspect automobile comportant au moins un matériau non-conducteur est une poignée d'ouvrant.