Brevet FR2974767A1 — publié le 20121109

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine de la signalétique lumineuse, notamment le domaine des icônes lumineuses dans les tableaux de bords de véhicules, et a pour objet un élément décoratif surfacique à motif lumineux à projection tridimensionnelle et son procédé de fabrication. Généralement, les dispositifs d'indication, de signalisation et de signalétique lumineux sont utilisés pour des buts informatifs ou décoratifs, de ce fait ils doivent être suffisamment clairs et lisibles dans l'obscurité pour un utilisateur, en particulier pour des indications de sécurité. Ce type de dispositifs est réalisé classiquement par notamment la gravure ou l'impression d'un motif, d'un texte ou analogue (typiquement par faisceau laser) sur une pièce ou élément particulier transparent ou translucide, et par rétro-éclairage de ce dernier au niveau de la zone gravée ou imprimée. Cependant les dispositifs connus d'indication, de signalisation et de signalétique lumineux ne génèrent pas d'effet tridimensionnel lors du rétro-éclairage, car classiquement on ne réalise qu'un motif au niveau de la surface supérieur de l'élément ou pièce à marquer. En outre, les éléments de signalisation pourvus de deux motifs sur deux faces opposées ne sont jamais parfaitement alignés car l'opération 20 de marquage est réalisée par des faisceaux laser différents. Enfin, ce type de dispositifs nécessite la conception et la fabrication d'un masque ou d'une couche occultante particulière augmentant alors le coût de la pièce finale et compliquant le procédé de fabrication de l'élément. 25 La présente invention a pour but de pallier ou du moins de fortement limiter les inconvénients mentionnés ci-dessus, en proposant un élément décoratif surfacique dont la constitution et le mode de réalisation permettent d'obtenir un effet tridimensionnel lumineux en une seule opération de gravure/moussage réalisable sur un élément de surface plan ou 30 incurvé. A cet effet, la présente invention a pour objet un élément décoratif surfacique comprenant au moins une couche apparente partiellement transparente pour une longueur d'onde ou une plage de longueur d'onde déterminée, sur la face arrière de laquelle est déposée une -2- couche de revêtement opaque, cet élément décoratif surfacique étant caractérisé en ce qu'il présente un premier motif moussé sur sa face visible correspondant à la face supérieure de la couche partiellement transparente et un second motif gravé dans la couche de revêtement opaque par ablation totale ou partielle du matériau constitutif de cette couche de revêtement opaque, le second motif correspondant à une projection orthogonale ou non, isométrique ou non, du premier motif et les premiers et second motifs résultant de l'action d'un même laser. La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un élément décoratif surfacique selon la présente invention. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue de côté d'un élément décoratif selon un mode de réalisation possible de la présente invention, - la figure 2 représente une vue de côté de l'élément décoratif selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, et, - la figure 3 représente une vue de coupe d'une pièce ou un support pourvu d'un élément décoratif surfacique selon le mode de réalisation préféré de la présente invention représenté à la figure 2. Comme le montre la figure 1, la présente invention concerne un élément décoratif surfacique 1 comprenant au moins une couche apparente partiellement transparente 2 pour une longueur d'onde ou une plage de longueur d'onde déterminée, sur la face arrière de laquelle est déposée une couche de revêtement opaque 3, caractérisé en ce qu'il présente un premier motif moussé 4 sur sa face visible 2' correspondant à la face supérieure de la couche partiellement transparente et un second motif gravé 5 dans la couche de revêtement opaque par ablation totale ou partielle du matériau constitutif de cette couche de revêtement opaque, le second motif correspondant à une projection orthogonale ou non, isométrique ou non, du premier motif 4 et les premiers et second motifs 4, 5 résultant de l'action d'un même laser. Le fait que les deux motifs 4, 5 soient réalisés simultanément par le même faisceau laser permet d'obtenir automatiquement un alignement précis entre ces derniers optimisant alors l'effet tridimensionnel de l'élément décoratif surfacique 1. -3- La couche apparente partiellement transparente 2 peut être en matière plastique, de préférence du PMMA, permettant d'obtenir un moussage de la face visible 2' impactée par le faisceau laser, lors de son passage à travers ladite couche 2. Conformément à la présente invention, l'élément décoratif surfacique 1 peut présenter une face visible 2' et/ou une face arrière plane ou incurvée, les premier et second motifs 4 et 5 étant réalisés de la même manière quelle que soit la forme de l'élément 1, les caractéristiques et paramètres physiques, énergétiques et optiques du laser devant cependant être adaptés le cas échéant. Selon une caractéristique de la présente invention, la couche de revêtement opaque 3 peut être du type peinture et peut présenter typiquement une épaisseur de quelques microns. Selon une autre caractéristique de l'invention, le premier motif 15 moussé 4 présente une épaisseur pouvant varier de quelques microns à sensiblement 0,2 mm. Selon la présente invention, la couche apparente partiellement transparente 2 est teintée ou colorée. Cette teinture ou coloration peut être opérée soit durant la fabrication des granulés plastiques (formant le 20 matériau de base), soit pendant la fabrication de ladite couche apparente 2. Ce changement de teinte ou coloration permet notamment d'obtenir une couche de matériau semi-transparente 2 adaptée au faisceau laser utilisé (longueur d'onde) et présentant de ce fait le taux de transmission requis pour l'opération de marquage au laser. 25 De plus, cette transformation de la teinte ou coloration permet le marquage laser sur la face impactée par le laser, tout en laissant passer le faisceau pour enlever localement (sublimer) la couche de revêtement opaque 3 situé sur la face arrière de l'élément décoratif surfacique 1. Pour éviter la visibilité apparente de la couche de revêtement 30 opaque 3, cette dernière est sensiblement de la même teinte que la couche apparente partiellement transparente 2. Conformément à la présente invention et comme représenté à la figure 2, l'élément décoratif surfacique est pourvu d'un dispositif d'éclairage 6 positionné derrière la couche de revêtement opaque 3, 35 préférentiellement sous le second motif gravé 5, de sorte à rétro-éclairer en lumière directe transmise ou réfléchie lesdits premier et second motifs 4 et -4- 5, et à obtenir une projection du motif avec un effet tridimensionnel au niveau dudit élément décoratif surfacique 1. Grâce à cette configuration, le faisceau lumineux traverse la zone ablatée 5 de la couche de revêtement opaque 3 correspondant au second motif ainsi que la couche apparente semi-transparente 2 de sorte à éclairer uniquement le premier motif L'alignement des premier et second motifs 4, 5, combiné au rétro-éclairage confère un effet tridimensionnel à l'élément décoratif surfacique. De plus, le dispositif d'éclairage 6 peut comprendre une 10 chambre de lumière ou un système de DEL monochromique, trichromique ou analogue. Par ailleurs, le dispositif d'éclairage et notamment le moyen de génération du faisceau lumineux peut être situé à distance de l'élément décoratif surfacique 1 (non représenté), seul l'élément de transmission du 15 faisceau lumineux étant alors partiellement ou totalement compris dans l'élément décoratif 1 (fibres optiques par exemple). Selon une caractéristique de la présente invention, et comme le montrent les figures 1 à 3, les premier et second motifs 4 et 5 sont alignés suivant une direction perpendiculaire à la face visible 2'. 20 Selon une autre variante de réalisation non représentée de l'invention, les premier et second motifs 4 et 5 sont alignés suivant une direction oblique à la face visible 2'. L'alignement des premier et second motifs 4 et 5, qu'il soit suivant une direction oblique ou perpendiculaire, permet d'obtenir des 25 effets visuels différents selon l'angle de vue. En outre, le tracé du second motif 5 peut présenter, le cas échéant, une épaisseur différente de celle du premier motif 4, localement ou sur toute son extension (utilisation d'un faisceau laser convergent ou divergent). 30 Conformément à la présente invention, la couche partiellement transparente 2 est un matériau dont le taux de transmission, pour la longueur d'onde ou la plage déterminée, est compris entre 10 % et 50 %, préférentiellement entre 10 % et 20 %. Avantageusement, le taux de transmission du matériau de la 35 couche partiellement transparente 2 est uniforme. En accord avec la présente invention, l'épaisseur de la couche partiellement transparente 2 est comprise entre 0,5 mm et 5 mm, -5- préférentiellement entre 2,5 mm et 3,5 mm, ladite épaisseur étant avantageusement constante. Comme le montre la figure 3, l'élément décoratif surfacique 1 peut former une couche de revêtement surfacique 3 et est alors rapporté sur 5 un support ou une pièce 7. La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un élément décoratif surfacique, comprenant au moins les étapes suivantes : - la réalisation d'une ébauche d'un élément décoratif surfacique 10 1 comprenant au moins une couche apparente partiellement transparente 2 pour une longueur d'onde ou une plage de longueur d'onde donnée, sur la face arrière de laquelle est déposée une couche de revêtement opaque 3, - la réalisation d'au moins un motif 4, 5 sur ladite ébauche d'élément décoratif surfacique à l'aide d'un équipement laser. 15 Ce procédé est caractérisé en ce que l'étape de réalisation d'au moins un motif 4, 5 sur ladite ébauche d'élément décoratif surfacique 1 consiste en la réalisation de deux motifs 4 et 5 par un même faisceau laser, le premier motif 4 étant réalisé sur la face supérieure 2' de la couche partiellement transparente par moussage du matériau sous l'action du 20 faisceau laser et le second motif 5 étant réalisé dans la couche de revêtement opaque 3 par ablation localisée partielle ou totale de ce dernier, ce second motif 5 correspondant à une projection orthogonale ou non, isométrique ou non, dudit premier motif 4. Conformément au mode de réalisation préféré représenté à la 25 figure 2, la profondeur de champs de l'équipement laser est supérieure à l'épaisseur de l'élément décoratif 1. Selon une caractéristique possible de la présente invention, le laser pouvant réaliser un marquage selon la présente invention est de type fibre ou YAG, pompé par diodes ou par flashs et présente une émission 30 continue ou impulsionnelle. Selon la présente invention, le procédé de réalisation d'un élément décoratif surfacique peut comprendre une étape de réglage de l'énergie du faisceau laser de sorte que le premier motif 4 est réalisé par moussage contrôlé sur la face supérieure 2' de la couche partiellement 35 transparente et le second motif 5 est réalisé dans la couche de revêtement opaque 3 par enlèvement au moins partiel et contrôlé de matière du revêtement dans la zone impactée. -6- Avantageusement, le réglage du laser se réalise par le réglage de différents paramètres, notamment la vitesse de déplacement de la zone d'impact, la fréquence de répétition, la puissance moyenne du laser ou analogue. Conformément à la présente invention, le procédé de réalisation d'un élément décoratif surfacique, comprend une étape de réglage pour déterminer la largeur et/ou l'épaisseur de l'enlèvement au moins partiel de matière dans la couche de revêtement opaque 3, préalablement à l'étape de réalisation d'au moins un motif 4, 5 sur l'ébauche dudit élément décoratif surfacique 1. L'ablation plus large de la couche de revêtement opaque 3 permet notamment d'obtenir des effets visuels tridimensionnels différents de ceux obtenus si l'ablation de la couche de revêtement opaque 3 est de largeur égale à largeur du moussage du premier motif 4. De même, une ablation seulement partielle et contrôlée de la couche opaque 3 au niveau du tracé impacté permet d'obtenir un motif rétroéclairé plus ou moins fortement coloré, avec une luminosité plus ou moins intense. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Elément décoratif surfacique (1) comprenant au moins une couche apparente partiellement transparente (2) pour une longueur d'onde ou une plage de longueur d'onde déterminée, sur la face arrière de laquelle est déposée une couche de revêtement opaque (3), caractérisé en ce qu'il présente un premier motif moussé (4) sur sa face visible (2') correspondant à la face supérieure de la couche partiellement transparente et un second motif gravé (5) dans la couche de revêtement opaque par ablation totale ou partielle du matériau constitutif de cette couche de revêtement opaque, le second motif correspondant à une projection orthogonale ou non, isométrique ou non, du premier motif (4) et les premiers et second motifs (4, 5) résultant de l'action d'un même laser. 2. Elément décoratif surfacique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche partiellement transparente (2) est teintée ou colorée et en ce que la couche de revêtement opaque (3) est sensiblement de la même teinte que cette dernière. 3. Elément décoratif surfacique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un dispositif d'éclairage (6) positionné derrière la couche de revêtement opaque (3), préférentiellement sous le second motif gravé (5), de sorte à rétro-éclairer en lumière directe transmise ou réfléchie lesdits premier et second motifs (4, 5), et à obtenir une projection du motif avec un effet tridimensionnel au niveau dudit élément décoratif surfacique (1). 4. Elément décoratif surfacique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premier et second motifs (4, 5) sont alignés suivant une direction perpendiculaire à la face visible (2'). 5. Elément décoratif surfacique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premier et second motifs (4, 5) sont alignés suivant une direction oblique à la face visible (2'). 6. Elément décoratif surfacique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la couche partiellement transparente (2) est un matériau dont le taux de transmission, pour la longueur d'onde ou la plage déterminée, est compris entre 10 % et 50 %, préférentiellement entre 10 % et 20 %.-8- 7. Elément décoratif surfacique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche partiellement transparente (2) est comprise entre 0,5 et 5 mm, préférentiellement entre 2,5 mm et 3,5 mm. 8. Elément décoratif surfacique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il forme une couche de revêtement surfacique et est rapporté sur un support ou une pièce (7). 9. Procédé de réalisation d'un élément décoratif surfacique selon l'une quelconques des revendications 1 à 8, comprenant au moins les étapes suivantes : - la réalisation d'une ébauche d'un élément décoratif surfacique (1) comprenant au moins une couche apparente partiellement transparente (2) pour une longueur d'onde ou une plage de longueur d'onde donnée, sur la face arrière de laquelle est déposée une couche de revêtement opaque (3), - la réalisation d'au moins un motif (4, 5) sur ladite ébauche d'élément décoratif surfacique à l'aide d'un équipement laser, caractérisé en ce que l'étape de réalisation d'au moins un motif (4, 5) sur ladite ébauche d'élément décoratif surfacique (1) consiste en la réalisation de deux motifs (4, 5) par un même faisceau laser, le premier motif (4) étant réalisé sur la face supérieure (2') de la couche partiellement transparente par moussage du matériau sous l'action du faisceau laser et le second motif (5) étant réalisé dans la couche de revêtement opaque (3) par ablation localisée partielle ou totale de ce dernier, ce second motif (5) correspondant à une projection orthogonale ou non, isométrique ou non, dudit premier motif (4). 10. Procédé de réalisation d'un élément décoratif surfacique selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de réglage de l'énergie du faisceau laser de sorte que le premier motif (4) est réalisé par moussage contrôlé sur la face supérieure (2') de la couche partiellement transparente et le second motif (5) est réalisé dans la couche de revêtement opaque (3) par enlèvement au moins partiel et contrôlé de matière du revêtement dans la zone impactée. 11. Procédé de réalisation d'un élément décoratif surfacique selon l'une quelconques des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape d'adjonction d'un additif du type colorant dans le matériau formant la couche partiellement transparente (2) avant-9- l'étape de réalisation d'au moins un motif (4, 5) sur l'ébauche d'élément décoratif surfacique (1). 12. Procédé de réalisation d'un élément décoratif surfacique selon l'une quelconques des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'installation d'un dispositif d'éclairage (6) de sorte à rétro-éclairer lesdits premier et second motifs (4, 5) dudit élément décoratif surfacique après la réalisation d'au moins un motif (4, 5) sur l'ébauche dudit élément décoratif surfacique (1). 13. Procédé de réalisation d'un élément décoratif surfacique selon l'une quelconques des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de réglage pour déterminer la largeur et/ou l'épaisseur de l'enlèvement au moins partiel de matière dans la couche de revêtement opaque (3), préalablement à l'étape de réalisation d'au moins un motif (4, 5) sur l'ébauche dudit élément décoratif surfacique (1).