Brevet FR3009223A1 — publié le 20150206

L'invention concerne un procédé de thermoformage innovant. Le procédé s'applique, mais non exclusivement, à des plaques minces possédant une face avant destinée à être visible par un utilisateur et une face arrière destinée à être collée sur un support, chacune de ces faces possédant une ou plusieurs couches de couleur. 15 Le thermoformage est un procédé de transformation des polymères thermoplastiques bien connu. Le thermoformage consiste à chauffer une plaque mince souple à une température permettant sa déformation dans un moule appelé posage dont elle épouse la forme par action d'une différence de 20 pression entre ses deux faces. Le matériau durcit à nouveau lorsqu'il refroidit, gardant la forme du moule. On utilise pour le thermoformage des matières thermoplastiques qui peuvent se déformer après chauffage. Les polymères les plus utilisés sont par exemple le polystyrène, le polyéthylène, le polypropylène et le polycarbonate. 25 Dans certaines applications, la plaque mince thermoformée doit pouvoir être fixée sur un support après mise en forme. On utilise habituellement des fixations mécaniques de type clipsage, apposition d'un masque... Cependant, cette fixation mécanique est contraignante, elle peut par exemple nécessiter des pièces supplémentaires. 30 Une alternative à cette étape de fixation mécanique dans le montage de la pièce consiste à la coller. Cependant, la succession dans un même procédé -2 d'un thermoformage et de l'apposition d'une couche de colle pose des problèmes. L'invention se propose de surmonter ces difficultés. A cet effet, elle propose un procédé de mise en forme d'une plaque mince possédant une face avant et une face arrière, ladite face avant étant destinée à être visible par 5 un utilisateur, ladite face arrière étant munie d'au moins une couche de couche de couleur, pouvant comporter les étapes consistant à : coller une pellicule sur la face arrière de ladite plaque mince, ladite pellicule étant prévue pour être détachable, appliquer la face avant de ladite plaque mince sur un posage, 10 chauffer ladite plaque mince en vue de la ramollir, - appliquer une pression sur la face arrière et/ou appliquer une dépression sur la face avant de ladite plaque mince. L'invention concerne un procédé de thermoformage d'une plaque mince thermoformable, possédant une face avant destinée à être visible par 15 l'utilisateur et une face arrière destinée à être collée sur un support. Le procédé de thermoformage consiste à appliquer cette plaque mince sur un moule appelé posage qui reproduit en creux et/ou en saillie la forme à donner à la plaque mince, à ramollir la plaque par chauffage et à créer une pression sur la face de la plaque tournée à l'opposé du posage et/ou une dépression sur la face 20 tournée vers le posage. La plaque prend la forme du posage et conserve cette forme en refroidissant. Elle propose, contrairement à l'état de l'art : avant le thermoformage, d'apposer une pellicule pelable, c'est-à-dire qui adhère faiblement à la colle et en est facilement détachable, sur la 25 face arrière de la plaque ; en effet, le collage d'une pellicule sur une plaque déjà mise en forme n'est pas aisé ; l'invention propose donc de déposer la couche de colle et la pellicule avant le thermoformage, donc à plat ; la plaque mince et la pellicule collée sur sa face arrière subissent donc ensemble le thermoformage, 30 lors du thermoformage, d'appliquer la face avant de la plaque mince sur le posage ; en effet, le thermoformage d'une plaque mince comportant à la fois une couche de couleur et une couche de colle sur l'une de ses faces est délicat car la chaleur nécessaire au thermoformage mobilise la colle qui peut migrer au travers de la couche de couleur, ce qui provoque des inégalités de teinte visibles sur l'autre face. De cette façon, la couche de colle est soumise à une moindre élévation de température. La face avant étant tournée vers le posage, contrairement à l'état de l'art, on dit que la plaque est thermoformée « à l'envers ». Avantageusement, la pression sur la face arrière peut être exercée par un 10 jet d' air chaud. L'air chaud permet de chauffer la plaque mince mais possède une inertie thermique plus faible qu'un posage métallique, ce qui limite l'effet de température sur la colle. Avantageusement, le procédé peut être suivi de l'étape consistant à : 15 - appliquer un jet d'air froid sur ladite face arrière. L'application d'un jet d'air froid, ou à température ambiante, permet de refroidir instantanément la plaque mince aussitôt thermoformée, ce qui contribue à limiter l'effet de température sur la colle. L'invention propose deux variantes du procédé en ce qui concerne le 20 collage de la pellicule. Dans une première variante, au moins une couche de colle est appliquée sur la face arrière de la plaque mince. La pellicule est ensuite collée sur la face arrière de la plaque. Dans une seconde variante, au moins une couche de colle est appliquée sur une face de la pellicule. 25 Dans cette variante, la couche de colle, qui adhère plus à la plaque qu'à la pellicule, reste sur la plaque au moment où la pellicule est arrachée. Dans les deux cas, bien sûr, la couche de colle peut être discontinue. Avantageusement, le procédé peut comporter, avant l'étape de formage, une étape consistant à : 30 - appliquer au moins une couche de couleur sur la face avant. La face avant de la plaque mince est destinée à être visible par l'utilisateur, elle peut donc subir une mise en couleur, une impression ou recevoir un revêtement afin de lui conférer une protection et/ou un aspect particulier, notamment faire apparaître des figures, des chiffres, des lettres... Avantageusement, la première couche de couleur peut comporter des signes, et dans l'étape d'application de la première couche de couleur, on anticipe les déformations qui seront provoquées aux signes par la mise en forme de ladite plaque mince. La couche de couleur appliquée sur la face avant n'est bien sûr pas obligatoirement continue, de façon à permettre la représentation de graphismes sous la forme de symboles, de chiffres... En conséquence, elle doit anticiper les déformations qui seront provoquées par la mise en forme de la plaque mince lors du thermoformage. Avantageusement, le procédé peut comporter en outre, après l'étape d'application d'une couche de couleur sur la face avant et avant l'application de la plaque mince sur le posage, l'étape consistant à : appliquer au moins une couche de vernis sur ladite couche de couleur. Avantageusement, les applications de couleur et/ou de vernis et/ou de 20 colle peuvent être effectuées par sérigraphie. La sérigraphie présente de nombreux avantages : elle autorise un fort dépôt d'encre qui garantit non seulement une couleur intense qui dure dans le temps mais également une bonne opacité, 25 elle est intéressante économiquement même pour de petits tirages. Le posage peut présenter une partie en saillie ou, de préférence, une partie en creux. Lorsque le posage est en creux, il comporte avantageusement des évents 30 pour créer une dépression sur la face avant de ladite plaque mince de façon à évacuer l'air emprisonné entre le posage et la plaque mince. Ces évents sont conçus pour ne pas laisser d'empreinte sur la face avant de la plaque mince. Avantageusement, le procédé peut comporter en outre une étape de découpe de ladite plaque mince après thermoformage. La plaque mince peut être découpée après thermoformage pour constituer une pièce utilisable, par exemple par poinçonnage ou grâce à un outil à lame. L'invention porte également sur une pièce, notamment un cadran de tachymètre ou de compte-tours de véhicule, réalisée par le procédé selon 1' invention. Des modes de réalisation et des variantes seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement une coupe transversale de plaque mince thermoformable selon le procédé de l'invention, La figure 2 représente en coupe transversale cette même plaque en position de thermoformage sur un posage, Les figures 3A et 3B représentent un cadran de compte tours respectivement vu de face et en coupe. La figure 1 représente en coupe une plaque mince 100, comportant une face avant 101 et une face arrière 110. Cette plaque comporte une feuille de matériau thermoplastique thermoformable 103 mince et souple, par exemple de polycarbonate, plusieurs couches étant superposées de part et d'autre de cette feuille 103. On trouve ainsi : au niveau de la face avant 101, une couche de couleur et/ou de vernis 102, au niveau de la face arrière 110 et en s'éloignant de la feuille 103 : - une couche de couleur 104, ® une couche de colle 105, qui ne recouvre pas forcément l'intégralité de cette face arrière, e une pellicule pelable 106, collée de façon réversible à la couche de colle 105. Les couches de couleur 102, 104, de vernis et de colle 105 ont été déposées par sérigraphie. La couche de colle sérigraphiée 105 doit de préférence être séchée avant d'apposer la pellicule pelable 106. Dans l'exemple illustré, la colle choisie est une dispersion aqueuse à base d'acrylate. Elle est compatible avec la couche de couleur 104 en ce sens que la couche de couleur ne dégrade pas les qualités de la colle. L'adhésion de la colle sur la plaque est favorisée car son application sur la plaque a lieu avant thermoformage, elle est donc lisse et plane. Lors de la mise en oeuvre de la plaque, l'utilisateur doit décoller la pellicule 106, puis coller la plaque mise en forme sur son support, ce dernier étant prévu pour épouser la forme de la plaque mise en forme. De préférence, les matériaux constituant la colle, la plaque et la pellicule sont choisis de telle sorte que l'adhésion de la colle sur la plaque soit plus forte que son adhésion sur la pellicule. De plus, la colle doit posséder une cohésion supérieure à son adhésion sur la pellicule, de façon à ne pas être arrachée avec la pellicule lorsque celle-ci est enlevée. Dans l'exemple illustré, la pellicule 106 est en polyester siliconée lisse, qui présente une faible adhérence sur la colle, de sorte qu'elle se détache facilement de la plaque sans détériorer la couche de colle. La figure 2 représente en coupe une plaque 100 comme précédemment décrit, c'est-à-dire comportant notamment une feuille thermoplastique 103 et une pellicule pelable 106 collée sur sa face arrière 110, posé sur un posage 200 en vue d'un thermoformage. Le posage 200 comporte une partie plane 205 et une partie en creux 210. -7 La plaque 100 est posée sur le posage 200 de façon à présenter sa face avant 101 vers la partie en creux 210. On effectue le thermoformage en appliquant un flux d'air chaud F sur la face arrière de la plaque 100 de façon à exercer une pression. Le posage lui- même peut être chauffé. La feuille thermoformable 103 est ramollie et se déforme de façon à épouser les formes du posage, notamment celle de la partie en creux 210. Bien entendu, le posage peut comporter plusieurs parties en creux et des parties en saillie. Généralement, le thermoformage est effectué sur une plaque de matériau plus grande que l'objet qui sera utilisé. En conséquence, la plaque doit être découpée pour fournir l'objet recherché. Pour éviter les problèmes au moment de la découpe, il est souhaitable que la couche de colle ne recouvre pas le trait de découpe et s'en éloigne d'une distance comprise entre 0,1 et 1 mm. Les figures 3A et 3B illustrent une application du procédé. Elles représentent un cadran de compte tours 300 réalisé grâce au procédé et après découpe, vu en face avant 301 et en coupe selon A-A. Ce cadran comporte une plaque mince 303 et des indications chiffrées 350 ainsi que des pictogrammes 351 réalisés dans la ou les couche(s) de couleur déposée(s) sur la face avant 301 et/ou la face arrière 310 de la plaque 303. Comme il est visible en figure 3B, le cadran n'est pas plan mais comporte une partie circulaire 320 en saillie par rapport à la face avant et une partie centrale 321 en creux. Le cadran comporte également une pellicule pelable 306 collée sur la face arrière 310 grâce à des zones de colle 305. Comme il est visible sur la figure 3B, les zones de colle ne s'étendent pas sur l'intégralité de la face arrière 310 du cadran 300. La plaque qui constitue le cadran a été thermoformée après collage de la pellicule 306. En conséquence, cette pellicule a subi les déformations imposées par le formage mais, étant plus fine et plus souple que la plaque mince 303, elle ne conserve pas forcément cette forme après refroidissement, sauf aux emplacements où elle est effectivement collée à la plaque mince. Le procédé permet de fabriquer facilement et sans surcoût des petites séries de pièces, permettant de personnaliser ces pièces en fonction de la demande.5 REVENDICATIONS1. Procédé de mise en forme d'une plaque mince (100, 300) possédant une face avant (101, 301) et une face arrière (110, 310), ladite face avant étant destinée à être visible par un utilisateur, ladite face arrière étant munie d'au moins une couche de couche de couleur (104), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : coller une pellicule (106, 306) sur la face arrière de ladite plaque mince, ladite pellicule étant prévue pour être détachable, appliquer la face avant de ladite plaque mince sur un posage (200), chauffer ladite plaque mince en vue de la ramollir, appliquer une pression sur la face arrière et/ou appliquer une dépression sur la face avant de ladite plaque mince. 2. Procédé de mise en forme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression sur la face arrière est exercée par un jet d'air chaud. 3. Procédé de mise en forme selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est précédé par l'étape consistant à : - appliquer au moins une couche de colle (105, 305) sur ladite face arrière. 4. Procédé de mise en forme selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est précédé par l'étape consistant à : - appliquer au moins une couche de colle (105, 305) sur une face de ladite pellicule (106, 306).30-10- 5. Procédé de mise en forme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, avant l'étape de formage, une étape consistant à : - appliquer au moins une couche de couleur (102) sur ladite face avant (101). 6. Procédé de mise en forme selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche de couleur comporte des signes, et en ce que, dans ladite étape d'application de la première couche de couleur, on anticipe les déformations qui seront provoquées auxdits signes par la mise en forme de ladite plaque mince. 7. Procédé de mise en forme selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, après l'étape d'application d'une couche de couleur (102) sur la face avant et avant l'application de la plaque sur le posage (200), l'étape consistant à : - appliquer au moins une couche de vernis sur ladite couche de couleur. 8. Procédé de mise en forme selon la revendication 7, caractérisé en ce que les applications de couleur et/ou de vernis et de colle sont effectuées par sérigraphie. 9. Procédé de mise en forme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le posage (200) présente une partie en creux (210). 10.Procédé de mise en forme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le posage comporte des évents prévus pour créer ladite dépression sur la face de ladite plaque mince qui est tournée vers le posage..Procédé de mise en forme selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de découpe de ladite plaque mince après thermoformage. 12.Pièce, notamment cadran de tachymètre ou de compte-tours (300) de véhicule, réalisée par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.