Brevet FR3001182A1 — publié le 20140725

Procédé de plaquage métallique et élément recouvert d'un plaquage métallique Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un procédé de plaquage métallique et à un élément recouvert d'un plaquage métallique présentant, grâce audit plaquage, une excellente résistance à des contraintes thermiques et mécaniques importantes. En particulier, le plaquage métallique confère, à l'élément sur lequel il est appliqué, une protection contre la corrosion tout en améliorant son esthétisme. État de la technique Dans le domaine général de l'automobile, les pièces métalliques, en particulier celles utilisées dans les systèmes de freinage sont régulièrement soumises à des contraintes mécaniques et thermiques particulièrement importantes. Par ailleurs, l'aspect esthétique des pièces utilisées est un facteur important dans le secteur de l'automobile. Ainsi, les pièces métalliques sont généralement recouvertes de peinture ou anodisées afin d'assurer à la fois une protection desdites pièces tout en leur conférant un aspect coloré et/ou métallisé attractif pour le client. Recherchant à fournir des pièces métalliques résistantes et esthétiques, les industriels se sont notamment tournés vers des compositions de peinture de plus en plus complexes, toxiques et coûteuses. Cependant, les compositions de peinture appliquées sur des pièces telles qu'un étrier de frein sont le plus souvent peu résistantes aux cycles de dilatation/rétractation de l'étrier soumis à d'importantes variations thermiques. Objet de l'invention Il existe un besoin de réaliser de manière simple des pièces métalliques résistantes et présentant un aspect métallique, avantageusement un aspect doré. On tend à atteindre cet objectif au moyen d'un procédé de plaquage métallique d'un élément comprenant les étapes : appliquer sur l'élément au moins une première couche d'un vernis comprenant une résine à base de polyuréthane et un agent durcisseur, coller au moins une feuille métallique sur la première couche de vernis, appliquer, sur la face libre de la feuille métallique, au moins une seconde couche de vernis. On tend également à atteindre cet objectif au moyen d'un élément recouvert d'un plaquage, ledit plaquage comprenant successivement au moins : une première couche de vernis déposée sur l'élément, une feuille métallique comprenant deux faces principales supérieure et inférieure, la face inférieure étant en contact avec la première couche de vernis, une deuxième couche de vernis déposée sur la face supérieure de la feuille métallique. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente, de manière schématique, un mode de réalisation d'un étrier de frein, la figure 2 représente une vue en coupe selon l'axe AA de la figure 1, de manière schématique, d'un mode de réalisation d'un étrier de frein, la figure 3 représente une vue en coupe, de manière schématique, d'un mode de réalisation d'un élément recouvert d'un plaquage comprenant des couches de vernis et au moins une feuille métallique, la figure 4 représente une vue en coupe, de manière schématique, d'un autre mode de réalisation d'un élément recouvert d'un plaquage comprenant une pluralité de couches de vernis et de feuilles métalliques. Description de modes préférentiels de réalisation Le procédé de plaquage d'un élément tel qu'un étrier de frein comprend les étapes : appliquer, sur l'élément 1, au moins une première couche d'un vernis 2a comprenant une résine à base de polyuréthane et un agent durcisseur, coller au moins une feuille métallique 3 sur la première couche de vernis 2a, appliquer, sur la face libre de la feuille métallique 3, au moins une seconde couche de vernis 2b. Le polyuréthane est un polymère d'uréthane, molécule organique produite par la réaction d'un isocyanate et d'un alcool. Il présente en particulier l'avantage de pouvoir être fabriqué avec une grande variété de textures et de duretés en variant les monomères utilisés pour sa fabrication et, éventuellement, en lui adjuvant des additifs particuliers. Le vernis du procédé de plaquage comprend notamment une résine à base de polyuréthane présentant avantageusement une viscosité à 25°C de 2900 à 3200 mPa.s. On entend par « résine à base de polyuréthane » une résine dont le constituant majoritaire est le polyuréthane. Selon un mode de réalisation préféré, la résine à base de polyuréthane est choisie parmi les résines résistantes à des températures supérieures à 200°c et ayant des propriétés particulièrement élastiques afin de supporter à des cycles de dilatation/rétractation. Le vernis du procédé de plaquage comprend également un agent durcisseur. Ledit agent durcisseur présente avantageusement une viscosité à 25°C de 50 à 200 mPa.s, préférentiellement d'environ 100 mPa.s. Une telle viscosité de l'agent durcisseur permet d'obtenir un vernis d'application aisée et uniforme. Selon un mode de réalisation avantageux, l'agent durcisseur présente une densité comprise entre 1,15 et 1,35 g/ml, préférentiellement une densité de 1,24 g/ml. Selon un mode particulièrement préféré, l'agent durcisseur est transparent et non coloré afin de laisser visible la ou les feuilles métalliques 3, garantissant ainsi le meilleur rendu esthétique possible. On entend par « transparent » un composé dont la transmittance est supérieure à 50%, préférentiellement supérieure à 75% et plus préférentiellement encore supérieure à 80%. Selon un mode de réalisation, le vernis présente un rapport pondéral de résine à base de polyuréthane et d'agent durcisseur de 1/1 à 1,5/1, préférentiellement de 1,30/1 à 1,35/1. Un tel rapport pondéral a donné les meilleurs résultats en termes d'application (application d'une couche uniforme), de rapport temps d'application / temps de séchage, etc. L'application du vernis peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme du métier. Avantageusement, l'homme du métier choisira le moyen le plus adéquat pour déposer des couches uniformes, c'est-à-dire des couches substantiellement exemptes de bulle ou de trou et présentant une épaisseur constante. Pour ce faire, le vernis présente avantageusement une viscosité à 25°C de 300 à 500 mPa.s. L'application d'au moins une première couche de vernis 2a peut se faire sur tout ou partie de la surface de l'élément 1. En particulier, lorsque l'élément 1 est un étrier de frein, l'application de la première couche de vernis 2a est réalisée préférentiellement sur toute la surface externe de l'étrier de frein. Les couches de vernis ont pour but de coller uniformément la ou les feuilles métalliques 3 sur l'élément 1 et, éventuellement, de lier les feuilles métalliques 3 entre elles. L'application de la première couche de vernis 2a est suivie d'une étape de collage d'au moins une feuille métallique 3 sur ladite première couche 2a. L'étape de collage peut être réalisée manuellement ou mécaniquement. Avantageusement, l'étape de collage est réalisée de telle manière que la feuille métallique 3 est disposée sur la couche de vernis de la manière la plus plane possible, c'est-à-dire en évitant les bulles ou salissures entre la couche de vernis et la feuille métallique 3 et/ou en limitant les plis, déchirures ou froissements de la feuille métallique 3. Selon un mode de réalisation, plusieurs feuilles métalliques 3 peuvent être utilisées pour recouvrir la première couche de vernis 2a ou toute autre couche de vernis plus superficielle que ladite première couche 2a. Avantageusement, les feuilles métalliques 3 sont réparties de manière homogène sur la couche de vernis, c'est-à-dire avec le moins de superposition possible entre les feuilles 3 et en minimisant les surfaces de la couche de vernis non recouvertes. Un tel mode de réalisation permet un excellent rapport rendu esthétique / coût économique. Avantageusement, la feuille métallique comprend au moins un métal, préférentiellement un métal de transition. Selon un mode de réalisation, la feuille métallique comprend majoritairement un métal de transition choisi parmi le cuivre, l'argent, le titane, l'or, le platine et le palladium. Selon un mode de réalisation encore plus préféré, la feuille métallique est constituée de cuivre, d'argent, de titane, d'or, de platine ou de palladium. Préférentiellement, la feuille métallique 3 a une épaisseur comprise entre 0,001 et 2 mm. Une telle épaisseur confère au plaquage un bon compromis entre le rendu esthétique, le coût économique et la fonction de protection notamment vis-à-vis des contraintes mécaniques et thermiques auxquelles sont soumis les étriers de frein. Selon un mode de réalisation préféré, le collage d'au moins une feuille métallique 3 sur la première couche de vernis 2a est réalisé avant le durcissement complet de la première couche de vernis 2a. Le collage d'au moins une feuille métallique 3 sur la première couche 2a est suivi d'une étape d'application, sur la face libre de la feuille métallique 3, d'au moins une seconde couche de vernis 2b. Comme pour la première couche de vernis 2a, l'application de la seconde couche de vernis 2b peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme du métier. Avantageusement, l'homme du métier choisira le moyen le plus adéquat pour déposer des couches uniformes, c'est-à-dire des couches substantiellement exemptes de bulle ou de trou et présentant une épaisseur constante. Pour ce faire, le vernis présente avantageusement une viscosité à 25°C de 300 à 500 mPa.s. L'application d'au moins une seconde couche d'un vernis 2b peut se faire sur tout ou partie de la surface de l'élément 1 recouverte de feuilles métalliques 3. Selon un mode de réalisation préféré, l'application, sur la face libre de la feuille métallique 3, d'au moins une seconde couche de vernis 2b est réalisée après le durcissement complet de la première couche de vernis 2a associée à la feuille métallique 3. Un tel mode de réalisation permet notamment l'obtention d'un plaquage plus résistant aux contraintes thermiques et aux déformations. Selon un mode de réalisation illustré à la figure 2, l'étapes de collage d'au moins une feuille métallique 3 sur une couche de vernis 2a, 2b, 2c, ... et l'étape d'application, sur la face libre de la feuille métallique 3, d'au moins une seconde couche de vernis 2b, 2c, ... peuvent être répétées une ou plusieurs fois. La répétition de ces étapes peut être réalisée autant de fois que nécessaire jusqu'à l'obtention d'un aspect visuel parfait et d'une excellente protection tant mécanique que thermique de l'élément 1. Les couches de vernis 2b, 2c, ... présentent une épaisseur après durcissement complet comprise entre 0,5 et 3 mm. L'épaisseur de ces dites couches est avantageusement choisie afin d'assurer la protection des feuilles métalliques 3 lors de l'utilisation de l'élément 1, en particulier lors de l'utilisation de l'élément 1 dans un système de freinage de véhicule. Selon un mode de réalisation particulier, l'application de la première couche de vernis 2a est précédée d'un traitement de surface de l'élément 1 choisi parmi le sablage et le traitement au pistolet à aiguilles. Un tel traitement permet notamment une bonne adhésion de la première couche de vernis 2a. Le traitement de surface de l'élément 1 est avantageusement réalisé jusqu'à obtenir une surface rugueuse au toucher sur la partie de l'élément 1 devant être recouverte de la première couche de vernis 2a. Comme illustré aux figures 1 et 2, le procédé de plaquage permet notamment d'obtenir un élément 1 recouvert d'un plaquage, ledit plaquage comprenant successivement au moins : une première couche de vernis 2a déposée sur l'élément 1, une feuille métallique 3 comprenant deux faces principales supérieure 3a et inférieure 3b, la face inférieure 3b étant en contact avec la première couche de vernis 2a, une deuxième couche de vernis 2b déposée sur la face supérieure 3a de la feuille métallique 3. Avantageusement, l'élément 1 comprend une pluralité de feuilles métalliques 3, lesdites feuilles métalliques 3 étant comprises entre deux couches de vernis. Un élément 1 tel que décrit précédemment résiste notamment à de hautes températures telles que celles supportées par des étriers de frein. Un tel élément 1 présente également une excellente résistance à la corrosion et son aspect esthétique n'est que peu, voire pas, altéré par la dilatation thermique à laquelle peut être soumis l'élément 1 en particulier lorsqu'il s'agit d'un étrier de frein.25 REVENDICATIONS1. Procédé de plaquage d'un élément tel qu'un étrier de frein comprenant les étapes : appliquer, sur l'élément (1), au moins une première couche d'un vernis (2a) comprenant une résine à base de polyuréthane et un agent durcisseur, coller au moins une feuille métallique (3) sur la première couche de vernis (2a), appliquer, sur la face libre de la feuille métallique (3), au moins une seconde couche de vernis (2b). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'application de la première couche de vernis (2a) est précédée d'un traitement de surface de l'élément (1) choisi parmi le sablage et le traitement au pistolet à aiguilles. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le vernis présente une viscosité à 25°C de 300 à 500 mPa.s. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vernis présente un rapport pondéral de résine et d'agent durcisseur de 1/1 à 1,5/1, préférentiellement de 1,30/1 à 1,35/1. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la feuille métallique (3) à une épaisseur comprise entre 0,001 et 2 mm. 6. Elément recouvert d'un plaquage caractérisé en ce que ledit plaquage comprend successivement au moins : - une première couche de vernis (2a) déposée sur l'élément (1),une feuille métallique (3) comprenant deux faces principales supérieure (3a) et inférieure (3b), la face inférieure (3b) étant en contact avec la première couche de vernis (2a), une deuxième couche de vernis (2b) déposée sur la face supérieure (3a) de la feuille métallique (3). 7. Elément selon la revendication 6, caractérisé en ce que le vernis présente un rapport pondéral de résine et d'agent durcisseur de 1/1 à 1,5/1, préférentiellement de 1,30/1 à 1,35/1. 8. Elément selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la feuille métallique (3) à une épaisseur comprise entre 0,001 et 2 mm. 9. Elément selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de feuilles métalliques (3), lesdites feuilles métalliques (3) étant comprises entre deux couches de vernis.