Brevet FR3101804A1 — publié le 20210416

L’invention concerne un dispositif pour la découpe d’une feuille de film de plastique déposée sur une pièce de carrosserie, pour du marouflage ou de la décoration, comprenant une sonotrode montée sur un mécanisme piloté, la sonotrode du dispositif présentant une extrémité de découpe à surface plane et munie d’un élément localisé formant excroissance dépassant de la surface plane d’une hauteur sensiblement égale à l’épaisseur de la feuille de film, l’élément localisé formant excroissance étant libre de mouvements. L’invention concerne en outre un procédé mettant en œuvre le dispositif précité. Figure pour l’abrégé : figure 1 Procédé de découpe d’une feuille de film de matière plastique et dispositif associé L’invention concerne le domaine de la décoration ou du traitement de pièce de carrosserie de véhicule automobile. Plus particulièrement, l’invention concerne un procédé pour découper une feuille de film de matière plastique préalablement déposée sur une pièce de carrosserie. Une telle feuille de film plastique peut être utilisée notamment pour opérer un masquage partiel, préalablement à une opération ultérieure de finition ou d’assemblage, ou pour décorer la pièce de carrosserie. Un tel masquage peut avoir vocation à préserver une zone d’une aspersion de peinture ou encore à préserver une future piste de collage, par exemple. Par exemple, il est connu d’utiliser une technique de masquage, encore appelée marouflage pour délimiter des zones à peindre et des zones à ne pas peindre d’une pièce automobile. Les opérations de marouflage consistent à déposer des feuilles de film de petites dimensions à des endroits localisés sur la pièce à peindre. La pose est complexe et s’effectue le plus souvent manuellement. Pour obtenir un certain degré de précision, il est nécessaire qu’au moins un bord du ruban ou film de marouflage soit positionné très précisément à la limite de zones, le long d’un relief ou d’un embossage de la pièce, tel que par exemple une gorge, une arête de style, un bord naturel de la pièce. Il est toutefois difficile, voire impossible de déposer une grande feuille de film de marouflage sur une pièce de carrosserie en obtenant une grande précision de positionnement, le film étant souple et susceptible de générer des plis. Un positionnement d’une bande ou feuille d’un film de marouflage pourrait être réalisé à l’aide d’un robot aux fins de disposer d’un référentiel précis par rapport à la pièce recevant le marouflage. Un positionnement d’une feuille de film fin à l’aide d’un robot apparait complexe, là encore, eu égard à la souplesse du film et à la formation de plis. Or, les exigences en termes de qualité des surfaces peintes nécessitent d’avoir des transitions très nettes et sans défaut. Ainsi, les tolérances de position de la frontière entre une zone peinte et une zone non peinte sont très faibles, de l’ordre de +/- 0.1 mm. Cette exigence n’est pas compatible avec les moyens de positionnement connus. Il n’existe donc pas de méthode pour réaliser un marouflage de grande surface très précis sur une pièce de carrosserie, en obtenant une limite de marouflage précise (nette) en l’absence de reliefs marqués pour délimiter deux zones : une zone décorée par une feuille de film et une zone non décorée, ou encore, une zone à peindre et une zone à ne pas peindre lorsque l’opération de finition est une opération de peinture. La situation peut donc être améliorée. L'invention a notamment pour but d’accroître la précision de découpe d’une feuille de film en matériau plastique, notamment dans le cas d’une opération de marouflage préalable à une mise en peinture d’une pièce automobile. La présente invention à pour objet un dispositif à ultrasons pour la découpe « in-situ » d’une feuille de film de plastique après sa dépose sur une pièce de carrosserie, le dispositif comprenant une sonotrode et pouvant être monté sur un mécanisme piloté, la sonotrode présentant une extrémité de découpe à surface sensiblement plane formant une semelle munie d’un élément localisé formant excroissance (ou saillie) et dépassant de la surface plane d’une hauteur sensiblement égale à l’épaisseur de la feuille de film, l’élément localisé formant excroissance étant idéalement libre de mouvements. Le dispositif à ultrasons pour la découpe d’une feuille de film peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées seules ou en combinaisons : L’élément localisé formant excroissance est un fil métallique, libre de mouvement (en rotation) sous la sonotrode, ce qui permet avantageusement un positionnement automatiquement tangent à la trajectoire de découpe prédéfinie et amène une grande précision dans la découpe. Le fil métallique présente un diamètre compris entre 50 et 400 micromètres. Ainsi, le fil de diamètre réduit est souple et rendu mobile et est librement orientable sous la sonotrode, ce qui lui confère en outre des caractéristiques de souplesse et de résistance adaptées à une découpe par ultrasons. Le dispositif est configuré pour opérer un renouvellement du fil par dévidage automatique d’une bobine, le dévidage étant continu ou discontinu. Avantageusement, cela permet de renouveler la portion de fil opérant une découpe de la feuille de film de plastique par ultrasons après un nombre prédéfini de découpes de pièces et évite de procéder à des opérations de découpe avec une portion de fil trop usée. L’invention concerne également un procédé de découpe d’une feuille de film de plastique déposée sur une pièce, au moyen d’un dispositif tel que précité. La feuille de film de plastique est ainsi découpée directement sur la pièce et non prédécoupée sur un bâti de découpe ou une enclume, ce qui présente l’avantage d’éviter un transfert. Il est ainsi possible d’effectuer une découpe d’une feuille de film de plastique de même épaisseur que le fil, ce qui est particulièrement intéressant pour le marouflage dans le cas d’une application liée à une mise en peinture d’une pièce automobile. Le procédé de découpe d’une feuille de film plastique selon l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées seules ou en combinaisons : Le procédé comprend une dépose d’une feuille de film de plastique de marouflage sur une pièce préalablement à un déplacement relatif de la sonotrode et de la pièce selon une trajectoire de découpe prédéterminée. Le procédé utilise un fil de diamètre sensiblement égal à l’épaisseur de la feuille de film de plastique. Ainsi, outre le fait de permettre une grande précision de découpe, la correspondance du diamètre du fil et de l’épaisseur de la feuille de matériau à découper permet de retirer aisément et rapidement les chutes intérieures ou extérieures au contour de la pièce formée après découpe, ou plus largement les portions de la feuille de film n’étant pas utiles à un masquage. Le procédé utilise un fil de diamètre supérieur à l’épaisseur de la feuille de film de plastique. Il est de ce fait possible de former une gorge dans la pièce support, d’une profondeur inférieure au diamètre du fil, en correspondance du contour d’un masque formé après découpe, dans le cas d’une application liée à une mise en peinture de la pièce support, la gorge permettant de mieux délimiter la zone peinte de la zone non peinte. Le procédé utilise un fil présentant une longueur comprise entre 8 et 15 mm, préférentiellement 10 mm. Une telle longueur confère avantageusement une grande souplesse et une grande mobilité du fil, au regard de son diamètre, de sorte à optimiser un positionnement libre selon une tangente à la trajectoire de découpe prédéterminée. Le procédé comprend une étape d’enlèvement d’une feuille de film découpée, une mise en peinture ou collage de la pièce, et un enlèvement du reste de la feuille de film dans le cas d’une opération de marouflage ou encore un surmoulage ou une enduction de vernis sur la feuille de film découpée dans le cas ou la feuille de film découpée demeure sur la pièce à des fins décoratives. L’invention concerne enfin une pièce de carrosserie comprenant une feuille de film de plastique découpée et/ou une gorge creusée selon une trajectoire prédéterminée, obtenue par un procédé de découpe tel que décrit ci-avant. Brève description des figures L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemples, ne présentant aucun caractère limitatif, et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente un dispositif pour la découpe d’une feuille de film de plastique selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l’invention. La figure 2 représente une sonotrode comprise dans le dispositif de découpe représenté sur la figure 1, à proximité d’une pièce de carrosserie sur laquelle est déposée une feuille de film de plastique à découper. La figure 3a représente la sonotrode déjà représentée sur la figure 2 lors d’une opération de découpe d’une feuille de film disposée sur une pièce de carrosserie. La figure 3b représente la sonotrode, la pièce et la feuille de film de plastique déjà représentées sur les figures 2 et 3a, au terme d’une opération de découpe de la feuille de film de plastique. La figure 4 illustre un exemple de pièce de carrosserie et une trajectoire de découpe d’une feuille de film de plastique à des fins de marouflage. La figure 5 illustre une étape de dépose d’une feuille de film de marouflage sur la pièce de carrosserie déjà représentée sur la figure 4. La figure 6 illustre une étape de mise en peinture d’une zone de la pièce de carrosserie déjà représentée sur les figures 4 et 5, après retrait d’une portion découpée d’une feuille de film de plastique de marouflage. La figure 7 représente la pièce de carrosserie déjà représentée sur les figures 4 à 6 partiellement peinte après retrait de portions d’une feuille de film de marouflage découpée. La figure 8 illustre des positions comparées selon l’art antérieur 8a et l’invention 8b, d’éléments de découpe le long d’une trajectoire prédéfinie selon que l’élément de découpe soit rectangulaire ou libre de mouvements en rotation. Dispositif (1) pour la découpe d’une feuille de film de plastique (3) déposé sur une pièce de carrosserie (5) comprenant une sonotrode (7), le dispositif (1) étant caractérisé en ce que la sonotrode (7) présente une extrémité de découpe (73) à surface plane et munie d’un élément localisé (11) formant excroissance dépassant de la surface plane d’une hauteur sensiblement égale à l’épaisseur du film de plastique (3), l’élément localisé (11) formant excroissance étant libre de mouvements. Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’élément (11) formant excroissance est un fil métallique. Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel le fil métallique présente un diamètre compris entre 50 et 400 micromètres. Dispositif (1) selon la revendication précédente configuré pour opérer un renouvellement du fil par dévidage automatique d’une bobine. Procédé de découpe d’une feuille de film de plastique (3) déposée sur une pièce (5), au moyen d’un dispositif (1) selon l’une des revendications 2 à 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, on réalise: une dépose d’une feuille de film de plastique (3) sur une pièce (5), un déplacement relatif, selon une trajectoire de découpe (13) prédéterminée, de la sonotrode (7) et de la pièce (5). Procédé de découpe d’une feuille de film de plastique (3) selon l’une quelconque des revendications 5 et 6 dans laquelle le diamètre du fil est sensiblement égal à l’épaisseur de la feuille de film de plastique (3). Procédé de découpe d’une feuille de film de plastique (3) selon l’une quelconque des revendications 5 et 6 dans laquelle le diamètre du fil est supérieur à l’épaisseur de la feuille de film de plastique (3). Procédé de découpe d’une feuille de film de plastique (3) selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, le fil présentant une longueur comprise entre 8 et 15 mm, préférentiellement 10 mm. Procédé de découpe d’une feuille de film de plastique (3) selon l’une quelconque des revendications 5 à 9, le procédé comprenant une étape préalable de calibration géométrique unitaire avant l’étape de déplacement relatif de la sonotrode (7) et de la pièce (5). Pièce de carrosserie (5) comprenant une feuille de film de plastique découpée et/ou une gorge (15) creusée selon une trajectoire (13) prédéterminée, la pièce de carrosserie (5) étant obtenue par un procédé de découpe selon l’une quelconque des revendications 5 à 10. Pièce de carrosserie (5) selon la revendication précédente dépourvue de tout relief de type embossage, gorge, arête ou arête de style le long de la trajectoire (13) prédéterminée.