Brevet FR3123584A1 — publié le 20221209

L’invention concerne un pochoir (1) destiné à graver une surface par sablage à travers le pochoir (1), le pochoir (1) présentant au moins un cache (2) réalisée en métal, en céramique ou en polymère et délimitant un motif de gravure (3), au moins un cache (2) ayant été obtenue par un procédé de fabrication en volume par ajout de matériau en couches successives. L’invention concerne également une méthode de gravure d’une surface par sablage mettant en œuvre un pochoir (1) selon l’invention. (Figure 1) Pochoir pour gravure par sablage d’une surface réalisé par impression 3D. Le domaine technique concerne les pochoirs pour gravure d’une surface par sablage ainsi que les méthodes de gravure mettant en œuvre un tel pochoir. De nos jours les surfaces gravées sur les véhicules automobiles sont nombreuses et servent généralement à l’identification du véhicule et/ou des différents éléments gravés. En particulier les surfaces vitrées sont désormais gravées avec de numéros de séries et/ou diverses informations d’identification. Les gravures des vitrages nécessitent des lignes de production dédiées à la gravure spécifiques coûteuses et encombrantes, généralement installées chez les fournisseurs de vitrage. Malheureusement il n’est pas rentable d’utiliser de telles lignes de production dédiées à la gravure pour des gravures spécifiques après l’assemblage du véhicule. Ainsi, l’unique possibilité de graver un vitrage sur un véhicule assemblé met en œuvre un appareil de sablage portatif capable de mélanger un matériau granulaire abrasif avec de l’air comprimé pour projeter le mélange sur le vitrage à graver, à travers un motif réalisé dans un pochoir appliqué contre le vitrage. Les appareils de sablage portatifs ne permettent néanmoins pas de graver d’autres motifs que des lettres ou des chiffres présentant une taille relativement importante. En effet, la gravure nécessite la découpe d’un motif dans une plaque, d’une épaisseur de l’ordre de quelques millimètres, d’une matière capable de résister à la projection de matériau granulaire abrasif afin de former un pochoir. Or, les méthodes de découpage d’une plaque métallique mettant en œuvre un laser ne sont pas adaptées pour former des motifs fins dont les détails sont de l’ordre de 3/10 de millimètre car les motifs obtenus présentent des défauts provoqués par des résidus solides provenant de la fusion du métal qui sont très difficiles voire impossibles à éliminer, surtout lorsqu’il s’agit de produire un nombre réduit de pochoirs. Ainsi, il n’existe pas de solution technique permettant de graver un vitrage avec un logo, par exemple, sur un véhicule assemblé. Ainsi, il existe un besoin d’une solution technique permettant de plus grandes libertés dans les gravures à réaliser à l’aide d’un appareil de sablage portatif. La présente invention a pour objet de pallier les problèmes exposés précédemment. Dans ce contexte technique, un but de la présente invention est de fournir un pochoir pour gravure par sablage permettant de graver des symboles dont des dimensions sont inférieures ou égales à 3/10 de millimètre. A cet effet, la présente invention se rapporte à un pochoir destiné à graver une surface par sablage à travers le pochoir, le pochoir présentant au moins un cache réalisé en métal, en céramique ou en polymère et délimitant un motif de gravure, au moins un cache ayant été obtenu par un procédé de fabrication en volume par ajout de matériau en couches successives. L’invention concerne également une méthode de gravure d’une surface par sablage, caractérisée en ce qu’elle met en œuvre un pochoir selon l’invention. Ainsi, le pochoir selon l’invention présente au moins un cache qui délimite le motif de gravure. Le procédé de fabrication du cache permet d’obtenir un motif de gravure dont les dimensions peuvent être inférieures à 3/10 de millimètres. Le procédé de fabrication permet d’obtenir le cache dans un délai court de quelques heures à quelques jours. Ainsi, il est possible d’obtenir un pochoir selon l’invention comportant des motifs divers tels que des logos. Selon un mode de réalisation de l’invention, le pochoir est obtenu par un procédé de fabrication d’impression 3D par fusion sur lit de poudre d’au moins un matériau métallique, céramique ou polymère. Selon une possibilité, le procédé de fabrication met en œuvre un laser ou un faisceau d’électrons. Avantageusement, le procédé de fabrication met en œuvre un procédé de fusion sélective par laser. Selon un mode de réalisation de l’invention, le pochoir est réalisé en acier inoxydable. Selon une possibilité, le cache délimitant le motif de gravure forme une plaque présentant une épaisseur de 1 à 3 mm, de préférence environ 2 mm. Le terme environ est utilisé pour indiquer qu’une variation en plus ou en moins de 10% est envisageable. Selon une possibilité, le pochoir présente au moins un motif de gravure dont une dimension est inférieure à 0,3 mm, de préférence inférieure à 0,28 mm. Enfin, selon une possibilité, la surface est une surface vitrée. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant au dessin annexé sur lequel : la , représente une vue en perspective et de face d’un pochoir selon l’invention. Un pochoir 1, illustré sur la , est destiné à graver une surface par sablage à travers le pochoir 1. A cet effet, le pochoir 1 présente au moins un cache 2 délimitant un motif de gravure 3. Ce cache 2 est, par exemple, en métal. De façon alternative, le cache 2 pourrait être réalisé en céramique ou en polymère. Le cache 2 est obtenue par un procédé de fabrication en volume par ajout de matériau en couches successives. En particulier, le procédé de fabrication est un procédé de fabrication d’impression 3D par fusion sur lit de poudre métallique. Un tel procédé de fabrication met en œuvre un laser ou un faisceau d’électrons. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure, le procédé de fabrication met en œuvre un procédé de fusion sélective par laser consistant à réaliser, couche après couche, le cache 2. Un procédé de fusion sélective par laser est un procédé décrit, par exemple, dans la demande US10603748. Selon une possibilité, un matériau en poudre, en l’occurrence métallique, est disposé sur une zone de travail en fine couche puis est fondu à des positions définies de la zone de travail au moyen d'un laser. Pour répartir le matériau en fine couche, un piston d'alimentation fait monter une réserve de poudre disposée dans un cylindre et un système d'étalement de la poudre, tel qu’un rouleau, vient balayer la surface supérieure de la réserve de matériau en poudre pour la déplacer et l’étaler en une couche fine sur la zone de travail, située à côté de la réserve de poudre, pour former un lit de poudre. Ainsi, la poudre de matériau de cette première couche du lit de poudre est fondue par le laser aux positions nécessaires, en suivant le contour du motif de gravure 3 du cache 2 du pochoir 1. Un balayage d’un laser suivant un déplacement programmé permet d’élaborer un cordon unitaire de matériau solidifié, plusieurs cordons unitaires disposés de manière à se recouvrir les uns les autres permettant de réaliser le contour du motif de gravure 3 de la couche en construction. Le parcourt du laser est guidé par un ordinateur en fonction d’un modèle 3D réalisé par conception assistée par ordinateur. L’ordinateur est également capable d’adapter la puissance et la vitesse de balayage du laser afin d’obtenir le résultat souhaité. Après solidification pour former une première couche de matériau solide, la zone de travail est abaissée de l’épaisseur e de la première couche de matériau solidifié et une nouvelle couche de matériau en poudre est répartie sur la zone de travail. La fusion au laser est répétée en conséquence sur cette nouvelle couche, le matériau fondu dans ce qui est actuellement la couche supérieure étant relié au matériau solidifié disposé directement en dessous. Le processus décrit ci-dessus est répété jusqu'à ce que le cache 2 à générer soit complètement produite. En fin de procédé, la poudre non fondue par le laser est aspirée afin de dégager le cache 2. La fusion sélective au laser permet de produire un cache 2 ayant pratiquement n'importe quelle géométrie tridimensionnelle concevable. Ainsi, dans l’exemple illustré sur la , le cache 2 du pochoir 1 selon l’invention forme une plaque 4 présentant une épaisseur e d’environ 2 mm, illustrée sur la figure. Le motif de gravure 3 présente une pluralité de lettres 5 et au moins un logo 6 dont au moins une dimension d, illustrée sur la , est inférieure à 0,3 mm, de préférence inférieure à 0,28 mm. Ainsi, le pochoir 1 selon l’invention permet de graver des symboles conformes au motif de gravure 3 présentant des formes impossibles avec un pochoir classique, notamment en raison des dimensions minimales rendues possibles par le pochoir 1 selon l’invention. L’invention ne se limite pas au mode de réalisation du pochoir décrit ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais d’autres modes de réalisation peuvent être conçus par l’homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. Pochoir (1) destiné à graver une surface par sablage à travers le pochoir (1), le pochoir (1) présentant au moins un cache (2) réalisé en métal, en céramique ou en polymère et délimitant un motif de gravure (3), au moins un cache (2) ayant été obtenu par un procédé de fabrication en volume par ajout de matériau en couches successives. Pochoir (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pochoir (1) est obtenu par un procédé de fabrication d’impression 3D par fusion sur lit de poudre d’au moins un matériau métallique, céramique ou polymère. Pochoir (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le procédé de fabrication met en œuvre un laser ou un faisceau d’électrons. Pochoir (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le procédé de fabrication met en œuvre un procédé de fusion sélective par laser. Pochoir (1) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il est réalisé en acier inoxydable. Pochoir (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le cache (2) délimitant le motif de gravure (3) forme une plaque présentant une épaisseur (e) de 1 à 3 mm, de préférence environ 2 mm. Pochoir (1) selon l’une des revendications 1à 6, caractérisé en ce que le pochoir (1) présente au moins un motif de gravure (3) dont une dimension (d) est inférieure à 0,3 mm, de préférence inférieure à 0,28 mm. Méthode de gravure d’une surface par sablage, caractérisée en ce qu’elle met en œuvre un pochoir (1) selon l’une des revendications 1 à 7. Méthode de gravure selon la revendication 8, caractérisée en ce que la surface est une surface vitrée.