Brevet FR3164713A1 — publié le 20260123

Substrat vitrocéramique (12) pour dispositif de cuisson, comprenant une surface principale (16) destinée à recevoir par contact direct des éléments de cuisson, la surface principale (16) comportant une zone texturée (18), la zone texturée (18) présentant un nombre de pics RPc inférieur ou égal à 115 et un écart moyen arithmétique Ra supérieur ou égal à 1 µm et inférieur ou égal à 6 µm. Article vitrocéramique (10) comprenant un tel substrat vitrocéramique (12) et procédé de fabrication d’un tel substrat vitrocéramique. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 SUBSTRAT VITROCERAMIQUE POUR DISPOSITIF DE CUISSON, ARTICLE VITROCERAMIQUE ET PROCEDE DE FABRICATION Le présent exposé concerne un substrat vitrocéramique pour un dispositif de cuisson. Le présent exposé concerne également un procédé de fabrication d’un tel substrat. Il est connu de texturer une face principale d’un substrat vitrocéramique pour un dispositif de cuisson pour lui conférer des propriétés anti-rayures, anti-adhésion de souillures. A cet effet, le document FR3140623 décrit un procédé de texturation par voie chimique de la surface du verre avant traitement thermique de céramisation ou de la vitrocéramique après traitement thermique de céramisation du verre. Les substrats vitrocéramiques pour dispositif de cuisson sont généralement de couleur noire et présentent une certaine transparence lumineuse pour que les indicateurs lumineux soient visibles. Toutefois, sous certaines conditions d’éclairage, les composants électroniques du dispositif de cuisson peuvent devenir visibles en réfléchissant la lumière provenant de la source d’éclairage positionnée au-dessus du dispositif. Afin de résoudre ce problème, il a été proposé de déposer un revêtement opacifiant, tel une couche de peinture, sur la surface inférieure du substrat vitrocéramique, c’est-à-dire sur la surface opposée à la surface destinée à recevoir par contact direct des éléments de cuisson, telles des poêles et/ou des casseroles. Cependant, il existe un risque de délamination du revêtement opacifiant, notamment dû à des différences de coefficient de dilatation de la vitrocéramique et du revêtement opacifiant. Par ailleurs, cette étape d’ajout d’un revêtement complexifie le procédé de fabrication du substrat vitrocéramique. Aussi, il existe un besoin pour un substrat vitrocéramique de fabrication simplifiée et présentant une transparence permettant à utilisateur de voir les indicateurs lumineux sans pour autant rendre visible les composants électroniques. Le présent exposé vise à remédier au moins en partie à ces inconvénients. A cet effet, le présent exposé concerne un substrat vitrocéramique pour dispositif de cuisson, comprenant une surface principale destinée à recevoir par contact direct des éléments de cuisson, la surface principale comportant une zone texturée, la zone texturée présentant un nombre de pics RPc inférieur ou égal à 115 et un écart moyen arithmétique Ra supérieur ou égal à 1 µm et inférieur ou égal à 6 µm. S’agissant d’un substrat vitrocéramique, on comprend qu’il n’est pas question ici d’un substrat vitrocéramique comprenant un revêtement déposé sur le substrat. Aussi, la zone texturée n’est pas un revêtement déposé sur le substrat mais une zone obtenue suite à un traitement du substrat lui-même. Il n’y a donc pas de risque de délamination entre le substrat vitrocéramique et un revêtement qui aurait été déposé sur le substrat vitrocéramique, notamment dû à la différence de coefficient de dilatation thermique du substrat vitrocéramique et du revêtement. On réduit ainsi les risques d’apparition de défauts sur l’article vitrocéramique comprenant le substrat vitrocéramique. Toutefois, la zone texturée peut comprendre notamment des éléments de décoration déposés sur la zone texturée, par exemple des couches d’émaux imprimées par sérigraphie. Les risques de dégradation chimique, thermique, mécanique et/ou thermomécanique sont réduits du fait que le substrat vitrocéramique est monolithique. Des risques de lixiviation d’éléments présents dans une couche additionnelle et/ou des risques de décoloration du substrat vitrocéramique sont réduits. Les risques de lixiviation et/ou de décoloration peuvent être dus à des agressions chimiques provoquées par des souillures à chaud ou à froid et/ou des produits de nettoyage à chaud ou à froid et/ou des réactions thermo-oxydatives lorsque le substrat vitrocéramique est chauffé. Le nombre de pics RPc est défini dans la norme DIN EN ISO 4287:2010 et mesuré sur une longueur d'évaluation de 4 mm à 12,5 mm. L’écart moyen arithmétique Ra est défini dans la norme DIN EN ISO 4287:2010 et mesuré sur une longueur d'évaluation de 4 mm à 12,5 mm. La zone texturée est sensiblement isotrope, c’est-à-dire que la variation de la mesure du nombre de pics RPc varie peu selon la direction de mesure. On comprend que quelle que soit la direction de mesure, le nombre de pics RPc de la zone texturée est inférieur ou égal à 115. Un nombre de pics RPc inférieur ou égal 115 permet d’obtenir un substrat vitrocéramique qui réduit la visibilité des composants électroniques d’un article vitrocéramique comprenant le substrat vitrocéramique. Les propriétés anti-rayure du substrat vitrocéramique s’améliorent avec la valeur de l’écart moyen arithmétique Ra. La valeur de l’écart moyen arithmétique étant inférieur ou égal à 6 µm, tout décor déposé sur la surface texturée seront nets. Dans certains modes de réalisation, le nombre de pics RPc est inférieur ou égal 60. Dans certains modes de réalisation, l’écart moyen arithmétique Ra est supérieur ou égal à 2 µm, de préférence supérieur ou égal à 3 µm. Dans certains modes de réalisation, la zone texturée présente un flou supérieur ou égal à 10% et inférieur ou égal à 80%. Le flou, aussi appelé trouble, est défini et mesuré selon la norme ISO 14782:1999 . Dans certains modes de réalisation, la zone texturée présente un écart de couleur ΔE* inférieur ou égal à 3, la couleur de la zone texturée étant mesurée sur fond blanc et sur fond noir. L’écart de couleur ΔE* est calculé selon l’équation suivante. Les coordonnées L 1 *, L 2 *, a 1 *, a 2 *, b 1 * et b 2 * étant les coordonnées colorimétriques en réflexion dans l’espace CIELAB 1976 mesurées sous un illuminant D65/10. L’indice 1 représente les coordonnées sur fond blanc, l’indice 2 représente les coordonnées sur fond noir L’écart de couleur ΔE* est un paramètre permettant de mesurer l’opacité du substrat vitrocéramique. Plus la valeur de l’écart de couleur ΔE* noir/blanc est faible, plus le substrat vitrocéramique est considéré opaque. Dans certains modes de réalisation, la zone texturée comprend un décor émaillé présentant une résolution de ligne d’émail inférieure ou égale à 1,6. Une ligne d’émail est déposée par sérigraphie. Après séchage et cuisson de l’émail, la frontière entre la zone émaillée et la zone non émaillée n’est pas rectiligne mais forme une ligne présentant une certaine sinuosité. La longueur de la frontière entre la zone émaillée et la zone non émaillée est mesurée à l’aide d’un microscope optique. La résolution de ligne d’émail, identifié par r, est égal au rapport entre la longueur mesurée et la longueur théorique de cette même frontière (ligne d’émail dont les bords sont parfaitement rectilignes). Dans certains modes de réalisation, le substrat vitrocéramique présent une épaisseur supérieure ou égale à 3,2 mm et inférieure ou égale à 4,5 mm. Le présent exposé concerne également un article vitrocéramique comprenant un substrat vitrocéramique tel que défini précédemment. A titre d’exemple non limitatif, l’article vitrocéramique peut comprendre un substrat vitrocéramique tel que défini précédemment et un panneau de commande de l’article vitrocéramique. Le présent exposé concerne également un procédé de fabrication d’un substrat vitrocéramique tel que défini précédemment, le procédé de fabrication comprenant les étapes suivantes : - céramisation d’un substrat verrier pour obtenir le substrat vitrocéramique ; - traitement chimique d’une zone à texturer du substrat vitrocéramique pour obtenir la zone texturée. Le traitement chimique permet d’obtenir une texturation relativement uniforme de la zone texturée. La zone texturée est donc sensiblement isotrope. Le traitement chimique permet de traiter de grandes zones du substrat vitrocéramique, voire toute la surface principale du substrat vitrocéramique. Dans certains modes de réalisation, le traitement chimique est réalisé à une température supérieure ou égale à 30°C et inférieure ou égale à 60°C. Dans certains modes de réalisation, le traitement chimique est réalisé pendant une durée supérieure ou égale à 100 secondes et inférieure ou égale à 1000 secondes. Dans certains modes de réalisation, le substrat verrier comprend, en pourcentage massique, de 58-75% de silice, de 16-25% d’alumine, de 2-4,5% d’oxyde de lithium, de 0-2% d’oxyde de sodium, de 0-2% d’oxyde de potassium, de 0-4% d’oxyde de calcium, de 0-5% d’oxyde de magnésium, de 0-5% d’oxyde de baryum, de 0-5% d’oxyde de zinc, de 0-5% d’oxyde de strontium, de 1-6% d’oxyde de titane, de 0-3% d’oxyde de zirconium, de 0-6% de pentoxyde de phosphore, de 0-2% d’oxyde de bore, de 0-2% d’oxyde de fer, de 0-2% d’oxyde de chrome, de 0-2% d’oxyde de cobalt, de 0-2% d’affinant, de 0-2% de colorant. A titre d’exemples non-limitatifs, l’affinant peut comprendre de l’oxyde d’étain et/ou de l’oxyde d’arsenic et/ou de l’oxyde d’antimoine. A titre d’exemples non-limitatifs, le colorant peut comprendre de l’oxyde de vanadium et/ou de l’oxyde chrome et/ou de l’oxyde de fer et/ou de l’oxyde de cobalt. Dans certains modes de réalisation, le traitement chimique est réalisé avec une solution aqueuse comprenant de l’acide fluorhydrique, du fluorure d’ammonium et de l’acide fluorosilicique. Le mélange permet d’obtenir une texturation de la zone texturée. Dans certains modes de réalisation, la zone à texturer du substrat vitrocéramique, avant l’étape de traitement chimique, subit un traitement mécanique de surface par sablage. L’étape de traitement mécanique de surface par sablage permet de texturer la zone à texturer et de réduire le temps de traitement chimique de la zone à texturer. Dans certains modes de réalisation, le traitement chimique est réalisé avec une solution aqueuse comprenant de l’acide fluorhydrique. Dans certains modes de réalisation, un décor émaillé est déposé sur la zone texturée, par exemple par sérigraphie. Cette étape est réalisée après l’étape de traitement chimique. D'autres caractéristiques et avantages de l'objet du présent exposé ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées. FIG. 1 La FIG. 1 est une vue schématique en perspective d’un article vitrocéramique selon un mode de réalisation. FIG. 2 La FIG. 2 est une vue schématique en coupe d’une zone texturée selon un mode de réalisation. FIG. 3 La FIG. 3 est un ordinogramme représentant les étapes d’un procédé de fabrication selon un mode de réalisation. Sur l’ensemble des figures, les éléments en commun sont repérés par des références numériques identiques. Description détaillée La FIG. 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d’un article vitrocéramique 10 selon un mode de réalisation. Dans le mode de réalisation de la FIG. 1 , l’article vitrocéramique 10 comprend un substrat vitrocéramique 12 et un panneau de commande 14 de l’article vitrocéramique. L’article vitrocéramique 10 peut ne comprendre que le substrat vitrocéramique 12, c’est-à-dire que l’article vitrocéramique est exempt notamment de panneau de commande. Dans le mode de réalisation de la FIG. 1 , le substrat vitrocéramique 12 comprend une surface principale 16 qui comporte une zone texturée 18. La surface principale 16 du substrat vitrocéramique 12 peut comprendre plusieurs zones texturées 18. La surface principale 16 du substrat vitrocéramique 12 peut comprendre une unique zone texturée 18 dont la surface est identique à la surface du substrat vitrocéramique 12. Le substrat vitrocéramique 12 a une épaisseur E. Dans le mode de réalisation de la FIG. 1 , la zone texturée 18 comprend un décor émaillé 20. La zone texturée 18 peut comprendre plusieurs décors émaillés 20. La FIG. 2 est une vue schématique en coupe de la zone texturée 18 de la FIG. 1 . La FIG. 3 est un ordinogramme représentant les étapes d’un procédé de fabrication 100 du substrat vitrocéramique 12. Le procédé de fabrication 100 comprend une étape de céramisation 102 d’un substrat verrier pour obtenir le substrat vitrocéramique 12 et le traitement chimique 104 d’une zone à texturer du substrat vitrocéramique 12 pour obtenir la zone texturée 18. Dans certains modes de réalisation, l’étape de traitement chimique 104 est précédée d’une étape de traitement mécanique de surface 106 réalisée par sablage. Le procédé de fabrication 100 peut également comporter une étape de dépôt 108 de décor émaillé 20 sur la zone texturée 18, par exemple par sérigraphie. Exemples 1 à 3 (Ex1 à Ex3) Les exemples 1 à 3 sont réalisés sur des substrats vitrocéramiques dont la zone texturée est obtenue par traitement chimique de la zone à texturer. La solution aqueuse de traitement chimique comprend de l’acide fluorhydrique (HF), du fluorure d’ammonium (NH 4 F) et de l’acide fluorosilicique (H 2 SiF 6 ). La composition de la solution est donnée dans le tableau 1 ci-dessous ainsi que la température et la durée du traitement chimique. Exemples 4 à 8 (Ex4 à Ex8) Les exemples 4 à 8 sont réalisés sur des substrats vitrocéramiques dont la zone texturée est obtenue par traitement mécanique de surface suivie d’un traitement chimique de la zone à texturer. Le traitement mécanique de surface est réalisé par sablage. L’abrasif sont des particules de grenat mesh 120. Les particules sont projetées sur la zone à texturer par des buses à une pression comprise entre 2 et 5 bars. Le pas d’avance est compris entre 6 à 36 mm et la vitesse de déplacement vertical des buses est comprise entre 250 et 500 mm/s. La zone à texturer est traitée en une seule passe. La solution aqueuse de traitement chimique comprend de l’acide fluorhydrique (HF). La composition de la solution est donnée dans le tableau 1 ci-dessous ainsi que la durée du traitement chimique exprimée en temps relatif. Le tableau 1 reprend les données de traitement chimique des exemples 1 à 8 ainsi que les valeurs d’épaisseur E (en mm), de RPc, de Ra (µm), de flou (en %), de ΔE* et de résolution de ligne r pour les exemples 1 à 8. Les valeurs des différents paramètres de rugosité, Ra et Rpc, ont été mesurées à l’aide d’un palpeur mécanique Mitutoyo SJ401 et évalués selon la norme ISO 4287:2010 sur une longueur d'évaluation de 4 mm à 12,5 mm et équipé d’un stylet de type « 12AAC731 ». Les valeurs de ΔE* sont mesurées à l’aide d’un spectro-guide 45/0 gloss Byk Gardner. Les données de traitement chimique comprennent la concentration en acide fluorhydrique (en M), la concentration NH 4 F, HF (en g/L) et la concentration en H 2 SiF 6 (en mol/L). La température T (en °C) du bain de traitement chimique est comprise entre 30°C et 60°C et le temps t (en en temps relatif) de traitement chimique est compris entre 50 secondes et 1200 secondes. Ex1 Ex2 Ex3 Ex4 Ex5 Ex6 Ex7 Ex8 E 3,94 3,94 3,94 3,53 3,66 3,67 3,73 3,92 HF 9,4 22 9,4 14,3 14,2 13,9 14,5 13,9 NH 4 F, HF 500 500 500 H 2 SiF 6 0,1 0,1 0,1 temps 7,5t 5t 5t 1t 2,5t 4t 5,5t 7,5t RPc 69,97 51,93 110,06 36,11 25,23 20,90 18,21 19,53 Ra 1,63 2,89 1,49 4,88 5,53 4,81 5,16 5,05 Flou 69,81 70,89 66,53 72,59 49,36 31,26 18,16 13,24 ΔE* 0,51 0,48 0,59 0,57 0,65 1,2 1,95 2,26 r 1,57 1,43 1,38 1,3 1,3 On constate que l’étape de traitement mécanique de surface par sablage permet de réduire de temps de traitement chimique tout en produisant une zone texturée présentant de bonnes valeurs de flou et de ΔE*. Par ailleurs, les valeurs de la résolution de ligne r permettent de déposer des décors émaillés de qualité visuelle correcte sur la zone texturée. Exemples comparatifs 1 à 4 (ExC1 à ExC4) Les exemples comparatifs 1 à 4 sont réalisés sur des substrats vitrocéramiques traités dans un laminoir selon une méthode connue. Les rouleaux du laminoir sont eux-mêmes texturés pour imprimer un motif sur le matériau verrier laminé. Le tableau 2 reprend les valeurs d’épaisseur E (en mm), de RPc, de Ra (µm), de flou (en %), de ΔE* et de résolution de ligne r pour les exemples comparatifs 1 à 4 ExC1 ExC2 ExC3 ExC4 E 3,98 3,54 3,41 3,29 RPc 80,04 80,50 88,10 83,73 Ra 0,16 0,16 0,14 0,13 Flou 7,50 4,74 3,35 2,71 ΔE* 1,83 3,02 3,34 3,90 r 1,2 1,2 1,2 1,2 Quoique le présent exposé ait été décrit en se référant à un exemple de réalisation spécifique, il est évident que différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif. Substrat vitrocéramique (12) pour dispositif de cuisson, comprenant une surface principale (16) destinée à recevoir par contact direct des éléments de cuisson, la surface principale (16) comportant une zone texturée (18), la zone texturée (18) présentant un nombre de pics RPc inférieur ou égal à 115 et un écart moyen arithmétique Ra supérieur ou égal à 1 µm et inférieur ou égal à 6 µm. Substrat vitrocéramique (12) selon la revendication 1, dans lequel la zone texturée (18) présente un flou supérieur ou égal à 10% et inférieur ou égal à 80%. Substrat vitrocéramique (12) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la zone texturée (18) présente un écart de couleur ΔE* inférieur ou égal à 3, la couleur de la zone texturée (18) étant mesurée sur fond blanc et sur fond noir. Substrat vitrocéramique (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, la zone texturée (18) comprend un décor émaillé (20) présentant une résolution de ligne d’émail inférieure ou égale à 1,6. Substrat vitrocéramique (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, présentant une épaisseur (E) supérieure ou égale à 3,2 mm et inférieure ou égale à 4,5 mm. Article vitrocéramique (10) comprenant un substrat vitrocéramique (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5. Procédé de fabrication (100) d’un substrat vitrocéramique (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant les étapes suivantes : - céramisation (102) d’un substrat verrier pour obtenir le substrat vitrocéramique (12) ; - traitement chimique (104) d’une zone à texturer du substrat vitrocéramique (12) pour obtenir la zone texturée (18). Procédé de fabrication (100) selon la revendication 7, le traitement chimique (104) est réalisé avec une solution comprenant de l’acide fluorhydrique, du fluorure d’ammonium et de l’acide fluorosilicique. Procédé de fabrication (100) selon la revendication 7, dans lequel la zone à texturer du substrat vitrocéramique (12), avant l’étape de traitement chimique (104), subit un traitement mécanique de surface (106) par sablage. Procédé de fabrication (100) selon la revendication 9, dans lequel le traitement chimique (104) est réalisé avec une solution comprenant de l’acide fluorhydrique.