<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE POUR l'OBTENTION DE MATRICES DE GAUFRAGE A ELEMENTS MICROSCOIQUES .-
L'invention est relative à un nouveau procédé permettant d'obtenir des matrices de gaufrage à éléments très petits, par exemple pour le gaufrage de films cinématographiques. On sait que les moyens ordinaires qui ont été em- ' ployés jusqu'ici à cet effet présentent de nombreuses difficultés résidant dans la confection d'outils corrects et dans l'obtention de surfaces parfaitement régulières.
On sait, en effet, que les films gaufrés destinés à la photogra- phie ou à la cinématographie en couleurs ou en relief portent, sur la surface libre de leur support cellulosique, de fines cannelures jointives dont chacune constitue un dioptre cylindrique doué de propretés optiques, dont la largeur ne dépasse pas ordinairement 1/25 de millimètre. On sait que chacun de ces dioptres
<Desc/Clms Page number 2>
doit présenter une courbure très précise, affecter une forme très régulière et une surface parfaitement polie afin de satisfaire aux propriété requises.
Lorsqu'on cherche à réaliser directement dans un cylindre de métal la matrice qui sera utilisée pour un tel gaufrage, on est ordinairement conduit, en rai- son de la finesse requise pour un tel travail, à effectuer la gravure super- ficielle du cylindre au moyen d'un outil en diamant. L'extrémité de cet outil doit affecter la forme d'un arc régulier présentant un rayon de courbure très petit. Or, la régularité de cette courbure est très difficile à réaliser avec un outil en diamant, en raison des plans de clivage qui ne permettent pas de donner au diamant une forme ronde parfaitement continue: L'extrémité de l'ou- til présente toujours une succession de facettes telles que la surface des gorges microscopiques usinées dans la matrice se trouve être entachée de rayures longitudinales qui s'impriment sur le gaufrage du film.
Ce défaut ne se produit pas si l'on emploie, au lieu d'un outil en diamant, un outil formé dans une matière sans grain ne possédant pas de plans de clivage, Ce sera par exemple, le cas d'un outil façonné dans un saphir, Mais de telles matières ne sont pas assez résistantes pour le travail des métaux. Par contre, elles conviennent très bien au travail des matières sans dureté, telles que la cire.
Conformément à la présente invention, on obtient sans difficulté de bonnes matrices en faisant appel à la technique employée dans la fabrica- tion de disques de phonographes et en adaptant d'une façon appropriée cette technique à son application nouvelle, objet de l'invention.
On produit, avec un outil ayant la forme appropriée mais n'offrant pas nécessairement une grande dureté, les gorges microscopiques sur une surfa- ce de cire ou d'une autre matière analogue appropriée, à partir de laquelle on obtient, par galvanoplastie, une contre-matrice au contact de laquelle on forme, par une deuxième opération galvanoplastique, un dépôt métallique appro- prié qui constitue la matrice définitive.
La description qui suit et qui est donnée à titre d'exemple sans caractère limitatif fera mieux comprendre l'invention. On supposera que la matrice qu'il s'agit d'obtenir doit,être constituée par un cylindre à la sur- face duquel est gravé, en spires hélicoidales jointives, à la manière d'un filet de vis à pas très serré, un sillon parfaitement lisse dont la section présente la forme d'un arc de cercle microscopique. Il va de soi que le même . mode de fabrication visé par la présente invention pourrait aussi bien conve- nir aux matrices présentant une autre forme ou une autre disposition de
<Desc/Clms Page number 3>
sillons gaufreurs.
Un cylindre de cire ou de toute autre matière analogue, exempte de grains, s'usinant facilement et donnant lieu à une surface parfaitement lisse, porté à une température convenable, est fileté au moyen d'un outil usiné dans une matière qui n'a pas besoin d'être d'une grande dureté et dont l'extrémité présente la forme d'un arc de cercle de courbure convenable.
Le même résultat peut être obtenu au moyen d'un outil convenable- ment chauffé, qui provoque, par fusion, des gorges microscopiques à surface parfaitement polie. On peut également combiner l'outil coupant qui enlève un copeau de cire avec l'outil chauffant qui a pour effet de glacer la surface du sillon gravé.
La cire est ensuite recouverte, à l'aide d'un procédé approptié quelconque, d'une mince couche conductrice, par exemple, par argenture, par bombardement cathodique, etc.. et portée au bain de galvanoplastie de manière à recevoir un dépôt métallique, de cuivre par exemple, On obtient ainsi une contrematrice; on la dégage par destruction ou dissolution de la cire, par exemple.
Cette contrematrice se présente sous forme d'un tube dont la surface intérieure porte des cannelures mâles. Elle est portée dans un deuxiè- me bain de galvanoplastie qui' permet d'effectuer au contact de sa paroi inté- rieure le dépôt d'un métal approprié plus dur, tel que le nickel par exemple ou le chrome dant la couche peut être renforcée par une épaisseur importante d'un autre métal. On obtient ainsi un cylindre qui porte sur sa surface exté- rieure des cannelures femelles et qui constitue la matrice définitive.
Pour sortir cette matrice de la contrematrice qui l'entoure, on peut profiter par exemple de la différence entre les coefficients de dilata- tion de leurs métaux, tels que le cuivre et le nickel. Une élévation modérée de température suffit à accroître le diamètre de la contrematrice en cuivre, d'une quantité supérieure à l'accroissement du diamètre de la surface de nickel en contact.
La profondeur du gaufrage étant très faible, on peut faci- lement retirer la matrice sans abimer les gaufrages,
On peut aussi détruire la contre-matrice pour libérer la matrice, par exemple en la dissolvant dans un acide qui n'attaque pas le métal dont est formée la matrice ou en coupant la contre-matrice en plusieurs parties, Cette contrematrice peut également être réalisée par dépôts successifs stra- tifiés, ce qui permet de l'arracher feuille par feuille,
<Desc/Clms Page number 4>
On peut, si on le désire, appliquer à la matrice finie tous pro- cédés appropriés de durcissement connus.
Dans certains cas, il a été constaté que le cylindre de cire ou de matière nlastique ainsi travaillé pouvait subir des retraits irréguliers sous l'influence des variations de température qui lui sont imposées ou au cours de son usinage ou pendant les traitements successifs de la galvanoplas- tie. On remédie alors à cet inconvénient en remplaçant le cylindre ou le tube de matière plastique par un cylindre ou un tube indéformable en métal ou en matière quelconque suffisamment rigide, à la surface duquel on coule ou on fait adhérer une couche de la matière plastique requise.
La surface de ce cy- lindre métallique sera munie de cannelures ou de fines aspérités pour favori- ser l'adhérence de la matière et l'on choisira, pour le constituer, un métal présentant un coefficient de dilatation thermique voisin de celui de la ma- tière plastique.
On sait que les éléments réfringents des films gaufrés doivent présenter une focale microscopique très précise, La précision requise à cet effet pour le rayon des gorges des cannelures des dioptres est de l'ordre de 2 à 3 raierons et l'on conçoit que cette précision est difficile à réaliser* Suivant l'invention, on remédie à cette difficulté, en fabriquant tout d'a- bord par galvanoplastie une matrice métallique dont le rayon des gorges micros copiques avoisine la limite des tolérances admises, Ce rayon est ensuite pro- gressivement rectifié, par dépôt à la surface de cette matrice, de couches de métal choisi de telle sorte et déposé sous des courants tels que l'on se rap- proche suffisamment du rayon de courbure désiré.
Les perfectionnements visés par la présente invention se rappor- tent principalement à l'application qui vient d'être mentionnée d'un tel pro- cédé aux matrices de gaufrage pour films cinématographiques mais il va de soi qu'ils peuvent être utilisés pour tout autre genre de matrices, particulière- ment pour celles que l'on destine au gaufrage des écrans cellulosiques pour la projection ou la vision des Images à effet de relief,