CH721583A2 - Procédé de décoration en trois dimensions d'un substrat afin de réaliser une pièce d'habillage - Google Patents

Procédé de décoration en trois dimensions d'un substrat afin de réaliser une pièce d'habillage

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CH721583A2 CH000154/2024A CH1542024A CH721583A2 CH 721583 A2 CH721583 A2 CH 721583A2 CH 000154/2024 A CH000154/2024 A CH 000154/2024A CH 1542024 A CH1542024 A CH 1542024A CH 721583 A2 CH721583 A2 CH 721583A2
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Abstract

L'invention concerne un procédé de décoration en trois dimensions d'un substrat (11) afin de réaliser une pièce d'habillage (10), comprenant les étapes de: – réalisation d'une creusure (12) dans une face d'habillage (110) d'un substrat (11) réalisé dans un matériau céramique; – dépôt d'une couche décorative (14) en métal amorphe dans la creusure (12) et sur la face d'habillage (110); – ablation par usinage laser d'au moins une partie de la couche décorative (14) déposée sur la face d'habillage (110) de sorte à générer un élément décoratif (15) formant une surépaisseur par rapport à ladite face d'habillage (110), l'usinage laser étant mis en œuvre par un laser femtoseconde émettant un faisceau de longueur d'onde comprise entre 500 et 540 nm ou comprise entre 1000 et 1080 nm. De préférence, l'étape de dépôt de la couche décorative est mise en œuvre par un pressage contre la face d'habillage (110) et contre la creusure, d'un brut réalisé en métal amorphe et chauffé à une température comprise entre 450 et 500 degrés Celsius et soumise à une pression comprise entre 9 et 12 MPa.

Description

Domaine technique de l'invention
[0001] L'invention relève du domaine de la décoration de pièces d'horlogerie, de bijouterie ou d'articles de mode, et notamment de la fabrication de pièces d'habillage.
[0002] Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de décoration en trois dimensions d'un substrat afin de réaliser une pièce d'habillage. Ce procédé peut s'appliquer avantageusement à toute pièce d'habillage dans le domaine de l'horlogerie, de la bijouterie, des articles de mode tels que les articles de maroquinerie, de lunetterie, d'instruments d'écriture ou les appareils portables électroniques.
Arrière-plan technologique
[0003] Dans les domaines précités, les pièces d'habillage peuvent être formées par l'assemblage d'éléments réalisés dans différents matériaux. Notamment, lorsqu'il est souhaité de fabriquer des pièces d'habillage comprenant un décor en relief, un élément décoratif métallique et/ou céramique est fixé à un substrat de sorte à former une surépaisseur par rapport à ce dernier.
[0004] Ces pièces d'habillage sont particulièrement complexes à réaliser dans la mesure où, du fait de leur faibles dimensions, la préhension des éléments décoratifs et leur mise en position sur le substrat sont relativement délicates. Ces opérations requirent une intervention humaine, entraînant d'une part des coûts importants et d'autre part un risque de dérive de qualité de production.
Résumé de l'invention
[0005] L'invention résout les inconvénients précités en proposant, à cet effet, un procédé de décoration en trois dimensions d'un substrat afin de réaliser une pièce d'habillage, comprenant les étapes de: – réalisation d'une creusure dans une face d'habillage d'un substrat réalisé dans un matériau céramique; – dépôt d'une couche décorative en métal amorphe dans la creusure et sur la face d'habillage; – ablation par usinage laser d'au moins une partie de la couche décorative déposée sur la face d'habillage de sorte à générer un élément décoratif formant une surépaisseur par rapport à ladite face d'habillage, l'usinage laser étant mis en œuvre par un laser femtoseconde émettant un faisceau de longueur d'onde comprise entre 500 et 540 nm, par exemple entre 515 et 532 nm, ou comprise entre 1000 et 1080 nm.
[0006] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
[0007] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, à la suite de l'étape de dépôt de la couche décorative, cette dernière est surfacée lors d'une étape d'usinage mécanique.
[0008] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l'étape d'ablation est réalisée de sorte que l'élément décoratif présente une portion d'ancrage s'étendant dans la creusure et une portion d'exposition s'étendant au-delà de la creusure et sur la face d'habillage.
[0009] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, lors de l'étape de réalisation de la creusure, cette dernière est réalisée de sorte à présenter un fond texturé.
[0010] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, lors de l'étape de réalisation de la creusure, cette dernière est réalisée de sorte à s'étendre entre un fond et une ouverture, la section de l'ouverture étant réduite par rapport à celle du fond.
[0011] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l'étape de dépôt de la couche décorative est mise en œuvre par un pressage, contre la face d'habillage et contre la creusure, d'un brut réalisé en métal amorphe et chauffé à une température comprise entre 450 et 500 degrés Celsius et soumise à une pression de 9 à 12 MPa.
Brève description des figures
[0012] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante donnée à titre d'exemple nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels les figures 1 à 4 représentent schématiquement, en vue de section, les étapes de réalisation d'un procédé de décoration d'un substrat pour la réalisation d'une pièce d'habillage selon un exemple de mise en œuvre de l'invention.
[0013] On note que les figures ne sont pas nécessairement dessinées à l'échelle pour des raisons de clarté.
Description détaillée de l'invention
[0014] La présente invention concerne un procédé de décoration en trois dimensions d'un substrat 11 réalisé dans un matériau céramique afin de réaliser une pièce d'habillage 10 telle que représentée sur la figure 4.
[0015] A titre d'exemple, dans le domaine de l'horlogerie, la pièce d'habillage 10 peut former un cadran, une platine, un pont, un rouage, une masse oscillante, une lunette, une carrure, des mailions d'un bracelet ou un fermoir d'un bracelet.
[0016] Avantageusement, le substrat 11 est réalisé en céramique, par exemple en une céramique dense, tel qu'en zircone, en alumine, en Grenat d'yttrium et d'aluminium aussi connu sous l'accronyme „YAG“ signifiant Yttrium Aluminium Garnet, en saphir ou en un mélange de ces éléments.
[0017] Le procédé selon l'invention comporte une étape de réalisation d'une creusure 12 dans une face d'habillage 110 du substrat 11. Cette creusure 12 est essentielle car elle permet, comme décrit ci-après en détail, d'assurer le maintien d'un élément décoratif 15 sur le substrat 11. En particulier, la creusure 12 est destinée à recevoir en engagement l'élément décoratif 15.
[0018] La creusure 12 est réalisée de sorte à s'étendre entre un fond 120 et une ouverture 121, et préférentiellement elle est réalisée de sorte que son fond 120 soit texturé afin de permettre d'augmenter l'accroche de l'élément décoratif 15. Le terme „texturé“ défini dans le présent texte, de façon générale, un état de surface structuré, c'est-à-dire présentant une alternance de creux et de bosses.
[0019] Alternativement ou en addition, toujours afin d'assurer le maintien en position de l'élément décoratif 15, la creusure 12 peut être réalisée de sorte que la section de son ouverture 121 est réduite par rapport à celle de son fond 120. En d'autres termes, la creusure 12 peut présenter une section droite en queue d'aronde.
[0020] A la suite de la réalisation de la creusure 12 est réalisée une étape de dépôt d'une couche décorative 14 en métal amorphe, dans la creusure 12 et sur la face d'habillage 110. En particulier, comme représenté sur la figure 2, l'étape de dépôt peut être mise en œuvre par pressage, contre la face d'habillage 110 et contre la creusure 12, d'un brut 13 de matière en métal amorphe. A cet effet, le brut 13 est chauffé à une température comprise entre 450 et 500 degrés Celsius, par exemple 470 degrés Celsius, et est soumis à une pression comprise entre 9 et 12 MPa, par une presse. Le brut 13 est, dans cet exemple de mise en œuvre, sous la forme d'une plaque. Le chauffage du brut 13 aux températures précitées lui permet d'atteindre un état visqueux et de pénétrer dans la cavité lorsqu'il est soumis à la pression de la presse. De façon connue en tant que telle par l'homme du métier, la couche décorative 14 est par la suite refroidie suffisamment rapidement pour conserver un état amorphe.
[0021] A l'issue de cette étape de dépôt, la couche décorative 14 est mécaniquement liée au substrat 11, comme le montre la figure 3.
[0022] Une étape d'ablation est ensuite réalisée par usinage laser afin de retirer une partie de la couche décorative 14. En particulier, comme le montre la figure 4, l'ablation est réalisée uniquement sur une partie de la couche décorative 14 déposée sur la face d'habillage 110 de sorte à générer un élément décoratif 15 formant une surépaisseur par rapport à ladite face d'habillage 110. En d'autres termes, l'étape d'ablation permet de ne conserver de la couche décorative 14 qu'une portion constituant un élément décoratif 15 engagé dans la creusure 12 et dont une partie s'étend sur la face d'habillage 110. L'élément décoratif 15 présente en particulier une portion d'ancrage 150 s'étendant dans la creusure 12 et une portion d'exposition 151 s'étendant au-delà de la creusure 12 et sur la face d'habillage 110. La portion d'exposition 151 est visible pour un utilisateur et forme avantageusement une excroissance par rapport au substrat 11.
[0023] L'usinage laser est mis en œuvre par un laser femtoseconde émettant un faisceau de longueur d'onde comprise entre 500 et 540 nm, par exemple entre 515 et 532 nm, ou comprise entre 1000 et 1080 nm. Ainsi, le métal amorphe constituant l'élément décoratif 15 n'est pas endommagé par la chaleur dégagée par le faisceau. Plus précisément, cette caractéristique permet de pouvoir générer un élément décoratif 15 par l'élimination de portions non souhaitées de la couche décorative 14, tout en préservant la portion conservée, c'est-à-dire l'élément décoratif 15, de tout échauffement excessif pouvant le détériorer.
[0024] Il est envisageable de surfacer la face externe 141 de la couche décorative 14 à la suite de son dépôt, afin de l'aplanir, d'égaliser son épaisseur et qu'elle présente un état de surface présentant un minimum d'aspérités. Cette opération permet de simplifier l'étape d'ablation de la couche décorative 14. La face externe 141 de la couche décorative 14 est opposée au substrat 11 et fait face à l'environnement extérieur. Le surfaçage de la couche décorative 14 est réalisée par abrasion mécanique, par exemple par meulage ou par ponçage.
[0025] A titre d'exemple, la creusure 12 peut présenter une profondeur d'au moins 0,01 mm, préférentiellement de 0,2 mm.
[0026] De manière plus générale, il est à noter que les modes de mise en œuvre et de réalisation considérés ci-dessus ont été décrits à titre d'exemples non limitatifs, et que d'autres variantes sont par conséquent envisageables.

Claims (6)

1. Procédé de décoration en trois dimensions d'un substrat (11) afin de réaliser une pièce d'habillage (10), comprenant les étapes de: – réalisation d'une creusure (12) dans une face d'habillage (110) d'un substrat (11) réalisé dans un matériau céramique ; – dépôt d'une couche décorative (14) en métal amorphe dans la creusure (12) et sur la face d'habillage (110) ; – ablation par usinage laser d'au moins une partie de la couche décorative (14) déposée sur la face d'habillage (110) de sorte à générer un élément décoratif (15) formant une surépaisseur par rapport à ladite face d'habillage (110), l'usinage laser étant mis en œuvre par un laser femtoseconde émettant un faisceau de longueur d'onde comprise entre 500 et 540 nm ou comprise entre 1000 et 1080 nm.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel à la suite de l'étape de dépôt de la couche décorative (14), cette dernière est surfacée lors d'une étape d'usinage mécanique.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'étape d'ablation est réalisée de sorte que l'élément décoratif (15) présente une portion d'ancrage (150) s'étendant dans la creusure (12) et une portion d'exposition (151) s'étendant au-delà de la creusure (12) et sur la face d'habillage (110).
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel lors de l'étape de réalisation de la creusure (12), cette dernière est réalisée de sorte à présenter un fond (120) texturé.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel lors de l'étape de réalisation de la creusure (12), cette dernière est réalisée de sorte à s'étendre entre un fond (120) et une ouverture (121), la section de l'ouverture (121) étant réduite par rapport à celle du fond (120).
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'étape de dépôt de la couche décorative (14) est mise en œuvre par un pressage, contre la face d'habillage (110) et contre la creusure (12), d'un brut (13) réalisé en métal amorphe et chauffé à une température comprise entre 450 et 500 degrés Celsius et soumise à une pression comprise entre 9 et 12 MPa.
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