FR2873620A1

FR2873620A1 - Decorated unit producing process for e.g. luggage-covering shelf, involves forming material layer by hot forming while plating motif carrying support against layer, and separating unit from support after full transfer of motif inks on layer

Info

Publication number: FR2873620A1
Application number: FR0451732A
Authority: FR
Inventors: Eric Brillon
Original assignee: Centre dEtude et de Recherche pour lAutomobile CERA
Current assignee: Centre dEtude et de Recherche pour lAutomobile CERA
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-03
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: FR2873620B1

Abstract

The process involves heating a material layer (3) at a temperature (T1) permitting its hot forming and being greater than minimal temperature (T2) of transfer of motif inks. The layer is formed by hot forming while plating a motif carrying support (2) against the aspect side of the layer. A decorated unit is separated from the support, after the complete transfer of the inks on the layer and cooling of the decorated unit. The material layer and the motif carrying support (2) are placed between a punch and a form matrix. An independent claim is also included for a motor vehicle equipment item.

Description

L'invention concerne un procédé de réalisation d'un élément décoré, leditThe invention relates to a method for producing a decorated element, said

élément étant obtenu par formage à chaud, et une pièce comprenant un élément décoré par un tel procédé. element being obtained by hot forming, and a part comprising an element decorated by such a method.

Plus particulièrement, le procédé de réalisation est basé sur le principe de transfert à chaud d'un motif à base d'encres porté par un support provisoire. Un tel procédé est appelé aussi décor par sublimation. More particularly, the production method is based on the principle of heat transfer of an ink-based pattern carried by a temporary support. Such a process is also called sublimation decoration.

Il est connu de décorer un élément par transfert thermique, sur l'élément à io décorer, d'un motif coloré porté par un support provisoire. Dans un tel procédé, la surface du support portant le décor est plaquée contre la surface de l'élément à décorer. L'ensemble support/élément est porté à une température permettant aux colorants compris dans les encres de migrer vers l'élément, en pénétrant dans une fraction de son épaisseur. La pièce ainsi décorée est alors séparée du support. A des fins de simplification, on parlera ci-après de transfert d'encres à chaud. It is known to decorate an element by thermal transfer, on the element to be decorated, of a colored pattern carried by a temporary support. In such a method, the surface of the support carrying the decoration is pressed against the surface of the element to be decorated. The support / element assembly is brought to a temperature allowing the dyes included in the inks to migrate towards the element, penetrating a fraction of its thickness. The piece thus decorated is then separated from the support. For the sake of simplicity, we will speak here of hot ink transfer.

Dans le cas d'éléments de forme complexe, notamment dont la surface à décorer est non développable, il a été proposé d'utiliser comme support une 20 feuille souple et déformable, apte à épouser intimement la surface à décorer. In the case of elements of complex shape, especially whose surface to decorate is non-developable, it has been proposed to use as support a flexible sheet and deformable, able to intimately marry the surface to be decorated.

Par exemple, le document EP-A-O 544 603 prévoit l'utilisation d'un support textile déformable, ledit support étant appliqué contre l'élément à décorer au moyen d'une membrane étanche plaquée contre le support par dépression, l'ensemble support/élément étant alors chauffé afin de réaliser le transfert des encres. For example, the document EP-A-0 544 603 provides for the use of a deformable textile support, said support being applied against the element to be decorated by means of a waterproof membrane pressed against the support by depression, the support assembly / element is then heated in order to carry out the transfer of the inks.

Une telle réalisation présente l'inconvénient de requérir la mise en oeuvre de deux étapes distinctes: la réalisation de l'élément non décoré, puis l'opération de transfert d'encres telle que décrite ci-dessus, de sorte à réaliser la décoration attendue. Such an embodiment has the disadvantage of requiring the implementation of two distinct steps: the realization of the undecorated element, then the ink transfer operation as described above, so as to achieve the expected decoration .

Afin de réaliser le transfert d'encres, il est nécessaire de procéder à un chauffage de la pièce dans un four, comme cela est décrit par exemple dans le document EP-A-O 451 067. In order to carry out the ink transfer, it is necessary to heat the part in an oven, as described for example in EP-A-0 451 067.

s Un tel four représente un équipement complexe, onéreux, requérant une énergie de fonctionnement et un temps de cycle de fabrication élevés. Such an oven represents complex, expensive equipment requiring high operating energy and manufacturing cycle time.

Il en résulte une complexité de fabrication et des coûts importants. This results in manufacturing complexity and significant costs.

io L'invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé de réalisation simple à mettre en oeuvre, économe en énergie, de temps de cycle de fabrication optimisé et permettant un transfert précis du motif de décoration. The object of the invention is to overcome these drawbacks by proposing a production method that is simple to implement, energy efficient, optimized manufacturing cycle time, and allows a precise transfer of the decoration pattern.

A cet effet et selon un premier aspect, l'invention propose un procédé de réalisation d'un élément décoré, ledit élément étant obtenu par formage à chaud, ledit procédé prévoyant le transfert à chaud d'un motif à base d'encres, porté par un support souple, sur une face d'aspect de l'élément à décorer, ledit procédé comprenant les étapes suivantes: É prévoir une couche à base de matériau apte à être formé à chaud, É chauffer ladite couche à une température T1 permettant son formage à chaud et supérieure à la température minimale T2 de transfert des encres, É disposer la couche et le support dans un espace de formage, le motif porté par le support étant placé en regard de la face d'aspect de ladite couche, É former la couche par formage à chaud tout en plaquant le support contre la face d'aspect de ladite couche, É après transfert complet des encres sur la couche et refroidissement de l'élément obtenu, retirer l'élément de l'espace de formage et le séparer du support. For this purpose and according to a first aspect, the invention proposes a method of producing a decorated element, said element being obtained by hot forming, said method providing for the hot transfer of an ink-based pattern, carried by a flexible support, on an aspect face of the element to be decorated, said method comprising the following steps: providing a heat-forming material-based layer, heating said layer to a temperature T1 allowing its hot forming and greater than the minimum temperature T2 of ink transfer, É arrange the layer and the support in a forming space, the pattern carried by the support being placed opposite the appearance face of said layer, Éformer the layer by hot forming while pressing the support against the appearance face of said layer, E after complete transfer of the inks on the layer and cooling of the element obtained, removing the element from the space of fo rmage and separate it from the support.

Par formage de la couche, on entend le fait de lui conférer une géométrie donnée, de sorte à obtenir l'élément attendu. By forming the layer, it is meant to give it a given geometry, so as to obtain the expected element.

Par espace de formage, on entend l'espace d'un moyen de formage à chaud où est disposée la couche pour être formée. Cet espace peut être localisé, selon le moyen de formage utilisé, entre le poinçon et la matrice d'un moule de type poinçon/matrice, ou bien à l'aplomb d'un poinçon simple (moule de thermoformage). Forming space means the space of a hot forming means where the layer is arranged to be formed. This space can be located, depending on the forming means used, between the punch and the matrix of a mold of the punch / matrix type, or in line with a single punch (thermoforming mold).

Un tel procédé permet l'intégration de l'étape de décoration, par transfert d'encres, lors du formage de l'élément, ce qui évite de prévoir une étape complémentaire de décoration complexe et coûteuse en termes d'équipement de chauffage, d'énergie de fonctionnement, et du fait d'un temps de cycle de fabrication important. Such a method allows the incorporation of the decoration step, by transfer of inks, during the forming of the element, which avoids to provide a complementary step of complex and expensive decoration in terms of heating equipment, d operating energy, and because of a significant manufacturing cycle time.

Le transfert des encres est provoqué par leur montée en température, ceci du fait du placage du support contre la couche portée à une température T1, supérieure à la température minimale T2 de transfert des encres. The transfer of the inks is caused by their rise in temperature, this due to the plating of the support against the layer brought to a temperature T1, higher than the minimum temperature T2 of transfer of the inks.

Le procédé selon l'invention conduit à une simplification notable des réalisations proposées dans l'art antérieur, et ce avec une qualité de décor optimale. The method according to the invention leads to a significant simplification of the embodiments proposed in the prior art, and with an optimal quality of decoration.

Selon une variante de réalisation, le support est disposé contre la couche lors de son chauffage, ce qui peut conduire le cas échéant à un transfert partiel du motif depuis le support vers la couche. Ceci facilite le transfert complet des encres sur l'élément obtenu, et favorise ainsi une qualité optimale du motif décoratif. According to an alternative embodiment, the support is disposed against the layer during its heating, which may lead if necessary to a partial transfer of the pattern from the support to the layer. This facilitates the complete transfer of the inks on the element obtained, and thus promotes an optimal quality of the decorative pattern.

Afin de permettre un placage optimal du support contre la couche, notamment lorsque la face d'aspect de l'élément à obtenir est non développable, le support peut être prévu à base d'un film en matière plastique, aisément déformable. En variante, le support peut être formé d'un textile, tel qu'un non tissé ou un tricot. In order to allow optimal plating of the support against the layer, especially when the aspect face of the element to be obtained is not developable, the support may be provided based on a plastic film, easily deformable. Alternatively, the support may be formed of a textile, such as a nonwoven or a knit.

Le matériau formant la couche peut être à base de résine thermoplastique compacte, c'est à dire non alvéolaire, ladite résine pouvant contenir des additifs tels que des charges minérales, fibres de renfort, etc. A des fins d'allègement et/ou de fonction de protection acoustique, la résine peut comprendre des alvéoles, de sorte à former un matériau expansé. The material forming the layer may be based on compact thermoplastic resin, that is to say non-cellular, said resin may contain additives such as mineral fillers, reinforcing fibers, etc. For lightening purposes and / or acoustic protection function, the resin may comprise cells, so as to form an expanded material.

En variante, le matériau formant la couche peut comprendre des fibres et un liant activable à chaud, de sorte à former, à l'issue du formage à chaud de la couche, un élément fibreux thermo-lié tel qu'un élément en feutre. Alternatively, the material forming the layer may comprise fibers and a heat-activatable binder so as to form, upon hot forming of the layer, a heat-bonded fibrous element such as a felt element.

Selon un deuxième aspect, l'invention propose une pièce d'équipement io automobile comprenant un élément réalisé par un procédé tel que décrit cidessus, comprenant notamment des fibres. Un tel élément comprend une couche pourvue d'une face d'aspect décorée au moyen d'un motif à base d'encres. According to a second aspect, the invention proposes a piece of automotive equipment comprising an element made by a method as described above, notably comprising fibers. Such an element comprises a layer provided with an aspect face decorated by means of an ink-based pattern.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence à la figure jointe qui est une représentation schématique en coupe des différentes étapes (a, b, c) du procédé selon une réalisation (moule poinçon/matrice). Other features and advantages of the invention will appear in the description which follows, made with reference to the attached figure which is a schematic representation in section of the various steps (a, b, c) of the method according to one embodiment (mold punch / matrix).

En référence à la figure, on décrit à présent le procédé de réalisation d'un élément décoré 1 selon une réalisation. With reference to the figure, the method of producing a decorated element 1 according to one embodiment is now described.

L'étape a représente l'introduction du support 2, par exemple un film plastique pouvant provenir d'un rouleau non représenté, et d'une couche de matériau 3, portée au préalable à une température T1 permettant son formage à chaud, supérieure à la température de transfert des encres T2, le support 2 et la couche 3 étant disposés en regard l'un de l'autre entre la poinçon 4 et la matrice 5 d'un moule de formage à chaud. Step a represents the introduction of the support 2, for example a plastic film that may come from a roll not shown, and a layer of material 3, previously carried to a temperature T1 allowing its hot forming, greater than the transfer temperature of the inks T2, the support 2 and the layer 3 being arranged opposite one another between the punch 4 and the die 5 of a hot forming die.

Dans le cas d'un matériau fibreux, la couche 3 peut se présenter sous forme de plaque ou encore de fibres, ledit matériau comprenant un liant. In the case of a fibrous material, the layer 3 may be in the form of a plate or fibers, said material comprising a binder.

Dans le cas où les fibres sont en plaques, il peut être prévu de disposer localement plusieurs épaisseurs de plaques, ceci afin de conférer une géométrie particulière à l'élément 1 attendu. In the case where the fibers are in plates, it can be expected to locally have several plate thicknesses, in order to give a particular geometry to the element 1 expected.

Les fibres utilisées peuvent être d'origine synthétique (matières plastiques), minérales (verre,...) ou végétales (lin, coton,...). The fibers used can be of synthetic (plastic), mineral (glass, ...) or vegetable (flax, cotton, ...) origin.

Le liant activable à chaud peut se présenter sous la forme d'une résine thermoplastique ou thermodurcissable. Dans une réalisation particulière, il est io utilisé des fibres bi-composants, pourvue d'une gaine fusible assurant le liage des fibres entre elles. The heat-activatable binder may be in the form of a thermoplastic or thermosetting resin. In a particular embodiment, two-component fibers are used, provided with a fusible sheath ensuring the binding of the fibers together.

L'étape b représente la fermeture du moule, le support 2 se trouvant appliqué contre la couche 3, une fois mise en forme, de sorte à réaliser le transfert des encres du fait de l'action conjuguée de la chaleur et de la pression. Step b represents the closing of the mold, the support 2 being applied against the layer 3, once shaped, so as to achieve the transfer of the inks due to the combined action of heat and pressure.

Dans un mode de réalisation non représenté, dans le cas d'un poinçon simple et d'un matériau poreux, le placage de la couche 3 contre le moule peut être effectué par mise en dépression par le fait de disposer un support 2 étanche, se plaquant lui même contre la couche 3 lors de la mise en dépression. In an embodiment not shown, in the case of a simple punch and a porous material, the plating of the layer 3 against the mold can be carried out by depression by having a sealed support 2, Plating itself against the layer 3 during the setting depression.

Si le support 2 n'est pas étanche, on peut disposer dessus une membrane étanche, le support 2 étant disposé entre la membrane et la couche 3. If the support 2 is not waterproof, it can be placed on a waterproof membrane, the support 2 being disposed between the membrane and the layer 3.

Dans la réalisation représentée (poinçon/matrice), le placage du support contre la face d'aspect de la couche 3 est réalisé par la fermeture du moule. In the embodiment shown (punch / die), the veneer of the support against the appearance face of the layer 3 is made by closing the mold.

Dans la réalisation représentée et lorsque le support est étanche, il peut être prévu de maintenir temporairement le support 2 contre le moule avant sa fermeture, par exemple par création d'une dépression, ceci permettant de garantir son bon positionnement. In the embodiment shown and when the support is sealed, it may be provided to temporarily hold the support 2 against the mold before closing, for example by creating a depression, this to ensure its proper positioning.

Selon une réalisation non représentée, il peut être prévu que la couche 3, lorsqu'elle est étanche, soit disposée dans le moule, à l'opposé du support 2, en regard d'une autre couche de matériau similaire. La création d'une surpression entre les deux couches, après fermeture du moule, permet de réaliser un élément 1 creux à double coque. Un tel élément 1 peut former une tablette arrière ou un faux plancher de véhicule automobile dont la face d'aspect est décorée par le motif attendu. La surpression appliquée a pour effet d'assurer le placage du support 2 contre la couche 3, de sorte à permettre le transfert des encres. According to an embodiment not shown, it can be provided that the layer 3, when sealed, is disposed in the mold, opposite the support 2, facing another layer of similar material. The creation of an overpressure between the two layers, after closure of the mold, allows for a hollow double hull element 1. Such an element 1 can form a rear shelf or a false floor of a motor vehicle whose aspect face is decorated by the expected pattern. The applied overpressure has the effect of ensuring the plating of the support 2 against the layer 3, so as to allow the transfer of the inks.

L'étape c représente l'ouverture du moule pour le démoulage de l'élément 1 io obtenu, après refroidissement et transfert des encres. Le support 2, dont le motif a été transféré sur l'élément 1, est retiré de l'élément 1, et un nouvel élément 1 peut être réalisé. Step c represents the opening of the mold for demolding the element 1 obtained after cooling and transfer of the inks. The support 2, whose pattern has been transferred to the element 1, is removed from the element 1, and a new element 1 can be produced.

L'élément 1 ainsi réalisé peut former en soi une pièce d'équipement automobile telle qu'une tablette arrière, un élément de faux plancher, une garniture de panneau de porte, une garniture de coffre, etc. En variante, l'élément 1 peut constituer un composant intermédiaire, tel qu'une coque destinée à être associée à un support en mousse rigide, par exemple par surmoulage, en regard de sa face d'envers. The element 1 thus produced can form in itself a piece of automotive equipment such as a rear shelf, a false floor element, a door panel trim, a trunk liner, etc. Alternatively, the element 1 may constitute an intermediate component, such as a shell intended to be associated with a rigid foam support, for example by overmoulding, facing its back side.

Claims

1. A method of producing a decorated element (1), said element being obtained by hot forming, said method providing for the hot transfer of an ink-based pattern carried by a flexible support (2), on an aspect face of the element (1) to be decorated, said method being characterized in that it comprises the following steps: E provide a layer (3) based on heat-formable material, io heating the layer (3) to a temperature Ti allowing its hot forming and greater than the minimum temperature T2 of ink transfer, E arranging the layer (3) and the support (2) in a forming space, the pattern carried by the support (2) being placed facing the aspect face of said layer, forming the layer (3) by hot forming while pressing the support (2) against the appearance face of said layer, E after complete transfer of the inks on the layer (3) and cooling of the element (1) obtained, remove the element t (1) of the forming space and separate it from the support (2).

2. Method according to claim 1, characterized in that the support (2) is disposed against the layer (3) during its heating, so as to facilitate the complete transfer of the inks on the element (1) obtained.

3. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the carrier (2) is formed of a plastic film.

4. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the support (2) is formed of a textile, such as a nonwoven or a knit.

5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the material forming the layer (3) is based on compact thermoplastic resin.

6. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the material forming the layer (3) is based on cellular thermoplastic resin.

7. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the material forming the layer (3) comprises fibers and a binder activatable hot, so as to form after hot forming a member (1) based felt thermo-bonded.

8. Piece of automotive equipment comprising an element (1) made by a method according to claim 7, said element (1) comprising a layer (3) provided with an aspect face decorated by means of a pattern based on inks.