CH716612B1

CH716612B1 - Process for producing a multicolored elastomer part.

Info

Publication number: CH716612B1
Application number: CH01189/19A
Authority: CH
Inventors: Bourquard Pascal
Original assignee: Biwi Sa
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2022-07-29
Also published as: CH716612A2; FR3100735B1; FR3100735A1; PT115926A

Abstract

L'invention concerne un procédé réalisation d'une pièce multicolore en élastomère, comportant les étapes suivantes : se doter d'une ébauche (10) de matière élastomère d'une première couleur, ladite ébauche présentant au moins une face munie d'au moins une forme définissant un relief et réalisée localement, se doter d'une empreinte de moulage (11) de forme au moins partiellement complémentaire de la forme en relief de l'ébauche, disposer sur tout ou partie de la forme en relief de l'ébauche (10) ou de l'empreinte de moulage (11) au moins une pièce (12) de matière élastomère calandrée de couleur différente de celle de l'ébauche, surmouler à l'aide de l'empreinte de moulage (11) ladite au moins une pièce (12) de matière élastomère sur la forme en relief de manière à les réticuler l'une sur l'autre. Un tel procédé peut être utilisé pour réaliser diverses pièces en élastomère telles que des bracelets, des inserts ou, par exemple, des parties de fonds de boîtes de montre.The invention relates to a method for producing a multicolored elastomer part, comprising the following steps: providing a blank (10) of elastomeric material of a first color, said blank having at least one face provided with at least a shape defining a relief and produced locally, to acquire a molding cavity (11) of shape at least partially complementary to the shape in relief of the blank, to place on all or part of the shape in relief of the blank (10) or the molding cavity (11) at least one part (12) of calendered elastomeric material of a color different from that of the blank, overmoulding using the molding cavity (11) of said least one piece (12) of elastomeric material on the relief form so as to crosslink them to each other. Such a process can be used to make various elastomer parts such as bracelets, inserts or, for example, parts of watch case backs.

Description

Domaine techniqueTechnical area

[0001] La présente invention se rapporte au domaine de la fabrication de pièces en matériau élastomère, notamment à base de caoutchouc. Elle concerne, plus particulièrement, un procédé de réalisation d'une pièce multicolore en élastomère, notamment pour l'habillage de pièces d'horlogerie mais aussi d'autres domaines industriels utilisant le caoutchouc ou divers élastomères dans différentes teintes à des fins décoratives ou techniques. The present invention relates to the field of the manufacture of parts in elastomeric material, in particular based on rubber. It relates, more particularly, to a method for producing a multicolored elastomer part, in particular for covering timepieces but also other industrial fields using rubber or various elastomers in different shades for decorative or technical purposes. .

Etat de la techniqueState of the art

[0002] Il est connu de fabriquer des pièces telles que des bracelets de montre, en caoutchouc naturel ou synthétique, ou en diverses matières plastiques. Ces bracelets sont généralement réalisés par moulage, le moule comportant éventuellement des structures de moulage permettant de faire apparaître sur le bracelet des éléments graphiques, tels qu'une marque ou un logo, ou encore des reliefs décoratifs particuliers. Seul le relief permet de discerner la forme ou l'inscription, sans utilisation d'aucune couleur. It is known to manufacture parts such as watch straps, natural or synthetic rubber, or various plastics. These bracelets are generally made by molding, the mold optionally comprising molding structures making it possible to display graphic elements on the bracelet, such as a mark or a logo, or else particular decorative reliefs. Only the relief makes it possible to discern the shape or the inscription, without using any color.

[0003] Sur certains bracelets plastiques ou thermoplastiques, au lieu que la marque soit disposée en relief, celle-ci est imprimée dessus. Toutefois, la tenue des couleurs n'est pas satisfaisante et le rendu n'est généralement pas acceptable pour des bracelets destinés à équiper des pièces haut de gamme. [0003] On certain plastic or thermoplastic wristbands, instead of the brand being arranged in relief, it is printed on it. However, the color fastness is not satisfactory and the rendering is generally not acceptable for straps intended to equip high-end pieces.

[0004] D'autres bracelets plastiques ou thermoplastiques sont également formés de plusieurs éléments, de couleurs différentes, présentant ou non des reliefs ou motifs colorés notamment, obtenus après une ou plusieurs opérations d'enlèvement de matière localisées sur une pièce formée préalablement par moulage d'un sandwich de plusieurs couches de matière élastomère calandrée, dont au moins une couche intermédiaire est d'une couleur différente d'une couche supérieure. Ces opérations d'enlèvement de matière sont cependant contraignantes et délicates à réaliser, notamment lorsque les formes à détourer sont de géométries complexes et/ou de topologies variables, notamment avec des épaisseurs de reliefs variables. [0004] Other plastic or thermoplastic bracelets are also formed of several elements, of different colors, with or without colored reliefs or patterns in particular, obtained after one or more localized material removal operations on a part previously formed by molding of a sandwich of several layers of calendered elastomeric material, of which at least one intermediate layer is of a different color from an upper layer. These material removal operations are however restrictive and tricky to carry out, in particular when the shapes to be trimmed have complex geometries and/or variable topologies, in particular with variable relief thicknesses.

[0005] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients des procédés de fabrication de pièces élastomères évoqués ci-dessus. The present invention aims to overcome the drawbacks of the elastomeric part manufacturing processes mentioned above.

Divulgation de l'inventionDisclosure of Invention

[0006] Pour atteindre ces buts, l'invention concerne un procédé dont les caractéristiques sont mentionnées dans les revendications. To achieve these aims, the invention relates to a method whose characteristics are mentioned in the claims.

[0007] L'invention propose ainsi en premier lieu un procédé de réalisation d'une pièce multicolore en élastomère, comportant les étapes suivantes : a. se doter d'une ébauche de matière élastomère d'une première couleur, ladite ébauche présentant au moins une face munie d'au moins une forme définissant un relief et réalisée localement, b. se doter d'une empreinte de moulage de forme au moins partiellement complémentaire de la forme en relief de l'ébauche, c. disposer sur tout ou partie de la forme en relief de l'ébauche ou de l'empreinte de moulage au moins une pièce de matière élastomère calandrée de couleur différente de celle de l'ébauche, d. surmouler à l'aide de l'empreinte de moulage ladite au moins une pièce de matière élastomère sur la forme en relief de manière à les réticuler l'une sur l'autre.[0007] The invention thus firstly proposes a method for producing a multicolored elastomer part, comprising the following steps: a. acquire a blank of elastomeric material of a first color, said blank having at least one face provided with at least one shape defining a relief and produced locally, b. acquire a molding impression with a shape at least partially complementary to the shape in relief of the blank, c. placing on all or part of the shape in relief of the blank or of the molding cavity at least one piece of calendered elastomeric material of a color different from that of the blank, d. molding said at least one piece of elastomeric material onto the relief shape using the molding impression so as to crosslink them to each other.

[0008] La forme en relief peut être obtenue par moulage, découpe ou érosion de ladite face de l'ébauche. [0008] The shape in relief can be obtained by molding, cutting or eroding said face of the blank.

[0009] ’Lébauche peut être constituée d'une ou plusieurs feuilles de matière élastomère calandrée au moins partiellement vulcanisées. [0009] The blank may consist of one or more sheets of calendered elastomeric material that is at least partially vulcanized.

[0010] La face de l'ébauche comportant ladite forme en relief peut être constituée d'une feuille de matière calandrée crue ou partiellement vulcanisée. [0010] The face of the blank comprising said relief shape may consist of a sheet of raw or partially vulcanized calendered material.

[0011] Le procédé peut être selon la revendication 5. The method can be according to claim 5.

[0012] La matière élastomère peut être un caoutchouc EPDM ou FKM. [0012] The elastomeric material can be an EPDM or FKM rubber.

[0013] Le surmoulage peut comporter un chauffage de l'empreinte de moulage localisé exclusivement au niveau de la ou des parties de la forme en relief recouvertes de pièce(s) de matière élastomère calandrée de couleur différente. [0013] The overmolding may include heating of the localized molding impression exclusively at the level of the part or parts of the shape in relief covered with part(s) of calendered elastomeric material of different color.

[0014] On peut réaliser une opération d'enlèvement de matière sur des bords de tout ou partie de la forme en relief recouverte de la ou des pièces de matière élastomère calandrée après l'étape de surmoulage. Cet enlèvement de matière peut notamment consister en une opération d'ébavurage au moins, qui peut être mécanique à l'aide d'un outil manuel ou automatique ou encore physique, notamment par chauffage à l'aide d'un faisceau laser. [0014] A material removal operation can be carried out on the edges of all or part of the relief shape covered with the piece or pieces of calendered elastomeric material after the overmolding step. This removal of material may in particular consist of at least one deburring operation, which may be mechanical using a manual or automatic tool or even physical, in particular by heating using a laser beam.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

[0015] D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 représente schématiquement les différentes étapes du procédé. Other features of the present invention will appear more clearly on reading the following description, made with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 schematically shows the different steps of the process.

Mode(s) de réalisation de l'inventionEmbodiment(s) of the Invention

[0016] Dans la description qui va suivre, le procédé selon l'invention est appliqué, à titre d'exemple non limitatif, à la réalisation d'un brin de bracelet de montre. In the following description, the method according to the invention is applied, by way of non-limiting example, to the production of a watch strap strand.

[0017] Selon un premier mode de réalisation, une première étape consiste à se doter d'une ébauche 10 en matière élastomère, ayant sensiblement la forme de la pièce que l'on souhaite obtenir. Cette ébauche 10 peut être obtenue, par exemple, en comprimant une ou plusieurs feuilles de matière élastomère calandrée dans un moule 11 ayant la géométrie souhaitée, à une température ne permettant pas à l'élastomère de vulcaniser intégralement, ou partiellement. Cette opération de moulage permet de procurer sur une face de l'ébauche une forme en relief, par exemple d'une forme géométrique, feuillure, un logo, une icône, un nom ou autre forme quelconque que l'on souhaite rendre apparent par contraste de couleur sur une face du brin de bracelet à réaliser à partir de l'ébauche 10. According to a first embodiment, a first step consists in having a blank 10 made of elastomeric material, having substantially the shape of the part that one wishes to obtain. This blank 10 can be obtained, for example, by compressing one or more sheets of calendered elastomeric material in a mold 11 having the desired geometry, at a temperature that does not allow the elastomer to vulcanize completely, or partially. This molding operation makes it possible to provide on one face of the blank a shape in relief, for example of a geometric shape, rabbet, a logo, an icon, a name or any other shape that one wishes to make apparent by contrast. of color on one side of the bracelet strand to be made from the blank 10.

[0018] Dans le cadre de la présente invention, on entend par forme en relief toute forme régulière ou non, résultant d'une creusure ou projection conférant variation d'épaisseur localisée, de préférence de l'ordre de 1 à 5 mm au plus, sur une face de l'ébauche et s'étendant suivant un ou plusieurs segments de droites ou de courbes. La forme en relief pourra être réalisée localement de manière singulière sur la face de l'ébauche, ou bien de manière répétée à différentes positions de celle-ci. In the context of the present invention, relief shape means any shape, regular or not, resulting from a hollow or projection conferring variation in localized thickness, preferably of the order of 1 to 5 mm at most. , on one side of the blank and extending along one or more straight or curved segments. The shape in relief may be produced locally in a singular manner on the face of the blank, or else repeatedly at different positions thereof.

[0019] Une fois l'ébauche formée, on vient ensuite disposer sur tout ou partie de la forme en relief une ou plusieurs pièces 12 de matière élastomère d'une couleur différente de celle de la face de l'ébauche 10 dans laquelle la forme en relief a été réalisée préalablement. En particulier, on peut revêtir la forme en relief dans son intégralité ou bien uniquement certaines portions de celle-ci telles que des flancs ou faces planes ou non, des nervures ou lamages, dont sur lesquels on souhaite appliquer un revêtement de couleur différente de manière à procure un contraste coloré entre ladite forme en relief et le reste de l'ébauche formant la majeure partie du brin de bracelet fabriqué. Once the blank has been formed, one or more pieces 12 of elastomeric material are then placed on all or part of the relief shape with a color different from that of the face of the blank 10 in which the shape in relief was made beforehand. In particular, the shape in relief can be coated in its entirety or only certain portions thereof such as flat or non-plane sides or faces, ribs or counterbores, on which it is desired to apply a coating of a different color in a different way. to provides a colored contrast between said relief shape and the rest of the blank forming the major part of the manufactured bracelet strand.

[0020] L'étape suivante consiste alors à joindre les pièces 12 sur la forme en relief de l'ébauche 10 par vulcanisation. Pour cela on réalise un surmoulage de la forme 10 au moins à l'aide d'une empreinte de moulage 11 que l'on chauffe de manière localisée exactement aux emplacements des pièces élastomères 12 préalablement disposées de manière à réticuler lesdites pièces 12 sur les faces de la forme en relief auxquelles elles ont préalablement été appliquées avant surmoulage. The next step is then to join the parts 12 on the relief shape of the blank 10 by vulcanization. For this, an overmolding of the form 10 is carried out at least using a molding cavity 11 which is heated in a localized manner exactly at the locations of the elastomer parts 12 previously arranged so as to crosslink said parts 12 on the faces of the shape in relief to which they have previously been applied before overmoulding.

[0021] Alternativement, on peut disposer préalablement au surmoulage les pièces de matière élastomère de couleur différente dans l'empreinte de surmoulage avant d'appliquer celle-ci sur la forme en relief pour y vulcaniser lesdites pièces 12. De préférence, les deux couleurs choisies pour l'ébauche 10 et les pièces 12 présentent un contraste esthétique. Alternatively, the parts of elastomeric material of a different color can be placed prior to overmolding in the overmolding cavity before applying the latter to the relief shape to vulcanize said parts 12 therein. Preferably, the two colors chosen for the blank 10 and the parts 12 present an aesthetic contrast.

[0022] Contrairement aux procédés connus de l'état de la technique, il n'est pas nécessaire que la ou les pièces 12 de couleur(s) différente(s) de l'ébauche 10 aient une épaisseur particulière, notamment identique, à celle de l'ébauche 10. Il suffit au contraire que lesdites pièces 12 rapportées sur l'ébauche 10 aient une surface suffisante pour recouvrir, une fois la vulcanisation terminée lors du surmoulage, les parties de la forme en relief que l'on souhaite colorer. En pratique, on choisira des pièces 12 de surfaces légèrement supérieures à celles des parties de la forme en relief à recouvrir, afin de compenser tout retrait de matière lors de la phase de vulcanisation au surmoulage. Contrary to known methods of the state of the art, it is not necessary for the part or parts 12 of different color(s) of the blank 10 to have a particular thickness, in particular identical, to that of the blank 10. It suffices, on the contrary, that said parts 12 attached to the blank 10 have a sufficient surface to cover, once the vulcanization is finished during the overmolding, the parts of the relief shape which it is desired to color . In practice, parts 12 with surfaces slightly larger than those of the parts of the relief shape to be covered will be chosen, in order to compensate for any shrinkage of material during the overmoulding vulcanization phase.

[0023] L'ébauche 10 peut être constituée avantageusement d'une ou plusieurs feuilles de matière calandrée en élastomère assemblée les unes sur les autres par vulcanisation dans un moule préalablement à la mise en oeuvre du procédé de l'invention, de manière classique en soit pour la fabrication de pièces en élastomère telle des brins de bracelet. The blank 10 may advantageously consist of one or more sheets of calendered elastomeric material assembled on top of each other by vulcanization in a mold prior to the implementation of the method of the invention, in a conventional manner in or for the manufacture of elastomer parts such as bracelet strands.

[0024] Chaque feuille de matière calandrée constituant l'ébauche pourra notamment être d'une épaisseur comprise de préférence entre 0,5 mm et 10 mm, de préférence encore comprise entre 1 mm et 3 mm. Each sheet of calendered material constituting the blank may in particular be of a thickness preferably between 0.5 mm and 10 mm, more preferably between 1 mm and 3 mm.

[0025] L'élastomère utilisé pour l'ébauche 10, notamment la face de celle-ci comportant la forme en relief et les pièces élastomère colorées 12 est de même nature chimique. De préférence, il est identique. Si les différentes parties sont réalisées avec des élastomères différents, on les choisira de manière à ce que leur nature chimique permette une réticulation entre eux. The elastomer used for the blank 10, in particular the face thereof comprising the relief shape and the colored elastomer parts 12 is of the same chemical nature. Preferably, it is identical. If the different parts are made with different elastomers, they will be chosen so that their chemical nature allows crosslinking between them.

[0026] A titre d'exemple, les élastomères utilisés peuvent être choisis parmi les élastomères généraux, tels que du caoutchouc naturel, du polyisoprène, un copolymère de butadiène et de styrène, connu sous l'abréviation SBR, ou encore, du polybutadiène. Les élastomères peuvent également être choisis parmi les élastomères spéciaux, comme par exemple un copolymère d'isobutylène et d'isoprène, connu sous l'abréviation d'IIR, du polychloroprène, un copolymère d'éthylène et de propylèn-diène, connu sous le nom d'EPDM, ou encore un copolymère d'éthylène et de propylène, connu sous le nom d'EPM. For example, the elastomers used can be chosen from general elastomers, such as natural rubber, polyisoprene, a copolymer of butadiene and styrene, known by the abbreviation SBR, or even polybutadiene. The elastomers can also be chosen from special elastomers, such as for example a copolymer of isobutylene and isoprene, known under the abbreviation of IIR, polychloroprene, a copolymer of ethylene and propylene-diene, known under the name EPDM, or a copolymer of ethylene and propylene, known as EPM.

[0027] De préférence, la face de l'ébauche 10 comportant la forme en relief est partiellement vulcanisé, notamment au moins à T30 et au plus à T80 avant le début du surmoulage. Preferably, the face of the blank 10 comprising the relief shape is partially vulcanized, in particular at least at T30 and at most at T80 before the start of overmolding.

[0028] Afin de permettre la réticulation de la matière élastomère de l'ébauche 10 et des pièces élastomères 12 rapportées sur la forme en relief, l'opération de moulage est généralement effectuée pendant 90 à 200 secondes (selon l'épaisseur des éléments), typiquement 150 secondes, à une température comprise entre 160 et 200°C, de préférence entre 165 et 175°C, en appliquant une force de fermeture allant de 5 à 100 tonnes. L'homme du métier pourra adapter les différents paramètres en fonction de l'élastomère mis en oeuvre et des dimensions de la pièce à obtenir. Ces conditions permettent d'obtenir une réticulation optimale de l'ébauche 10 et des pièces élastomères colorées 12 rapportées. In order to allow the crosslinking of the elastomeric material of the blank 10 and of the elastomeric parts 12 attached to the relief shape, the molding operation is generally carried out for 90 to 200 seconds (depending on the thickness of the elements) , typically 150 seconds, at a temperature between 160 and 200°C, preferably between 165 and 175°C, by applying a closing force ranging from 5 to 100 tons. A person skilled in the art will be able to adapt the various parameters according to the elastomer used and the dimensions of the part to be obtained. These conditions make it possible to obtain optimum crosslinking of the blank 10 and of the colored elastomer parts 12 added.

[0029] Le procédé selon l'invention peut également être utilisé pour réaliser diverses pièces en élastomère telles que des bracelets, des inserts ou autres comme par exemple des parties de fonds de boites de montre ou toutes autres pièces pouvant être réalisées en élastomères et sur lesquelles il peut être intéressant d'apposer un élément décoratif. The method according to the invention can also be used to make various elastomer parts such as bracelets, inserts or others such as, for example, parts of watch case bottoms or any other parts that can be made of elastomers and on which it may be interesting to affix a decorative element.

Claims

1. Procédé de réalisation d'une pièce multicolore en élastomère, comportant les étapes suivantes : – se doter d'une ébauche (10) de matière élastomère d'une première couleur, ladite ébauche présentant au moins une face munie d'au moins une forme définissant un relief et réalisée localement, – se doter d'une empreinte de moulage (11) de forme au moins partiellement complémentaire de la forme en relief de l'ébauche, – disposer sur tout ou partie de la forme en relief de l'ébauche (10) ou de l'empreinte de moulage (11) au moins une pièce (12) de matière élastomère calandrée de couleur différente de celle de l'ébauche, – surmouler à l'aide de l'empreinte de moulage (11) ladite au moins une pièce de matière élastomère sur la forme en relief de manière à les réticuler l'une sur l'autre.1. Method for producing a multicolored elastomer part, comprising the following steps: – acquire a blank (10) of elastomeric material of a first color, said blank having at least one face provided with at least one shape defining a relief and produced locally, – acquire a molding impression (11) of a shape at least partially complementary to the shape in relief of the blank, – place on all or part of the shape in relief of the blank (10) or of the molding impression (11) at least one piece (12) of calendered elastomeric material of a color different from that of the blank, – Overmold using the molding cavity (11) of said at least one piece of elastomeric material on the relief shape so as to crosslink them to each other.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la forme en relief est obtenue par moulage, découpe ou érosion de ladite face de l'ébauche.2. Method according to claim 1, characterized in that the shape in relief is obtained by molding, cutting or erosion of said face of the blank.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ébauche (10) est constituée d'une ou plusieurs feuilles de matière élastomère calandrée au moins partiellement vulcanisées.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the blank (10) consists of one or more sheets of calendered elastomeric material at least partially vulcanized.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face de l'ébauche (10) comportant ladite forme en relief est constituée d'une feuille de matière calandrée crue ou partiellement vulcanisée.4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the face of the blank (10) having said relief shape consists of a sheet of raw or partially vulcanized calendered material.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face de l'ébauche (10) et ladite au moins une pièce (12) de matière élastomère calandrée de couleur différente sont formées de la même matière élastomère ou de matières élastomères différentes de nature chimique permettant une réticulation entre elles.5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the face of the blank (10) and said at least one piece (12) of calendered elastomeric material of different color are formed of the same elastomeric material or different elastomeric materials of chemical nature allowing crosslinking between them.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la matière élastomère est un caoutchouc EPDM ou FKM.6. Method according to claim 5, characterized in that the elastomeric material is an EPDM or FKM rubber.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le surmoulage comporte un chauffage de l'empreinte de moulage (11) localisé exclusivement au niveau de la ou des parties de la forme en relief recouvertes de pièce(s) de matière élastomère calandrée de couleur différente.7. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the overmolding comprises heating of the molding cavity (11) located exclusively at the level of the part or parts of the relief shape covered with part(s). ) of calendered elastomer material of a different color.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise une opération d'enlèvement de matière sur des bords de tout ou partie de la forme en relief recouverte de la ou des pièces de matière élastomère calandrée après l'étape de surmoulage.8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a material removal operation is carried out on the edges of all or part of the relief shape covered with the piece or pieces of calendered elastomeric material after the overmolding step.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'enlèvement de matière consiste en une opération d'ébavurage au moins.9. Method according to claim 8, characterized in that the removal of material consists of at least one deburring operation.

10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'enlèvement de matière est effectué par chauffage à l'aide d'un faisceau laser ou, si l'enlèvement de matière consiste en une opération d'ébavurage au moins, en ce que l'opération d'ébavurage est effectué par chauffage à l'aide d'un faisceau laser.10. Method according to claim 8 or 9, characterized in that the removal of material is carried out by heating using a laser beam or, if the removal of material consists of at least one deburring operation, in that the deburring operation is carried out by heating using a laser beam.