FR3001182A1 - Plating e.g. clamp of brake in vehicle, comprises applying first varnish layer made of polyurethane resin and curing agent on metal element, bonding metal foil on varnish layer, and applying second varnish layer to free face of metal foil - Google Patents
Plating e.g. clamp of brake in vehicle, comprises applying first varnish layer made of polyurethane resin and curing agent on metal element, bonding metal foil on varnish layer, and applying second varnish layer to free face of metal foil Download PDFInfo
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Abstract
Description
Procédé de plaquage métallique et élément recouvert d'un plaquage métallique Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un procédé de plaquage métallique et à un élément recouvert d'un plaquage métallique présentant, grâce audit plaquage, une excellente résistance à des contraintes thermiques et mécaniques importantes. En particulier, le plaquage métallique confère, à l'élément sur lequel il est appliqué, une protection contre la corrosion tout en améliorant son esthétisme. État de la technique Dans le domaine général de l'automobile, les pièces métalliques, en particulier celles utilisées dans les systèmes de freinage sont régulièrement soumises à des contraintes mécaniques et thermiques particulièrement importantes. Par ailleurs, l'aspect esthétique des pièces utilisées est un facteur important dans le secteur de l'automobile. Ainsi, les pièces métalliques sont généralement recouvertes de peinture ou anodisées afin d'assurer à la fois une protection desdites pièces tout en leur conférant un aspect coloré et/ou métallisé attractif pour le client. Recherchant à fournir des pièces métalliques résistantes et esthétiques, les industriels se sont notamment tournés vers des compositions de peinture de plus en plus complexes, toxiques et coûteuses. Cependant, les compositions de peinture appliquées sur des pièces telles qu'un étrier de frein sont le plus souvent peu résistantes aux cycles de dilatation/rétractation de l'étrier soumis à d'importantes variations thermiques. Objet de l'invention Il existe un besoin de réaliser de manière simple des pièces métalliques résistantes et présentant un aspect métallique, avantageusement un aspect doré.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a metal plating process and to a metal plating element having, by virtue of said plating, excellent resistance to metal plating. important thermal and mechanical stresses. In particular, the metal plating provides, to the element on which it is applied, a protection against corrosion while improving its aesthetics. STATE OF THE ART In the general field of the automobile, metal parts, in particular those used in braking systems, are regularly subjected to particularly high mechanical and thermal stresses. In addition, the aesthetic appearance of the parts used is an important factor in the automotive sector. Thus, the metal parts are generally coated with paint or anodized to ensure both a protection of said parts while giving them a colorful and / or metallized attractive to the customer. Seeking to provide resistant and aesthetic metal parts, manufacturers have turned to increasingly complex, toxic and expensive paint compositions. However, the paint compositions applied to parts such as a brake caliper are usually not very resistant to the expansion / retraction cycles of the stirrup subjected to significant thermal variations. OBJECT OF THE INVENTION There is a need to make simple metal parts resistant and having a metallic appearance, preferably a golden appearance.
On tend à atteindre cet objectif au moyen d'un procédé de plaquage métallique d'un élément comprenant les étapes : appliquer sur l'élément au moins une première couche d'un vernis comprenant une résine à base de polyuréthane et un agent durcisseur, coller au moins une feuille métallique sur la première couche de vernis, appliquer, sur la face libre de la feuille métallique, au moins une seconde couche de vernis. On tend également à atteindre cet objectif au moyen d'un élément recouvert d'un plaquage, ledit plaquage comprenant successivement au moins : une première couche de vernis déposée sur l'élément, une feuille métallique comprenant deux faces principales supérieure et inférieure, la face inférieure étant en contact avec la première couche de vernis, une deuxième couche de vernis déposée sur la face supérieure de la feuille métallique. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente, de manière schématique, un mode de réalisation d'un étrier de frein, la figure 2 représente une vue en coupe selon l'axe AA de la figure 1, de manière schématique, d'un mode de réalisation d'un étrier de frein, la figure 3 représente une vue en coupe, de manière schématique, d'un mode de réalisation d'un élément recouvert d'un plaquage comprenant des couches de vernis et au moins une feuille métallique, la figure 4 représente une vue en coupe, de manière schématique, d'un autre mode de réalisation d'un élément recouvert d'un plaquage comprenant une pluralité de couches de vernis et de feuilles métalliques.This object is achieved by means of a metal plating method of an element comprising the steps of: applying to the element at least a first layer of a lacquer comprising a polyurethane resin and a hardening agent, to bond at least one metal sheet on the first layer of varnish, apply, on the free face of the metal sheet, at least a second layer of varnish. This objective is also achieved by means of a plating-coated element, said plating successively comprising at least: a first layer of varnish deposited on the element, a metal sheet comprising two upper and lower main faces, the face bottom being in contact with the first layer of varnish, a second layer of varnish deposited on the upper face of the metal sheet. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention given by way of nonlimiting example and represented in the accompanying drawings, in which: FIG. schematically, an embodiment of a brake caliper, Figure 2 shows a sectional view along the axis AA of Figure 1, schematically, an embodiment of a brake caliper, FIG. 3 is a sectional view, schematically, of an embodiment of a plating-covered element comprising lacquer layers and at least one metal sheet, FIG. 4 is a sectional view of FIG. schematically, another embodiment of a coated element comprising a plating comprising a plurality of layers of varnish and metal foils.
Description de modes préférentiels de réalisation Le procédé de plaquage d'un élément tel qu'un étrier de frein comprend les étapes : appliquer, sur l'élément 1, au moins une première couche d'un vernis 2a comprenant une résine à base de polyuréthane et un agent durcisseur, coller au moins une feuille métallique 3 sur la première couche de vernis 2a, appliquer, sur la face libre de la feuille métallique 3, au moins une seconde couche de vernis 2b.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS The method of plating an element such as a brake caliper comprises the steps of: applying, on the element 1, at least a first layer of a varnish 2a comprising a polyurethane-based resin and a hardening agent, bonding at least one metal foil 3 to the first lacquer layer 2a, applying at least one second lacquer layer 2b to the free face of the metal foil 3.
Le polyuréthane est un polymère d'uréthane, molécule organique produite par la réaction d'un isocyanate et d'un alcool. Il présente en particulier l'avantage de pouvoir être fabriqué avec une grande variété de textures et de duretés en variant les monomères utilisés pour sa fabrication et, éventuellement, en lui adjuvant des additifs particuliers. Le vernis du procédé de plaquage comprend notamment une résine à base de polyuréthane présentant avantageusement une viscosité à 25°C de 2900 à 3200 mPa.s. On entend par « résine à base de polyuréthane » une résine dont le constituant majoritaire est le polyuréthane. Selon un mode de réalisation préféré, la résine à base de polyuréthane est choisie parmi les résines résistantes à des températures supérieures à 200°c et ayant des propriétés particulièrement élastiques afin de supporter à des cycles de dilatation/rétractation. Le vernis du procédé de plaquage comprend également un agent durcisseur. Ledit agent durcisseur présente avantageusement une viscosité à 25°C de 50 à 200 mPa.s, préférentiellement d'environ 100 mPa.s. Une telle viscosité de l'agent durcisseur permet d'obtenir un vernis d'application aisée et uniforme. Selon un mode de réalisation avantageux, l'agent durcisseur présente une densité comprise entre 1,15 et 1,35 g/ml, préférentiellement une densité de 1,24 g/ml. Selon un mode particulièrement préféré, l'agent durcisseur est transparent et non coloré afin de laisser visible la ou les feuilles métalliques 3, garantissant ainsi le meilleur rendu esthétique possible. On entend par « transparent » un composé dont la transmittance est supérieure à 50%, préférentiellement supérieure à 75% et plus préférentiellement encore supérieure à 80%. Selon un mode de réalisation, le vernis présente un rapport pondéral de résine à base de polyuréthane et d'agent durcisseur de 1/1 à 1,5/1, préférentiellement de 1,30/1 à 1,35/1. Un tel rapport pondéral a donné les meilleurs résultats en termes d'application (application d'une couche uniforme), de rapport temps d'application / temps de séchage, etc.Polyurethane is a urethane polymer, an organic molecule produced by the reaction of an isocyanate and an alcohol. It has the particular advantage of being able to be manufactured with a wide variety of textures and hardness by varying the monomers used for its manufacture and, possibly, by adjuvant additives particular. The varnish of the plating process comprises in particular a polyurethane-based resin advantageously having a viscosity at 25 ° C. of 2900 to 3200 mPa.s. The term "polyurethane resin" means a resin whose major constituent is polyurethane. In a preferred embodiment, the polyurethane resin is selected from resins resistant to temperatures above 200 ° C and having particularly elastic properties to withstand expansion / retraction cycles. The varnish of the plating process also includes a curing agent. Said curing agent advantageously has a viscosity at 25 ° C of 50 to 200 mPa.s, preferably about 100 mPa.s. Such a viscosity of the curing agent makes it possible to obtain an easy and uniform application varnish. According to an advantageous embodiment, the curing agent has a density of between 1.15 and 1.35 g / ml, preferably a density of 1.24 g / ml. According to a particularly preferred embodiment, the curing agent is transparent and uncolored to leave visible the metal sheet (s) 3, thus ensuring the best possible aesthetic rendering. The term "transparent" means a compound whose transmittance is greater than 50%, preferably greater than 75% and more preferably still greater than 80%. According to one embodiment, the varnish has a weight ratio of resin based on polyurethane and hardener of 1/1 to 1.5 / 1, preferably 1.30 / 1 to 1.35 / 1. Such a weight ratio gave the best results in terms of application (application of a uniform layer), application time ratio / drying time, etc.
L'application du vernis peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme du métier. Avantageusement, l'homme du métier choisira le moyen le plus adéquat pour déposer des couches uniformes, c'est-à-dire des couches substantiellement exemptes de bulle ou de trou et présentant une épaisseur constante. Pour ce faire, le vernis présente avantageusement une viscosité à 25°C de 300 à 500 mPa.s. L'application d'au moins une première couche de vernis 2a peut se faire sur tout ou partie de la surface de l'élément 1. En particulier, lorsque l'élément 1 est un étrier de frein, l'application de la première couche de vernis 2a est réalisée préférentiellement sur toute la surface externe de l'étrier de frein. Les couches de vernis ont pour but de coller uniformément la ou les feuilles métalliques 3 sur l'élément 1 et, éventuellement, de lier les feuilles métalliques 3 entre elles. L'application de la première couche de vernis 2a est suivie d'une étape de collage d'au moins une feuille métallique 3 sur ladite première couche 2a. L'étape de collage peut être réalisée manuellement ou mécaniquement.The application of the varnish can be carried out by any means known to those skilled in the art. Advantageously, those skilled in the art will choose the most appropriate means for depositing uniform layers, that is to say layers substantially free of bubbles or holes and having a constant thickness. To do this, the varnish advantageously has a viscosity at 25 ° C of 300 to 500 mPa.s. The application of at least a first layer of varnish 2a can be done on all or part of the surface of the element 1. In particular, when the element 1 is a brake caliper, the application of the first layer varnish 2a is preferably performed on the entire outer surface of the brake caliper. The varnish layers are intended to uniformly glue the metal sheet (s) 3 onto the element 1 and, optionally, to bond the metal foils 3 to each other. The application of the first layer of varnish 2a is followed by a step of bonding at least one metal sheet 3 to said first layer 2a. The gluing step can be performed manually or mechanically.
Avantageusement, l'étape de collage est réalisée de telle manière que la feuille métallique 3 est disposée sur la couche de vernis de la manière la plus plane possible, c'est-à-dire en évitant les bulles ou salissures entre la couche de vernis et la feuille métallique 3 et/ou en limitant les plis, déchirures ou froissements de la feuille métallique 3.Advantageously, the bonding step is performed in such a way that the metal foil 3 is placed on the varnish layer in the most plane manner possible, that is to say avoiding bubbles or dirt between the varnish layer. and the metal sheet 3 and / or by limiting the folds, tears or creases of the metal sheet 3.
Selon un mode de réalisation, plusieurs feuilles métalliques 3 peuvent être utilisées pour recouvrir la première couche de vernis 2a ou toute autre couche de vernis plus superficielle que ladite première couche 2a. Avantageusement, les feuilles métalliques 3 sont réparties de manière homogène sur la couche de vernis, c'est-à-dire avec le moins de superposition possible entre les feuilles 3 et en minimisant les surfaces de la couche de vernis non recouvertes. Un tel mode de réalisation permet un excellent rapport rendu esthétique / coût économique. Avantageusement, la feuille métallique comprend au moins un métal, préférentiellement un métal de transition. Selon un mode de réalisation, la feuille métallique comprend majoritairement un métal de transition choisi parmi le cuivre, l'argent, le titane, l'or, le platine et le palladium. Selon un mode de réalisation encore plus préféré, la feuille métallique est constituée de cuivre, d'argent, de titane, d'or, de platine ou de palladium.According to one embodiment, several metal sheets 3 can be used to cover the first layer of varnish 2a or any other layer of varnish more superficial than said first layer 2a. Advantageously, the metal foils 3 are distributed homogeneously over the lacquer layer, that is to say with the least possible overlap between the sheets 3 and minimizing the surfaces of the uncovered lacquer layer. Such an embodiment allows an excellent report rendered aesthetic / economic cost. Advantageously, the metal sheet comprises at least one metal, preferably a transition metal. According to one embodiment, the metal sheet mainly comprises a transition metal chosen from copper, silver, titanium, gold, platinum and palladium. According to an even more preferred embodiment, the metal sheet is made of copper, silver, titanium, gold, platinum or palladium.
Préférentiellement, la feuille métallique 3 a une épaisseur comprise entre 0,001 et 2 mm. Une telle épaisseur confère au plaquage un bon compromis entre le rendu esthétique, le coût économique et la fonction de protection notamment vis-à-vis des contraintes mécaniques et thermiques auxquelles sont soumis les étriers de frein. Selon un mode de réalisation préféré, le collage d'au moins une feuille métallique 3 sur la première couche de vernis 2a est réalisé avant le durcissement complet de la première couche de vernis 2a.Preferably, the metal sheet 3 has a thickness of between 0.001 and 2 mm. Such a thickness gives the plating a good compromise between the aesthetic rendering, the economic cost and the protective function in particular vis-à-vis the mechanical and thermal stresses to which the brake calipers are subjected. According to a preferred embodiment, the bonding of at least one metal sheet 3 to the first layer of varnish 2a is performed before complete curing of the first layer of varnish 2a.
Le collage d'au moins une feuille métallique 3 sur la première couche 2a est suivi d'une étape d'application, sur la face libre de la feuille métallique 3, d'au moins une seconde couche de vernis 2b.The bonding of at least one metal foil 3 to the first layer 2a is followed by a step of applying, on the free face of the metal foil 3, at least a second layer of varnish 2b.
Comme pour la première couche de vernis 2a, l'application de la seconde couche de vernis 2b peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme du métier. Avantageusement, l'homme du métier choisira le moyen le plus adéquat pour déposer des couches uniformes, c'est-à-dire des couches substantiellement exemptes de bulle ou de trou et présentant une épaisseur constante. Pour ce faire, le vernis présente avantageusement une viscosité à 25°C de 300 à 500 mPa.s.As for the first layer of varnish 2a, the application of the second layer of varnish 2b can be carried out by any means known to those skilled in the art. Advantageously, those skilled in the art will choose the most appropriate means for depositing uniform layers, that is to say layers substantially free of bubbles or holes and having a constant thickness. To do this, the varnish advantageously has a viscosity at 25 ° C of 300 to 500 mPa.s.
L'application d'au moins une seconde couche d'un vernis 2b peut se faire sur tout ou partie de la surface de l'élément 1 recouverte de feuilles métalliques 3.The application of at least a second layer of a varnish 2b can be done on all or part of the surface of the element 1 covered with metal sheets 3.
Selon un mode de réalisation préféré, l'application, sur la face libre de la feuille métallique 3, d'au moins une seconde couche de vernis 2b est réalisée après le durcissement complet de la première couche de vernis 2a associée à la feuille métallique 3. Un tel mode de réalisation permet notamment l'obtention d'un plaquage plus résistant aux contraintes thermiques et aux déformations. Selon un mode de réalisation illustré à la figure 2, l'étapes de collage d'au moins une feuille métallique 3 sur une couche de vernis 2a, 2b, 2c, ... et l'étape d'application, sur la face libre de la feuille métallique 3, d'au moins une seconde couche de vernis 2b, 2c, ... peuvent être répétées une ou plusieurs fois. La répétition de ces étapes peut être réalisée autant de fois que nécessaire jusqu'à l'obtention d'un aspect visuel parfait et d'une excellente protection tant mécanique que thermique de l'élément 1.According to a preferred embodiment, the application, on the free face of the metal sheet 3, of at least a second layer of varnish 2b is carried out after complete hardening of the first layer of lacquer 2a associated with the metal sheet 3 Such an embodiment makes it possible in particular to obtain a plating which is more resistant to thermal stresses and to deformations. According to an embodiment illustrated in FIG. 2, the steps of bonding at least one metal foil 3 to a lacquer layer 2a, 2b, 2c, etc. and the application step to the free face of the metal foil 3, at least one second layer of varnish 2b, 2c, ... can be repeated one or more times. The repetition of these steps can be performed as many times as necessary until a perfect visual appearance and excellent mechanical and thermal protection of the element 1 are obtained.
Les couches de vernis 2b, 2c, ... présentent une épaisseur après durcissement complet comprise entre 0,5 et 3 mm. L'épaisseur de ces dites couches est avantageusement choisie afin d'assurer la protection des feuilles métalliques 3 lors de l'utilisation de l'élément 1, en particulier lors de l'utilisation de l'élément 1 dans un système de freinage de véhicule. Selon un mode de réalisation particulier, l'application de la première couche de vernis 2a est précédée d'un traitement de surface de l'élément 1 choisi parmi le sablage et le traitement au pistolet à aiguilles. Un tel traitement permet notamment une bonne adhésion de la première couche de vernis 2a. Le traitement de surface de l'élément 1 est avantageusement réalisé jusqu'à obtenir une surface rugueuse au toucher sur la partie de l'élément 1 devant être recouverte de la première couche de vernis 2a. Comme illustré aux figures 1 et 2, le procédé de plaquage permet notamment d'obtenir un élément 1 recouvert d'un plaquage, ledit plaquage comprenant successivement au moins : une première couche de vernis 2a déposée sur l'élément 1, une feuille métallique 3 comprenant deux faces principales supérieure 3a et inférieure 3b, la face inférieure 3b étant en contact avec la première couche de vernis 2a, une deuxième couche de vernis 2b déposée sur la face supérieure 3a de la feuille métallique 3. Avantageusement, l'élément 1 comprend une pluralité de feuilles métalliques 3, lesdites feuilles métalliques 3 étant comprises entre deux couches de vernis. Un élément 1 tel que décrit précédemment résiste notamment à de hautes températures telles que celles supportées par des étriers de frein. Un tel élément 1 présente également une excellente résistance à la corrosion et son aspect esthétique n'est que peu, voire pas, altéré par la dilatation thermique à laquelle peut être soumis l'élément 1 en particulier lorsqu'il s'agit d'un étrier de frein.25The varnish layers 2b, 2c, ... have a thickness after complete curing of between 0.5 and 3 mm. The thickness of these layers is advantageously chosen to ensure the protection of the metal sheets 3 during the use of the element 1, in particular when using the element 1 in a vehicle braking system . According to a particular embodiment, the application of the first layer of varnish 2a is preceded by a surface treatment of the element 1 selected from sanding and needle-gun treatment. Such a treatment makes it possible in particular a good adhesion of the first layer of varnish 2a. The surface treatment of the element 1 is advantageously carried out until a surface rough to the touch on the part of the element 1 to be covered with the first layer of varnish 2a. As illustrated in FIGS. 1 and 2, the plating method makes it possible in particular to obtain an element 1 covered with a plating, said plating comprising successively at least: a first layer of varnish 2a deposited on the element 1, a metal sheet 3 comprising two upper main faces 3a and lower 3b, the lower face 3b being in contact with the first layer of varnish 2a, a second layer of varnish 2b deposited on the upper face 3a of the metal sheet 3. Advantageously, the element 1 comprises a plurality of metal sheets 3, said metal sheets 3 being between two layers of varnish. An element 1 as described above withstands especially high temperatures such as those supported by brake calipers. Such an element 1 also has excellent corrosion resistance and its aesthetic appearance is little or not impaired by the thermal expansion to which the element 1 can be subjected, in particular when it is a question of brake caliper.
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|---|---|---|---|---|
| DE4135188A1 (en) * | 1991-10-24 | 1993-04-29 | Lucas Ind Plc | Two=part component with good binding and corrosion protection - comprises of coated metal part and 2nd part with resin coating joined under pressure both parts being heated to co:cure coatings |
| WO2003011586A1 (en) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Henkel Teroson Gmbh | Composite materials with an organic intermediate layer and the use thereof for safety devices in the construction of vehicles |
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| WO2010076118A1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-08 | Basf Se | Laminar component made from composite material |
| EP2517871A1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-10-31 | Centre D'etude Et De Recherche Pour L'automobile (Cera) | Method for producing a masking panel |
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-
2013
- 2013-01-18 FR FR1300112A patent/FR3001182B1/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE4135188A1 (en) * | 1991-10-24 | 1993-04-29 | Lucas Ind Plc | Two=part component with good binding and corrosion protection - comprises of coated metal part and 2nd part with resin coating joined under pressure both parts being heated to co:cure coatings |
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