Domaine Technique
[0001] L'invention se rattache au domaine des planches de glisse sur neige ou sur eau, et
en particulier les skis alpins, de fond ou de randonnée, ou encore les snowboards
ou les wakeboards.
[0002] L'invention concerne plus particulièrement une planche de glisse incluant sur sa
face visible un matériau composite décoré ainsi que le procédé de fabrication associé.
[0003] L'invention présente l'avantage de permettre la réalisation d'un décor sur la planche
de glisse sans intégrer de couche supplémentaire supportant le décor. Dans le cas
des planches de glisse, cette réalisation permet notamment un gain de poids intéressant.
Techniques antérieures
[0004] De manière générale, on identifie un ski grâce aux différents marquages et motifs
présents sur la face visible du ski. A titre d'exemple, il est possible d'identifier
la marque du ski, son modèle ainsi que différentes informations relatives à la taille
du ski et au réglage des organes de retenue de la chaussure. Par ailleurs, le décor
permet de donner un aspect esthétique avantageux.
[0005] Le choix du décor est déterminant pour le Demandeur puisqu'il permet d'attirer l'attention
de l'utilisateur et du public sur son produit. Par ailleurs, il est également nécessaire
de prendre en compte les contraintes d'usure (frottements, UV, température...) que
subit le décor, afin de faire en sorte que celui-ci ne disparaisse pas au cours du
temps.
[0006] De plus, la production de nombreux modèles avec des dimensions et des propriétés
différentes implique de trouver un procédé de décoration permettant de facilement
modifier le motif et les marquages du décor sans créer de surcoûts.
[0007] Parmi les méthodes existantes, on connait le transfert d'un motif par sublimation
d'encre.
[0008] Par exemple, le document
EP 0 774 365 propose un procédé de décoration d'une planche de glisse en matériau composite durci.
Une couche de matériau plastique transparent est préalablement décorée sur sa face
inférieure par transfert d'encres sublimables, puis est ainsi collée sur la surface
du matériau composite. Or, le produit obtenu comporte une couche supplémentaire qui
rajoute au poids global de la planche de glisse. Or ceci n'est pas recherché dans
le cadre des planches de glisse, qui se doivent d'être toujours plus légères pour
améliorer leur comportement sur la neige.
[0009] Le document
US 6 004 900 décrit un article de sport, typiquement une crosse de hockey, comportant une couche
externe en matériau composite durci, dont la résine contient des pigments de couleur
claire. Le décor est imprimé sur l'article par sublimation d'une encre dans la couche
superficielle du matériau composite. La sublimation a lieu lors de l'application de
certaines conditions de pression et de température de l'ordre de 160 à 180°C, permettant
à l'encre de passer temporairement à l'état gazeux. Cependant, lors de sa sublimation,
l'encre à l'état gazeux diffuse dans la résine de sorte que les contours du décor
obtenu ne sont pas nets. Un exemple de diffusion de l'encre est illustré à la figure
1 ci-après, sur laquelle on observe une nappe continue d'encre
31, qui se fond graduellement dans la résine
23, signe que l'encre
31 diffuse dans la résine
23. De plus, le procédé nécessite de préalablement mélanger des pigments de couleur claire
à la résine, sans quoi l'encre sublimée manque de contraste. Or, cette étape supplémentaire
complexifie le procédé. Il est par ailleurs impossible d'obtenir directement par sublimation
des aplats de couleur blanche.
[0010] Le document
US 5 718 792 présente un procédé de décoration d'un bâton de ski réalisé en matériau composite
durci. Pour ce faire, une feuille de décoration pré-imprimée avec de l'encre sublimable
est appliquée sur la surface du bâton. L'ensemble est chauffé, par exemple, à une
température d'environ 210°C pendant 60 à 80 secondes, pour permettre le passage de
l'encre directement à l'état gazeux par sublimation du décor dans le bâton. Cependant,
le décor transféré n'a pas un aspect net, car l'encre diffuse dans la résine, particulièrement
dans le cas d'une surface courbée, puisque le positionnement de la feuille de décoration
pré-imprimée sur le bâton est une étape délicate et peu reproductible. Les hautes
températures appliquées dans les procédés mettant en œuvre une sublimation sont incompatibles
avec des applications sur des articles incluant des matériaux sensibles à la chaleur,
comme par exemple les semelles de glisse en polyéthylène sur un ski.
[0011] Par ailleurs, il existe une autre méthode permettant de décorer la surface d'une
planche de glisse, à savoir l'impression par sérigraphie. Cette méthode consiste à
directement imprimer le motif sur la surface de la planche de glisse grâce à des pochoirs
montés sur des cadres. Cependant, le motif reste en surface de l'article et est par
conséquent très fragile face aux agressions extérieures. Pour empêcher que le motif
ne disparaisse trop vite, il est connu de recouvrir la surface imprimée de la planche
de glisse par une couche de vernis. Cette couche forme cependant une surépaisseur
qui contribue à augmenter le poids global de la planche de glisse.
[0012] Le problème technique que se propose de résoudre l'invention est donc de mettre au
point un procédé de fabrication d'une planche de glisse pour laquelle le décor imprimé
sur le matériau composite de la planche de glisse forme le moins de surépaisseur possible,
est net et ne diffuse pas dans la résine, tout en étant résistant à l'usure et aux
agressions extérieures.
Exposé de l'invention
[0013] Pour résoudre ce problème, le Demandeur a mis au point un procédé de décoration d'une
planche de glisse incluant sur sa partie visible un matériau composite formé d'une
couche fibreuse enduite de résine durcissable, ledit procédé comprenant les étapes
suivantes :
- préparation d'un film de transfert comprenant une face recouverte d'un motif constitué
d'un arrangement de grains d'au moins un type d'encre, ladite encre comportant des
colorants et un polymère réticulé,
- positionnement de la face du film de transfert recouverte du motif sur tout ou partie
de la surface externe du matériau composite,
- application de conditions de pression et de température générant le ramollissement
ou/puis le durcissement de la résine de manière à incruster au moins partiellement
les grains du motif dans la couche superficielle du matériau composite tout en conservant
l'arrangement des grains préparés sur le film de transfert, et
- pelage du film de transfert.
[0014] Au sens de l'invention, la résine « durcissable » peut être une résine communément
qualifiée de thermodurcissable, c'est-à-dire qui durcit par réticulation lorsque les
conditions de température et de pression sont appliquées. De manière alternative,
la résine peut être une résine thermoplastique, qui durcit lors de son refroidissement,
après avoir été ramollie par application de conditions de pression et de température
appropriées.
[0015] La résine a donc une double fonction de rigidification du composite et d'élément
de réception du décor. Il n'est donc plus nécessaire de rajouter des couches de décoration
supplémentaires, ce qui permet de réaliser un gain d'épaisseur et de poids intéressant.
[0016] En d'autres termes, le procédé permet de transférer un motif sur une planche de glisse
sans changement d'état de l'encre et donc sans diffusion, et sans déformation ou perte
de netteté du motif. Pour ce faire, le motif à transférer sur la planche de glisse
est imprimé sur un film de transfert par une impression de type sérigraphie ou jet
d'encre. Préférentiellement, l'encre utilisée est initialement à l'état liquide.
[0017] Plus précisément, le procédé comporte donc une étape de réticulation du polymère
composant l'encre. La réticulation est initiée par un apport d'énergie extérieur.
Par exemple, l'apport d'énergie peut venir du contact avec l'humidité ambiante, de
l'augmentation de la température ou de l'exposition à une lumière UV.
[0018] Avantageusement, l'encre sous forme solide obtenue a une structure qui n'a pas de
point de fusion, ne se ramollit pas mais est dégradée ou carbonisée lorsqu'elle est
chauffée au-delà d'une certaine température. Cette température de dégradation ou de
carbonisation est supérieure aux conditions du procédé de fabrication de la planche
de glisse.
[0019] Avantageusement, le film de transfert possède idéalement au moins une des propriétés
suivantes.
[0020] Préférablement, le film de transfert est déformable, c'est -à-dire qu'il peut se
plier et/ou s'étirer pour s'adapter à la géométrie tridimensionnelle de la surface
externe du matériau composite. En pratique, on positionne le film de transfert imprimé
en le pliant pour l'adapter à la surface externe en trois dimensions du matériau composite.
[0021] Par exemple, le film de transfert est réalisé dans un matériau choisi parmi les polyoléfines.
Cette famille de matériaux présente de bonnes propriétés de légèreté et de résistance
à la fissuration et au déchirement.
[0022] Selon un mode de réalisation privilégié, la force d'adhésion entre les grains et
le film est suffisamment importante pour que le motif ne bouge pas sur le film lors
du déplacement et du positionnement du film de transfert au contact de la résine.
A contrario, la force d'adhésion entre les grains d'encre et la résine est préférentiellement
supérieure à la force d'adhésion entre les grains d'encre et le film de transfert.
Ainsi, les grains d'encre se détachent du film lors du pelage et restent encastrés
dans la résine.
[0023] En pratique, les forces d'adhésion susmentionnées sont obtenues grâce à la rugosité
présente en surface du film de transfert.
[0024] Par ailleurs, la température de ramollissement du film de transfert est avantageusement
supérieure à la température générant le ramollissement ou/puis le durcissement de
la résine pour éviter les déformations du motif ou l'incrustation d'une portion du
film de transfert dans la résine.
[0025] En pratique, le procédé de décoration de la planche de glisse peut être effectué
de deux manières. Le procédé peut comprendre une étape de positionnement du matériau
composite dans un moule, les conditions de pression et de température générant le
ramollissement ou/puis le durcissement de la résine étant ensuite appliquées sur ledit
moule.
[0026] Le moule correspond par exemple au moule dans lequel est assemblée la planche de
glisse. Dans ce cas, la température générant le ramollissement ou/puis durcissement
de la résine appliquée pendant le moulage est inférieure ou égale à 120°C, pour ne
pas dégrader les éléments thermosensibles, comme par exemple les semelles de ski en
polyéthylène.
[0027] En variante, les conditions de pression et de température sont appliquées seulement
sur la couche de matériau composite, puis l'assemblage dans un moule est réalisé dans
un second temps.
[0028] Selon un second aspect, l'invention porte sur une planche de glisse obtenue par le
procédé selon le premier aspect de l'invention. La planche de glisse inclut sur sa
face visible un matériau composite décoré, formé d'une couche fibreuse enduite de
résine durcie.
[0029] Une telle planche de glisse est caractérisée en ce que ledit matériau composite décoré
comprend un motif composé d'un arrangement de grains d'au moins un type d'encre, ladite
encre comportant des colorants et un polymère réticulé, ces grains étant incrustés
dans la couche superficielle de la résine durcie du matériau composite.
[0030] Plus précisément, un matériau composite est composé d'une couche fibreuse enduite
de résine durcie. Selon la technologie employée pour réaliser le matériau composite,
la résine peut-être une résine thermoplastique, qui durcit lorsqu'elle se refroidit,
ou une résine thermodurcissable qui durcit par des phénomènes de réactions chimiques.
En pratique, avant durcissement, une fine couche de la résine reste surnageante par
rapport à la couche fibreuse et constitue la couche superficielle dans laquelle les
grains peuvent s'incruster.
[0031] Au sens de l'invention, « incrusté » signifie qu'une portion du volume du grain d'encre
est englobée par la résine. Autrement dit, une portion importante, idéalement majoritaire,
de la surface externe du grain est en contact avec la résine. Par exemple, le grain
peut être complètement noyé et isolé dans la résine ou bien sa surface supérieure
peut dépasser à l'air libre ou encore au moins une de ses zones latérales peut être
contiguë avec un autre grain. Dans tous les cas, il existe toujours une certaine continuité
de la résine, depuis la couche fibreuse du matériau composite, jusqu'à la surface
extérieure, afin de bien bloquer les grains d'encre. En outre, les grains d'encre
n'entrent pas à l'intérieur de la couche fibreuse, ce qui permet de conserver les
propriétés de résistance mécanique du matériau composite.
[0032] Ainsi, les grains d'encre incrustés sont des éléments ponctuels et non diffus, à
la manière de pixels, et il est possible de les distinguer au microscope. Ils se présentent
alors sous forme isolée ou sous forme d'agrégats de grains englobés de résine.
[0033] Le décor est incrusté dans une très faible épaisseur de résine. Ainsi, dans le cas
où les grains d'encre sont totalement recouverts par la résine, ils restent bien visibles
par transparence et présentent des contours nets et précis. De plus, le décor est
protégé par la résine qui l'englobe et résiste aux agressions mécaniques et chimiques.
Cela permet également une meilleure résistance à l'abrasion et à l'arrachement.
[0034] Par ailleurs, la planche de glisse ne présente pas de surépaisseur liée à l'ajout
du décor, ce qui permet de gagner en légèreté par rapport aux planches de glisse de
l'état de l'art.
[0035] En pratique, le polymère constituant l'encre est choisi parmi le groupe incluant
les polyacrylates, les polyacryliques et les polyuréthanes. A l'intérieur du décor
apposé sur la planche de glisse, ces polymères sont sous forme réticulée, de sorte
que les grains d'encre sont à l'état solide et adoptent une configuration en trois
dimensions. Contrairement aux planches de glisse de l'état de l'art, toutes les couleurs
de colorant peuvent être utilisées, même le blanc, tout en conservant un contraste
suffisant avec la résine pour bien distinguer le décor.
[0036] Selon une caractéristique de l'invention, le nombre de grains présents par unité
de surface de la surface du composite décoré est compris entre 2500 et 640 000 points
par pouce carré, de préférence entre 10 000 et 160 000. Ce qui correspond à une résolution
linéaire comprise entre respectivement 50 et 800 dpi ou points par pouce et 100 et
400 dpi ou points par pouce.
[0037] L'unité de surface appropriée peut correspondre à un carré de 2,54 cm de côté. Cette
valeur de résolution peut également être exprimée en « dpsi » ou nombre de points
par pouce carré, qui est dérivée de l'unité de mesure dpi ou « dots per inch » ou
« points par pouce », communément utilisée pour définir la résolution d'une imprimante
ou d'un scanner. En pratique, le nombre de grains présents par unité de surface de
la surface du composite décoré est relié à la résolution du dispositif utilisé pour
créer le décor sur la planche de glisse, puisque l'impression du décor est réalisée
avec des grains à l'état solide, qui ne peuvent passer ni à l'état liquide, ni à l'état
gazeux. Par conséquent, il n'y a pas de diffusion des grains dans la résine, ce qui
contribue à l'aspect net du décor.
[0038] Selon une deuxième caractéristique de l'invention, le ratio de la surface occupée
par les grains sur une surface unitaire, est compris entre 20 et 75%, avantageusement
entre 25% et 50%. Ce ratio de couverture garantit un maintien suffisant des grains
au sein de la couche superficielle de résine durcie ainsi qu'une bonne protection
des grains face aux agressions extérieures. Plus le ratio de couverture est important,
plus la couleur est concentrée et apparait avec plus d'intensité et de contraste.
A contrario, les grains d'encre sont plus fermement incrustés lorsque ce ratio ne
dépasse pas une valeur maximale.
[0039] Selon une troisième caractéristique de l'invention, un grain d'encre a un diamètre,
ou de manière générale une plus grande dimension comprise entre 10 et 100 µm. Ces
dimensions sont choisies de sorte que l'épaisseur du grain soit idéalement plus petite
que l'épaisseur de résine surnageante, afin d'être correctement englobée par la résine.
Le diamètre est également choisi de sorte que le grain soit suffisamment gros pour
être correctement distingué à travers la couche de résine. Par ailleurs, les dimensions
sont également choisies pour garantir l'aspect esthétique du décor et pour obtenir
la meilleure résolution possible dans les limites des contraintes évoquées ci-dessus.
[0040] En pratique, le motif peut être imprimé sur la surface externe en trois dimensions
du matériau composite. Ainsi, pour une planche de glisse, le motif recouvre la face
supérieure de la planche de glisse. En variante, le motif n'est pas limité à la supérieure
en matériau composite de la planche de glisse, mais il peut également couvrir les
surfaces latérales du matériau composite de la planche de glisse, ce qui contribue
à améliorer l'aspect esthétique général. Par ailleurs, la planche de glisse peut présenter
sur sa surface supérieure des formes en relief, où le motif pourra être apposé sans
difficulté.
Description sommaire des figures
[0041] La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront
bien de la description des modes de réalisation qui suivent, à l'appui des figures
annexées dans lesquelles :
La figure 1 est une photographie, prise au microscope, de la portion supérieure d'une
planche de glisse de l'art antérieur, décorée par sublimation d'une encre dans la
résine.
La figure 2 est une coupe transversale médiane de la portion supérieure d'une planche
de glisse incluant sur sa face visible un matériau composite décoré comportant un
seul type de grain d'encre.
La figure 3 est une coupe transversale médiane de la portion supérieure d'une planche
de glisse incluant sur sa face visible un matériau composite décoré comportant deux
types de grain d'encre.
La figure 4 est une photographie prise au microscope, avec un grossissement comparable
au grossissement de la figure 3, de la surface d'une planche de glisse selon l'invention.
La figure 5 est un organigramme de l'enchainement des étapes du procédé de l'invention.
La figure 6 est une représentation en coupe du film de transfert imprimé lors de la
première étape du procédé de la figure 3, selon un premier mode de réalisation.
La figure 7 est une représentation analogue à la figure 6, selon un second mode de
réalisation.
La figure 8 est une représentation en coupe du film appliqué à la surface de la résine,
lors de la deuxième étape du procédé de la figure 3.
La figure 9 est une représentation en coupe du film positionné à la surface de la
résine, après application des conditions de pression et de température lors de la
troisième étape du procédé de la figure 3.
La figure 10 est une représentation en coupe de la portion supérieure de la planche
de glisse une fois le film de transfert pelé lors de la quatrième étape du procédé
de la figure 3.
Manière de réaliser l'invention
[0042] Les figures 2, 3 et 6-10 ne sont pas représentées à l'échelle pour faciliter la compréhension
du lecteur. En particulier, l'épaisseur de la couche surnageante de résine
13 est exagérée pour illustrer les phénomènes qui ont lieu au sein de cette couche.
En particulier, la forme des grains d'encre
11, 21 est schématisée par une forme globalement rectangulaire, ce qui n'est pas forcément
représentatif de la forme réelle des grains
11, 21.
[0043] Les figures 2 et 3 illustrent une coupe transversale médiane de la portion supérieure
d'une planche de glisse incluant sur sa face visible un matériau composite
15 décoré. Un tel matériau composite
15 est par exemple trouvé sur la portion supérieure d'une planche de glisse, en guise
de renfort. La face supérieure du matériau composite
15 est visible et apparaît donc décorée.
[0044] Un matériau composite
15 est typiquement formé d'une couche fibreuse
14 en fibres de verre, de carbone, de basalte ou en fibres naturelles, longues ou courtes,
unidirectionnelles ou orientées ou encore constituée d'un non tissé, par exemple à
base de fils de polyester. Dans tous les cas, la couche fibreuse
14 est imprégnée de résine
13 thermodurcissable, par exemple une résine époxy, ou thermoplastique, comme une résine
en polyamide. La résine
13 présente une portion surnageante au-dessus de la couche fibreuse
14. Cette portion surnageante de résine
13 a une épaisseur de quelques micromètres.
[0045] Le décor se présente sous la forme d'un arrangement de grains
11, 21 d'encre encastrés dans la résine
13 sur une épaisseur inférieure à 10µm. Le décor peut présenter une ou plusieurs couches
d'un ou plusieurs types de grains
11, 21.
[0046] A titre d'exemple, la figure 2 ne présente qu'un seul type de grains
11, répartis sur deux couches superposées, correspondant à une encre d'une seule couleur
donnée. La figure 3 présente également deux couches superposées. La première couche
est composée d'un premier type de grains
21 et la seconde couche est composée d'un autre type de grains
11, typiquement de couleurs différentes.
[0047] Tel qu'illustré sur la figure 4, les grains
11, 21 ont un aspect sensiblement arrondi, de gouttelette solidifiée et/ou séchée.
[0048] Ils peuvent être isolés et complètement englobés dans la résine ou contigus avec
un ou plusieurs autres grains
11, 21 de la même couche ou d'une couche supérieure ou inférieure. La portion supérieure
du grain
11 peut également émerger partiellement ou totalement à l'air libre. De manière générale,
le décor n'apparaît pas en surépaisseur au toucher car la résine est prédominante
en surface, de sorte que la surface reste lisse et relativement homogène.
[0049] Dans le cas où plusieurs couches ont été superposées, il est difficile de percevoir
les espaces entre les particules, mais avec un grossissement suffisant, par exemple
obtenu au microscope, comme sur la figure 4, on peut mettre en évidence la forme distinctive
des grains
11, 21. Il est également plus facile de visualiser ces grains
11, 21 en bordure du décor, car à cet endroit il y a souvent moins de passes de décoration
superposées.
[0050] Le type d'un grain
11, 21 varie en fonction de l'encre utilisée, typiquement la nature du polymère ou du colorant
peut varier. Dans tous les cas, l'encre utilisée est une encre sous forme solide et
non sublimable, qui ne passe ni à l'état liquide, ni à l'état gazeux lorsqu'on la
chauffe. Au contraire, si on chauffe l'encre composant un grain
11, 21, celle-ci est irrémédiablement dégradée, voire même elle brûle et carbonise. En particulier,
l'encre est par exemple composée d'un polymère de polyuréthanes, polyacrylates ou
polyacryliques réticulé.
[0051] Ce type d'encre peut intégrer tous types de colorants, même le blanc, contrairement
aux encres sublimables de l'état de l'art où le blanc n'existe pas.
[0052] Le décor obtenu est précis et net, puisque les grains
11, 21 ne diffusent pas dans la résine. Les figures 1 et 4 permettent de comparer un produit
obtenu grâce au principe de l'invention, visible sur la figure 4, et un produit obtenu
par sublimation d'encre dans la résine, visible sur la figure 1.
[0053] Sur la figure 4, on distingue les contours nets de l'arrangement de grain
11, 21 englobés par la résine
13. Tandis que sur la figure 1, on n'observe pas de grains, mais une nappe continue d'encre
31, qui se fond graduellement dans la résine, signe que l'encre
31 diffuse dans la résine
13.
[0054] La planche de glisse peut être décorée ainsi sur toutes ses faces et même sur des
surfaces aux géométries particulières, comme des surfaces courbes. Par exemple, dans
le cas où le renfort composite se prolonge latéralement sur les chants du ski, il
est possible de décorer le dessus et les chants d'un ski de façon continue, sans perte
de précision ou déformation du décor au niveau des angles ou des courbes.
[0055] Avantageusement, un gain de 40g sur un ski de fond de 550g, a été réalisé par le
Demandeur en remplaçant un décor par apport de matière par la méthode de décoration
de l'invention.
[0056] Le procédé permettant d'obtenir une telle planche de glisse est illustré à la figure
5 et comporte quatre étapes successives.
[0057] La première étape
210, illustrée sur les figures 6 et 7, est la préparation d'un film de transfert
12. Le film de transfert
12 est une fine feuille, réalisée dans un matériau souple et déformable, typiquement
appartenant à la famille des polyoléfines.
[0058] Le motif du décor est imprimé sur le film de transfert
12, avec le film à plat.
[0059] Avantageusement, le film de transfert
12 est choisi pour pouvoir se déformer sans se rompre lors du transport et de la mise
en place dans le moule.
[0060] Pour les planches de glisse en trois dimensions dont la surface inclut des arêtes
délimitant des zones distinctes, non forcément coplanaires, il y a un avantage à utiliser
un film de transfert
12 qui présente une capacité d'étirement. Typiquement, le film de transfert
12 présente un allongement à la fissuration compris entre 60 et 100% de sa surface initiale.
Autrement formulé, le film de transfert
12 peut s'allonger jusqu'à deux fois sa taille initiale avant de se fissurer.
[0061] En outre, le film de transfert
12 comporte au moins une face présentant une rugosité destinée à retenir mécaniquement
les grains
11, 21 du décor. La rugosité est choisie pour permettre de maintenir le motif en place sur
le film de transfert
12, sans migration pendant le déplacement et le positionnement du film de transfert
12 sur la surface de la résine, d'autant plus que la face décorée du film de transfert
12 est orientée vers le bas lors du moulage de la planche.
[0062] De plus, la rugosité est également choisie pour limiter la surface de contact avec
les grains
11, 21, de sorte que ceux-ci transfèrent dans la résine
13 lorsqu'une pression prédéterminée est appliquée sur le film de transfert
12. Typiquement, la rugosité moyenne
Ra est comprise entre 2 et 5 µm, de préférence voisine de 3 µm. La rugosité moyenne
Ra est obtenue en calculant l'écart moyen entre les pics et les vallées du profil de
rugosité du film de transfert
12. La rugosité maximale
Rz correspond à l'écart vertical absolu entre la hauteur maximale des pics et la profondeur
maximale des vallées sur une longueur prédéterminée. De préférence, la rugosité maximale
Rz est comprise entre 15 et 30 µm, typiquement voisine de 23 µm.
[0063] Deux techniques différentes peuvent être utilisée pour réaliser l'impression du motif
: l'impression par jet d'encre ou la sérigraphie.
[0064] L'impression par jet d'encre est réalisée par une imprimante comportant des têtes
d'impression permettant de déposer des gouttes d'encre liquide sur la surface du film
de transfert
12 avec une résolution linéaire comprise entre 200 et 500 dpi, typiquement 360dpi, soit
environ 130 000 gouttes par carré de 2.54 cm de côté, soit environ 20000 gouttes par
cm
2. Le diamètre des gouttes déposées est compris entre 10 et 100µm, typiquement 24µm.
Les dimensions des gouttes et des grains peuvent être mesurées par des techniques
d'analyse d'image traditionnelles, à partir de clichés similaires à celui de la figure
4.
[0065] L'encre contient généralement un photopolymérisateur. Après dépôt des gouttes d'encre
sur le film de transfert
12, celles-ci sont exposées à une lumière UV permettant d'initier la polymérisation et/ou
la réticulation de l'encre. Ainsi, l'encre est figée et dans un état solide, stable
et irréversible. A titre d'exemple, les encres de la gamme ALTAMIRA DESIGN DP
®, commercialisées par la Société AGFA, ou les encres de la gamme UVIJET KO
® de la Société FUJIFILM peuvent être utilisées pour l'impression par jet d'encre.
L'encre choisie présente également une certaine malléabilité après polymérisation,
ainsi qu'une nature chimique permettant à la fois de ne pas se fissurer lors de la
déformation du film de transfert
12 et de ne pas être dénaturée au contact de la résine
13.
[0066] Dans le cas de la sérigraphie, des écrans comportant des trous de diamètre compris
entre 10 et 100µm, typiquement 40µm, sont disposés en regard du film de transfert
12. La résolution linéaire est comprise entre 50 et 150 dpi, typiquement 120dpi, soit
environ 15 000 gouttes par carré de 2.54 cm de côté, soit environ 2300 gouttes par
cm
2.
[0067] L'encre liquide passe à travers les trous et flue légèrement en arrivant sur le film
de transfert
12. L'encre contient un solvant qui peut s'évaporer soit à température ambiante, soit
en étuve. L'encre polymérise et/ou se réticule par apport d'énergie extérieure, typiquement
sous l'effet de l'humidité ambiante, de l'exposition à la lumière ou sous l'effet
d'une augmentation de la température, pour se trouver de façon irréversible dans un
état solide stable.
[0068] En principe, l'épaisseur de la couche d'encre déposée par jet d'encre est d'environ
5 à 6 µm tandis que l'épaisseur de la couche d'encre déposée par sérigraphie est un
peu plus épaisse, soit environ 10 µm.
[0069] Il est généralement plus facile de créer des grandes surfaces uniformément décorées
avec de la sérigraphie qu'avec du jet d'encre. Avec une impression par jet d'encre,
il sera nécessaire d'apposer plusieurs couches d'encre pour obtenir un résultat similaire.
[0070] Tel qu'illustré sur la figure 6, la couche d'encre peut être composée d'une seule
passe de grains d'encre
11 d'un premier type. Les grains d'encre
11 sont généralement déposés de manière régulière sur la surface du film de transfert
12.
[0071] Tel qu'illustré sur la figure 7, la couche d'encre peut être composée de plusieurs
passes de grains d'encre
11, 21 de plusieurs types.
[0072] Dans tous les cas, l'encre et l'état de surface, c'est-à-dire la rugosité du film
de transfert
12 sont choisis pour avoir une force d'adhésion mutuelle permettant de maintenir le
motif en place sur le film de transfert
12, sans migration pendant le déplacement et positionnement du film de transfert
12 sur la surface de la résine, d'autant plus que la face décorée du film de transfert
12 est orientée vers le bas lors du moulage de la planche. Cependant, la force d'adhésion
entre l'encre et le film de transfert
12 est préférablement plus faible que la force d'adhésion entre l'encre et la résine
13 d'imprégnation du composite pour faciliter le décrochement des grains
11, 21 depuis le film de transfert
12 et leur accroche sur la résine
13.Tel qu'illustré sur la figure 8, l'étape
220 du procédé consiste à déposer le film de transfert
12 à la surface de la résine
13 du composite
15. En principe, le motif est imprimé en miroir sur le film de transfert
12 pour que, lorsque le film de transfert
12 est retourné sur la résine
13, le motif soit dans l'orientation souhaitée, par exemple lisible dans le cas d'une
écriture.
[0073] Tel qu'illustré sur la figure 9, à l'étape
230, des conditions de pression et de température, typiquement comprises entre 3 et 10
bars et 80 et 120°C, sont appliquées sur le composite
15 recouvert du film de transfert
12 imprimé. Dans le cas d'un simple transfert de décor sur un composite
15, sans problématique de collage de différents éléments entre eux, une pression supérieure
ou égale à 3 bars est suffisante. Ceci peut s'appliquer par exemple lorsque le composite
15 est décoré préalablement à l'assemblage du ski dans un moule.
[0074] En outre, les températures de transfert décrites ci-dessus sont compatibles avec
l'emploi de matériaux de type polyéthylène, constituant généralement les semelles
de glisse des skis. A l'extrême, la température peut même être la température ambiante,
mais le temps de durcissement de la résine est alors beaucoup plus long.
[0075] Pour une résine
13 thermoplastique, celle-ci est à l'état solide avant que les conditions de pression
et de température ne soient appliquées sur la planche de glisse. La montée en pression
et en température permet de ramollir la résine
13 thermoplastique. C'est dans cette phase que les grains
11 à l'état solide composant le décor vont s'incruster dans la résine
13 ramollie. Puis, la phase de refroidissement permet le retour de l'ensemble formé
par la résine
13 incrustée de grains
11 à l'état solide.
[0076] Dans le cas d'une résine
13 thermodurcissable, celle-ci est à l'état liquide. C'est dans cette phase que les
grains
11 à l'état solide composant le décor vont s'incruster dans la résine
13 liquide. La montée en pression et en température permet de durcir la résine
13 thermodurcissable autour des grains
11.
[0077] Dans tous les cas, la résine
13 à l'état liquide pendant le moulage remplit tous les espaces libres laissés par les
grains
11 d'encre depuis le renfort fibreux
14, jusqu'à la surface de la planche de glisse, avant de durcir, soit par réticulation,
soit par refroidissement, selon la nature de résine employée.
[0078] La figure 10 illustre l'étape
240 du procédé dans laquelle le film de transfert
12 est pelé de la surface solide du composite
15.
[0079] Dans le cas de la fabrication d'un ski, le composite
15 est généralement imprégné préalablement, puis transféré dans le moule avec les autres
composants constitutifs du ski. L'application des conditions de pression et de température
permet d'agglomérer les différentes couches constitutives du ski ainsi que de durcir
la résine. Dans ce cas, 6 à 10 bars, et préférentiellement 8 bars sont préférablement
appliqués sur le moule. Cette pression permet en outre de chasser le surplus de résine
et d'obtenir un composite
15 présentant un taux de résine compris entre 15 et 30%, typiquement 20%. En variante,
le composite
15 peut également être imprégné de résine directement dans le moule.
[0080] Par ailleurs, le transfert du motif dans le composite
15 peut être réalisé de plusieurs manières. Une première méthode consiste à appliquer
le film de transfert
12 sur le composite
15 après son placement dans le moule. Une seconde méthode consiste à appliquer préalablement
le film de transfert
12 sur le composite
15, puis à transférer l'ensemble formé par le composite
15 imprégné et le film de transfert
12d
ans le moule. Les conditions de pression et de température appliquées au moule permettent
ensuite le transfert du motif depuis le film de transfert
12 vers la couche superficielle de résine
13.
[0081] Dans le cas d'une résine thermoplastique, on peut également imaginer réaliser le
transfert du motif dans le composite
15 avant moulage. Pour ce faire, des conditions de pression et de température permettant
le ramollissement de la résine thermoplastique doivent être préalablement appliquées
sur l'ensemble formé par le composite
15 imprégné et le film de transfert
12. Par la suite, lors du moulage, la résine thermoplastique pourra tout de même se ramollir,
tout en conservant le motif tel que transféré.
[0082] Pour conclure, l'invention permet avantageusement d'obtenir une planche de glisse
avec un décor net, ne présentant pas ou peu de déformations et qui résiste aux agressions
extérieures. Le procédé de fabrication d'une telle planche de glisse est versatile
et permet d'obtenir des décors multiples avec beaucoup de contraste et sans limitation
en termes de coloris. Par ailleurs, selon le taux de couverture en grains d'encre
de la résine, le toucher peut être modifié pour améliorer la préhension de la planche
de glisse.
1. Procédé de décoration d'une planche de glisse incluant sur sa partie visible un matériau
composite (15) formé d'une couche fibreuse (14) enduite de résine (13) durcissable,
ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- préparation d'un film de transfert (12) comprenant une face recouverte d'un motif
constitué d'un arrangement de grains (11, 21) d'au moins un type d'encre, ladite encre
comportant des colorants et un polymère réticulé,
- positionnement de la face du film de transfert (12) recouverte du motif sur tout
ou partie de la surface externe du matériau composite (15),
- application de conditions de pression et de température générant le ramollissement
ou/puis le durcissement de la résine (13) de manière à incruster au moins partiellement
les grains (11, 21) du motif dans la couche superficielle du matériau composite (15)
tout en conservant l'arrangement des grains (11, 21) préparés sur le film de transfert
(12), et
- pelage du film de transfert (12).
2. Procédé de décoration selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de positionnement du matériau composite (15) dans un moule, les
conditions de pression et de température générant le ramollissement ou/puis le durcissement
de la résine (13) étant appliquées sur ledit moule.
3. Procédé de décoration selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé comporte en outre une étape de réticulation du polymère composant l'encre.
4. Procédé de décoration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température générant le ramollissement ou/puis le durcissement de la résine (13)
est inférieure ou égale à 120°C.
5. Procédé de décoration selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film de transfert (12) est déformable, c'est -à-dire qu'il peut se plier et/ou
s'étirer pour s'adapter à la géométrie tridimensionnelle de la surface externe du
matériau composite (15).
6. Procédé de décoration selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film de transfert (12) est réalisé dans un matériau choisi parmi les polyoléfines.
7. Procédé de décoration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force d'adhésion entre les grains (11, 21) d'encre et la résine (13) est supérieure
à la force d'adhésion entre les grains (11, 21) d'encre et le film de transfert (12).
8. Procédé de décoration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de ramollissement du film de transfert (12) est supérieure à la température
générant le ramollissement ou/puis le durcissement de la résine (13).
9. Planche de glisse ayant fait l'objet du procédé selon l'une des revendications 1 à
8, caractérisé en ce que ledit matériau composite (15) décoré comprend un motif composé d'un arrangement de
grains (11, 21) d'au moins un type d'encre, ladite encre comportant des colorants
et un polymère réticulé, les grains (11, 21) étant incrustés dans la couche superficielle
de la résine (13) durcie du matériau composite (15).
10. Planche de glisse selon la revendication 9, caractérisée en ce que la résine (13) est une résine thermoplastique ou une résine thermodurcissable.
11. Planche de glisse selon la revendication 9, caractérisée en ce que le polymère est choisi parmi le groupe incluant les polyacrylates, polyacryliques,
polyuréthanes.
12. Planche de glisse selon la revendication 9, caractérisée en ce que le nombre de grains (11, 21) présents par unité de surface du matériau composite
décoré est compris entre 2500 et 640 000 points par pouce carré, de préférence entre
10000 et 160000 points par pouce carré.
13. Planche de glisse selon la revendication 9, caractérisée en ce que le ratio de la surface occupée par les grains (11, 21) sur une surface unitaire est
compris entre 20% et 75%.
14. Planche de glisse selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'un grain (11, 21) d'encre a une plus grande dimension comprise entre 10 et 100 µm.
15. Planche de glisse selon la revendication 9, caractérisée en ce que le motif est imprimé sur la surface externe en trois dimensions du matériau composite
(15).
16. Planche de glisse selon la revendication 9, caractérisée en ce que le motif recouvre la face supérieure de la planche de glisse.