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Une micro-unité de production

Mirel Scherer
Une micro-unité de production

Modulaire, cette solution s'adapte aussi bien à une production unitaire qu'en grande série.

© D.R.

La solution fait appel à des composants dont la précision se mesure en nanomètres pour assurer des micro-assemblages ou des microcontrôles.

Utiliser la nanorobotique pour améliorer les performances de la micromécanique. Telle est l'idée exploitée par le constructeur allemand Klocke Nanotechnik. « Nous avons puisé dans notre catalogue d'éléments nano et fait appel à des solutions de nos partenaires pour mettre au point un système de microproduction ultraprécis », explique Volker Klocke, PDG de la société d'Aix-la-Chapelle (Allemagne). Une panoplie de moyens très riche qui comporte aussi bien des tables numériques de haute précision (fabriquées par LPKF) que des nanomoteurs ou des manipulateurs à retour de force. Les tables de travail XY sans jeu présentent ainsi une précision de répétabilité de l'ordre de 60 nm, tout en étant capables de transporter plusieurs kilos sur des longueurs d'axe de 50 mm.

Une durée de vie plus longue

Les modules nanorobotiques comportent jusqu'à seize axes de mouvement et disposent de pinces qui se déplacent avec une précision qui correspond à la manipulation des éléments minuscules et très sensibles.

« La conception modulaire de notre système facilite l'adaptation rapide aux applications les plus diverses comme la fabrication du chemin pour les fibres optiques, des diodes laser, des micro-engrenages... », précise l'expert.

Selon lui, « la précision nano du système lui garantit une durée de vie plus longue que celle de solutions classiques. » Exemple à l'appui : « La précision est par exemple multipliée par cent par rapport à une ligne de fabrication de microcomposants habituelle, telle celle qui sert à produire les téléphones mobiles (précision de 20-50 µm). »

L'utilisateur peut ainsi ajouter, combiner ou échanger en fonction de ses besoins, des composants comme les capteurs de force, les systèmes d'inspection de composants électroniques, les manipulateurs, les micropinces, les microscopes et les scanners (fabriqués par un autre partenaire de Klocke Nanotechnik, la société Fries Research & Technology). Très flexible, le système peut passer de la fabrication manuelle d'un produit unique à celle automatisée et en grande série. L'utilisateur pourra choisir une configuration à 4 axes pour la fabrication d'un prototype unique ou une solution automatisée dès que dix prototypes sont à produire. Il peut également intégrer dans sa mécanique et sa partie logicielle la technologie d'assemblage de connecteurs par micro-adhésion.

Le contrôle d'un tel système de microfabrication complexe est assuré par une série de serveurs PC reliés grâce à un réseau Ethernet. Le logiciel conçu sur mesure génère facilement des programmes adaptés à l'application via une interface graphique.

À titre d'exemple, un banc de test universel, construit sur la base de ce système, peut être facilement adapté au contrôle des écrans plats. Ces derniers sont alors manipulés et contrôlés pixel par pixel. « L'avantage est d'utiliser un système multifonctionnel unique pour des opérations de contrôle qui nécessitent normalement plusieurs équipements différents », conclut le responsable.

LE DÉFI

Réaliser un système de microproduction pour les opérations ultraprécises.

LA SOLUTION

Des modules de nanorobotique propres à être intégrés en fonction de l'application.

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