fr.wedoany.com Rapport : Avec la demande croissante de composants micro-silicone dans les domaines de la technologie médicale, de l'électronique automobile et des applications haut de gamme, la technologie de micro-moulage de précision se développe rapidement. Le transformateur de silicone autrichien Starlim a créé un département dédié au micro-moulage à son siège de Marchtrenk, équipé de machines d'injection MicroPower de Wittmann et d'installations de salle blanche spécialisées, afin de répondre aux exigences de production dans des domaines tels que les dispositifs médicaux.

« Tout ce qui pèse moins de 10 milligrammes est considéré comme du micro-moulage », explique Dominik Kreuzmayr, responsable de l'équipe marketing et ancien ingénieur de développement interne au département micro-moulage. Il a présenté deux composants de démonstration illustrant la précision actuelle du micro-moulage par injection : un joint torique de 0,7 mm de diamètre avec une épaisseur d'anneau de 0,4 mm, et un composant d'aide auditive de 6 × 5 × 1 mm. Ce dernier est constitué d'une membrane en silicone liquide (LSR) bleue et d'un cadre en polybutylène téréphtalate (PBT) thermoplastique. Kreuzmayr indique que les machines MicroPower sont très appréciées pour leur précision exceptionnelle dans l'exécution de tous les réglages de paramètres. « Cette dynamique extrêmement sensible, combinée à une régulation absolument stable et précise, établit de nouvelles références », ajoute-t-il. « Les gens repensent réellement leurs critères de fiabilité et de répétabilité des processus. »

Le composant d'aide auditive est produit sur une machine d'injection MicroPower entièrement électrique dans un moule à cavité unique. « Pour la production industrielle en série, nous utilisons au maximum quatre cavités », précise Kreuzmayr. Seize cavités compromettraient la précision submillimétrique, car la proximité de l'agencement des cavités devient alors cruciale. Le principal défi de la production de ce composant réside dans le maintien des tolérances étroites de la zone ondulée de la membrane. « Il faut s'appuyer sur la précision de contrôle de la machine d'injection, car contrairement aux pièces plus grandes, il n'y a pas ici de tampon de matière résiduelle », souligne Günter Polt, ingénieur d'application au département de micro-moulage par injection de Starlim. Fort de près de 30 ans d'expérience dans le moulage par injection de silicone, Polt explique qu'après être passé au département de micro-moulage il y a quelques années, il a découvert qu'il ne pouvait pas évaluer la qualité des pièces à l'œil nu.

Les tolérances du composant d'aide auditive sont de plus ou moins deux micromètres, ce qui nécessite un réglage et un contrôle extrêmement précis de la force de fermeture, essentiels pour la reproduction sonore et un assemblage efficace. Le moule est fabriqué par l'atelier interne de construction de moules de Starlim, issu de la société Sterner Werkzeugbau GmbH, fondée en 1974 par Franz Sterner. Dix ans plus tard, Starlim Spritzguss GmbH (anciennement Starlim Gummi- und Kunststoffverarbeitung GmbH) a été créée, et les deux divisions se sont développées en un ensemble indissociable ; aujourd'hui, les moules ne sont utilisés que pour les propres opérations de production de l'entreprise. Des technologies avancées de laser et d'impression 3D miniature sont utilisées pour fabriquer des moules répondant aux normes de qualité acoustique.

Pour la production en série, Starlim prévoit de tester en ligne les caractéristiques vibratoires de la membrane, c'est-à-dire immédiatement après le moulage par injection, pendant que la pièce est encore dans la cavité du moule. Le fabricant de moules a déjà intégré un émetteur sonore et un système de mesure laser dans le préhenseur du robot. Kreuzmayr indique que grâce à des technologies innovantes de moules et de traitement, une percée a été réalisée sur le composant d'aide auditive.

La cellule de travail MicroPower n'occupe que deux mètres carrés d'emplacement au sol et comprend l'unité de verrouillage, le système d'injection, la manutention des matériaux, l'automatisation, le contrôleur de température, le système de contrôle qualité, etc. La conception entièrement électrique, associée à des guides linéaires et à un système de genouillère à cinq points de haute précision, garantit la protection du moule et une répartition uniforme de la force de fermeture.

Jochen Sassmann, directeur régional des ventes chez Wittmann, souligne que la conception de la machine permet au piston d'injection de se déplacer directement jusqu'à la ligne de joint du moule, ce qui peut considérablement réduire ou éliminer la carotte. Cela revêt une importance particulière pour le moulage par injection de silicone, où le LSR entièrement vulcanisé ne peut pas être recyclé. Sassmann explique que ce concept de machine est en constante évolution et définit aujourd'hui l'état de l'art du micro-moulage par injection en termes de précision et d'efficacité. Wittmann, qui a intégré Battenfeld, maintient cet argument de vente grâce à la machine d'injection MicroPower. Cela fait quinze ans que Starlim a créé son département de micro-moulage ; à l'origine, seul Battenfeld pouvait fournir des micro-machines pour la production industrielle en série. Actuellement, plusieurs machines d'injection MicroPower fonctionnent à Marchtrenk, dont certaines sont utilisées pour fabriquer des produits de chirurgie ophtalmique. Les configurations comprennent des systèmes à un composant, à deux composants, ainsi que des systèmes intégrés où deux machines indépendantes sont reliées par un robot. Selon Wittmann, les systèmes intégrés améliorent la flexibilité, et le concept MicroPower offre une liberté d'automatisation considérable, accueillant divers systèmes de manutention via des interfaces, y compris des systèmes développés en interne par Starlim, ainsi que des robots SCARA montés verticalement dans la cellule de production MicroPower.

Pour chaque nouveau projet, Starlim étudie en profondeur quel concept de production offre la meilleure efficacité globale. Les produits à deux composants représentent environ 40 % de la production, et l'équipe de micro-moulage s'attend à une augmentation de cette part, car les demandes de devis pour des pièces à deux composants sont de plus en plus fréquentes, malgré le temps de développement supplémentaire requis. Les lots de plusieurs millions de pièces sont la norme, et les machines MicroPower relèvent de manière fiable ces défis extrêmes tout en garantissant à l'équipe des processus sûrs. Kreuzmayr conclut : « Grâce à une communication rapide sur de courtes distances, nous avons trouvé des solutions à tous les défis rencontrés. Grâce à notre partenariat, nous pouvons exploiter pleinement les capacités techniques de la machine. »