Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
La technique d’emboutissage à chaud appliquée aux microcomposants a présenté de grands progrès ces quelques dernières années. Ainsi, le contexte général des nanostructures doit faire l'objet d'une nouvelle présentation. Après l’analyse de l’emboutissage à chaud à l’aide d’une description du procédé et de quelques exemples d’application, le concept de procédé hybride est proposé. Puis, le coeur de l’article se concentre sur un aperçu de la technique d’emboutissage à chaud qui se déplace vers le domaine nanométrique. L’évolution de la nanolithographie vers le nano-emboutissage est alors abordée, puis les équipements nécessaires à cette transformation sont listés.
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INTRODUCTION
Au cours des quinze dernières années, la technique d'emboutissage à chaud appliquée aux microcomposants en matière plastique a été un facteur clef pour le succès de la microtechnique des systèmes polymères. Cette technologie a fait un progrès considérable. Pour les composants, il ne s'agit plus de premiers échantillons simples qui sont emboutis ou estampés, mais de composants complexes aux structures multicouches ou aux circuits conducteurs intégrés. Ce dossier donne un aperçu de la technique d'emboutissage à chaud qui évolue actuellement vers le domaine nanométrique.
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Procédé hybride2. Technique d'emboutissage à chaud
La technique d'emboutissage à chaud a comme caractéristique de fabriquer plusieurs répliques d'un moule métallique et de se procurer ainsi d'une manière simple des composants polymères de structures identiques. Ce procédé se décompose en trois étapes (figure 2). Il suffit de poser une feuille en plastique entre deux plaques métalliques chauffées, puis, lorsque la matière thermoplastique est suffisamment ramollie, de presser les deux plaques l'une contre l'autre. L'une des deux plaques et/ou les deux plaques peuvent présenter des surfaces microstructurées. Enfin, après le refroidissement de la matière plastique, le composant obtenu peut être démoulé.
2.1 Description du procédé
Ce procédé de mise en œuvre offre des avantages. En partant d'un produit semi-fini, on évite l'étape d'extrusion des granulés au cours de ce procédé. Ainsi, il n'est pas nécessaire de synchroniser deux procédés l'« injection » et l'« emboutissage ». En effet, lorsqu'il s'agit de pièces filigranes, les exigences de ces deux étapes ne peuvent souvent pas simultanément être remplies. Il s'agit, d'une part, de la distribution homogène jusqu'aux extrémités de la feuille et, d'autre part, du remplissage des microstructures avec une pression minimale. Ceci est toujours rencontré lors de la fabrication de pièces de grande taille aux détails microstructurés. L'introduction d'un produit semi-fini peut limiter le choix des matériaux : la disponibilité du grand nombre de polymères que l'on trouve sous forme de granulat est réduite dans le domaine des matériaux en feuilles ou en plaques. Mais en principe, la technique d'emboutissage à chaud convient pour la réplication de tous les matériaux thermoplastiques. En effet, la gamme des matériaux couvre un large domaine avec des polymères tels que le polypropylène (PP) ou le polyéthylène (PE), on peut ainsi microstructurer des polymères bas coût. Cependant, le coût des matériaux joue encore un rôle secondaire par rapport aux propriétés techniques, la plupart des concepteurs recourent à des polymères techniques tels que le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polycarbonate (PC), les...
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Technique d'emboutissage à chaud
BIBLIOGRAPHIE
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(4) - HANEMANN (Th.), HECKELE (M.), PIOTTER (V.) - Current Status of Micromolding Technology. - Polymer News, vol. 25, no 7, pp. 224-229 (2000).
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