Le formage galvanoplastique de structures dupliquées par lithographie UV permet la fabrication industrielle de micro pièces en métal. L’électroformage séduit par une reproductibilité élevée ainsi que par la possibilité de réaliser des structures sans copeaux ni bavures.

Exemple de structures très précises obtenues par l’électroformage de précision
Contrairement aux procédés d’usinage par enlèvement de matière comme l’estampage, la gravure, le fraisage, la rectification, le découpage laser ou l’électroérosion, l’électroformage (ou galvanoplastie) est une technologie qui fonctionne par apport de matière : le produit à fabriquer est déposé par voie galvanique sur support plat ou sur des modèles tridimensionnels appropriés (cire, plastique, aluminium...) En éliminant ensuite les modèles, il est possible de réaliser des objets en métal creux, légers et sans soudures comme des soufflets plissés, soufflets pour contacts flexibles, bijoux ou matériaux de décoration.
La palette de produits de TRW Switzerland GmbH se compose de pièces miniatures en nickel déposées par voie galvanique, robustes et dotées d’une précision micrométrique.
Les moyens techniques disponibles chez TRW Switzerland GmbH permettent une production journalière d’environ 200 m2. Cette surface correspond par exemple à peu près à 45 000 disques de codage d’un diamètre 53 mm environ.

Disque de codage optique de grande précision
Des positions déterminées et réglées exactement
Dans de nombreuses applications de la technologie des capteurs, on utilise des disques de codage. Ils mesurent et comparent des signaux optiques et restituent des signaux numériques ou analogiques. L’électroformage est ici le procédé de fabrication idéal pour obtenir des structures de grilles et de fentes d’une finesse micrométrique et sans bavures. La réalisation en métal massif offre dans ce cas une résistance mécanique très élevée pour l’encombrement le plus petit qui soit. La planéité de ces produits revêt souvent une grande importance. Cette planéité est fonction des tensions internes des couches déposées. Grâce à des travaux approfondis, TRW Switzerland GmbH a réussi à maîtriser les paramètres du processus de façon à pouvoir orienter cette propriété de manière reproductible.
De la lithographie UV au produit de précision
Exécuté selon la technique LiGa, le façonnage des produits à fabriquer commence par un processus préalable de lithographie UV : le substrat de métal (mandrin) revêtu de vernis photosensible est structuré par une insolation UV au travers d’un masque photographique de grande précision. Les surfaces non insolées sur lesquelles la déposition galvanique doit avoir lieu sont ensuite éliminées. Par application d’un courant continu, les substrats métalliques (tôles d’acier inoxydable de 0,8 mm d’épaisseur) sont connectés à la cathode dans des électrolytes de nickel. Il s’opère alors un transfert des ions de l’anode vers les surfaces libres du substrat métallique (Ni2+ + 2e- → Ni) pour créer le produit fini.
Ces pièces sont ensuite détachées du substrat métallique et emballées selon les prescriptions du client comme produits finis, ou sont envoyées vers d’autres étapes de traitement. Les installations de production et les flux de travail permettent aujourd’hui la fabrication de pièces avec des dimensions structurelles nettement inférieures à celles du cheveu humain. Des épaisseurs de couche de l’ordre de moins de 20 à plus de 200 µm sont réalisées sur une surface de mandrin de 480 X 520 mm2.
Nouvelles applications de l'électroformage
La tendance dominante à aller vers les micro technologies offre de nouveaux défis à l‘équipe de TRW Switzerland GmbH. Dans le domaine des ressorts, filtres, tamis ou grilles spéciales comme dans celui des commandes pour l’automobile. Pour des besoins de stencils en grands volumes pour la sérigraphie de précision ou les pochoirs de dépôt par évaporation pour la fabrication de composants électroniques et photovoltaïques. Pour des actionneurs ou éléments de technologie MEMS (systèmes micro-électromécaniques) manipulables magnétiquement ou électriquement. Et enfin pour des éléments de sécurité et de protection contre les copies.

Site du fournisseur :
www.trw.ch