La photodécoupe : un usinage polyvalent pour presque tous les métaux

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Catégorie : aperçu du processus de découpe chimique

Laphotodécoupe est une méthode rapide, efficace et rentable pour la fabrication de petites pièces métalliques de précision à l'aide d'un agent d'attaque chimique. Elle est bien adaptée au développement, aux prototypes et aux volumes de production, et permet de passer très rapidement d'un volume faible à un volume élevé. Les pièces photodécoupées sont exemptes de bavure et de contrainte, la complexité des formes est illimitée et il est tout à fait possible de modifier la conception à tout moment, car le processus utilise un outillage numérique facilement modifiable.

Ce sont ces attributs qui rendent la photodécoupe intéressante pour une vaste gamme de pièces et de composants complexes, dont beaucoup sont utilisés dans des applications critiques pour la sécurité. Cependant, la photodécoupe possède une autre caractéristique essentielle : sa capacité à être appliquée à presque tous les métaux. C'est le résultat de deux éléments : la nature inhérente du processus et, en ce qui concerne Precision Micro, des décennies de recherche et de développement dans le domaine de la chimie des agents de découpe.

Découpe chimique des métaux

Une taille unique ?

La photodécoupe n'est pas un processus à taille unique. Pour optimiser les résultats pour les clients de tous les secteurs industriels, Precision Micro doit travailler en partenariat avec ses clients, se mettre dans la peau d'un projet particulier et, bien sûr, optimiser les paramètres du processus et les produits de découpe adaptés à un métal particulier pour garantir le succès. En tant qu'entreprise, elle peut appliquer la photodécoupe à une gamme de plus de 2000 types de métaux, ce qui est le résultat de plus de 50 années de savoir-faire en matière de découpe.

Pratiquement tous les métaux peuvent être photodécoupés, mais certains - comme l'acier inoxydable, le cuivre et le nickel - sont plus simples que d'autres - l'aluminium et le titane. L'industrie exige de plus en plus des métaux des métaux plus résistants, plus légers et généralement plus performants, tout en respectant des paramètres de coût stricts. Ce sont souvent ces métaux qui sont plus difficiles à usiner économiquement, et c'est là que l'équipe d'ingénieurs de Precision Micro se concentre pour assurer la satisfaction des clients et conserver sa position de fournisseur leader sur le marché européen.

Les principaux groupes de métaux demandés par les clients sont indiqués ci-dessous, ainsi que l'approche de la photodécoupe et les composants typiques fabriqués.

Ressorts de flexion découpés

Acier et aciers inoxydables

Precision Micro découpe plus de deux millions de composants en acier chaque mois à partir d'une gamme d'aciers inoxydables austénitiques, ferritiques et martensitiques, ainsi que de nuances spécialisées présentant une résistance élevée à la fatigue, telles que les bandes d'acier Sandvik Chromflex.

En raison de sa polyvalence, l'acier inoxydable est utilisé dans une grande variété de produits et d'applications et est souvent préféré en raison de son faible coût.

Precision Micro est un spécialiste de la production de ressorts et de flexibles en acier inoxydable utilisés dans des applications de sécurité critiques telles que les satellites, les systèmes de freinage ABS, les biocapteurs et les systèmes d'injection de carburant. Dans ces applications, les flexibles doivent « fléchir » des millions de fois, sans aucune faille, et comme la photodécoupe n'altère pas la résistance à la fatigue ou la planéité de l'acier inoxydable, elle est souvent considérée comme le procédé optimal.

La photodécoupe est également très utilisée pour la fabrication de toiles métalliques, de filtres et de tamis en acier sur mesure car, contrairement à la tôlerie conventionnelle, le processus offre une complexité illimitée - vous ne payez que pour le premier trou. En outre, comme la photodécoupe n'altère pas la finition mécanique de la surface de l'acier inoxydable, elle a été adoptée par les concepteurs de garnitures intérieures d'automobile pour la fabrication de caches haut-parleurs complexes et très détaillés.

Dans le secteur médical, des aciers de qualité chirurgicale présentant des degrés de dureté élevés sont découpés pour produire une gamme d'instruments chirurgicaux - Precision Micro produisant des milliers de scies osseuses sagittales et oscillantes chaque mois.

Les agents d'attaque chimiques traitent aussi bien les matériaux durs que les matériaux tendres, contrairement à l'emboutissage où les matériaux plus durs entraînent l'usure de l'outil et sa remise en état ultérieure.

Composants d'appareils auditifs en nickel

Nickel et alliages de nickel 

Le nickel présente une résistance élevée à la chaleur et à la corrosion, et est couramment utilisé comme revêtement extérieur protecteur pour les métaux plus tendres.

Precision Micro assure la découpe de toute une variété de composants en nickel pour l'industrie médicale, y compris des contacts d'appareils auditifs électroniques et des composants utilisés dans les condensateurs de batteries d'implants actifs.

Le maillechort est le matériau le plus rentable pour le blindage électronique, car il peut être soudé, ne s'oxyde pas et ne nécessite pas de placage supplémentaire. Le masque photographique numérique permet de compenser les outils de presse coûteux, et des lignes de pliage peuvent être incorporées pour pouvoir former les composants à la main.

L'Inconel est un superalliage à haute température à base de nickel qui, outre une résistance thermique supérieure, présente une excellente résistance à la corrosion, à la pression et à l'oxydation. Ce sont ces propriétés qui le rendent difficile à usiner et à photodécouper. Toutefois, en tant que spécialiste de la photodécoupe sur « métaux difficiles à usiner », Precision Micro a mis au point un procédé exclusif de photodécoupe de l'Inconel, qui permet de produire des plaques de piles à combustible dotées de canaux et de disques d'écoulement bipolaires complexes qui entrent en contact avec des liquides et des gaz corrosifs.

Cuivre et alliages de cuivre

Le cuivre est souvent spécifié pour les applications électroniques en raison de sa conductivité thermique et électrique élevée. Ses propriétés (comme celles d'autres types de métaux) peuvent être améliorées pour des applications spécifiques en créant un alliage avec un autre métal. Par exemple, l'ajout de béryllium augmente la résistance physique du cuivre.

Le cuivre et ses alliages sont très durables, ductiles et malléables, ce qui signifie qu'ils sont bien adaptés au formage et au placage après découpe.

Precision Micro produit chaque mois des milliers de contacts électriques tridimensionnels, de broches, de bornes, de joints EMI, de blindages, de grilles de connexion et de connecteurs pour des applications automobiles, électroniques, aérospatiales et médicales.

Titane et ses alliages

Le titane est réputé pour sa résistance, sa légèreté, ses performances à haute température et sa biocompatibilité. La découpe du titane est difficile car il forme une couche protectrice oxydée lorsqu'il est exposé à l'air, ce qui signifie qu'il ne peut pas être découpé avec les produits chimiques de découpe standard.

Precision Micro utilise des agents d'attaque chimiques spéciaux pour la photodécoupe qui ont fait leurs preuves et qui permettent de surmonter ce problème. Elle est donc l'une des seules entreprises de photodécoupe au monde à pouvoir proposer la photodécoupe sur titane à l'échelle de la production.

Precision Micro est spécialisée dans la découpe de toiles métalliques biocompatibles pour piles crâniennes, dentaires et stimulateurs cardiaques destinées au marché des dispositifs médicaux. Ces toiles métalliques complexes et parfois ultra minces bénéficient du fait que la photodécoupe fabrique toutes les ouvertures et tous les fraisages simultanément, ce qui la rend plus économique que les procédés concurrents de découpe laser et d'usinage.

En combinant la photodécoupe et le collage par diffusion, Precision Micro peut également produire des canaux captifs complexes dans les échangeurs de chaleur à plaques de manière plus économique que l'usinage conventionnel ou le perçage au laser.

Tôle d'aluminium découpé chimiquement

Aluminium et ses alliages

L'aluminium présente de nombreux attributs du titane - notamment son rapport résistance/poids élevé et sa résistance naturelle à la corrosion - mais à un coût inférieur. Alors que le titane est plus solide et plus résistant à la corrosion que l'aluminium, il a une limite de fatigue relativement basse, ce qui rend l'aluminium bien adapté aux applications aérospatiales où les limites de fatigue doivent être élevées.

L'aluminium est difficile à photodécouper efficacement car l'énergie thermique qu'il dégage pendant la découpe donne souvent un bord rugueux et granuleux.

Precision Micro a mis au point une méthode exclusive de découpe sur l'aluminium et ses alliages, qui permet d'obtenir des profils d'arêtes comparables à ceux découpés dans l'acier inoxydable. Elle est également certifiée AS 9100, la norme de système de gestion de la qualité requise pour fournir les plus grandes entreprises mondiales des secteurs aéronautique, défense et spatial.

Les applications typiques comprennent les grilles d'admission d'air des hélicoptères, qui sont légères et conservent les propriétés du matériau pendant la fabrication, ainsi que les plaques de transfert de chaleur utilisées dans les déshumidificateurs et les moteurs d'avion. Ces assemblages de plaques nécessitent souvent des conceptions multiples qui peuvent être mises en place de manière rentable grâce à la photodécoupe et comprennent des canaux lisses pour améliorer la circulation de l'air.

Résumé

Très polyvalente et rentable, il n'est pas étonnant que la photodécoupe soit devenue l'une des technologies d'usinage des métaux qui connaît aujourd'hui la plus forte croissance. La capacité à découper la plus large gamme de métaux est cruciale lors de la sélection d'un fournisseur de photodécoupe, de même que l'établissement d'un partenariat dès la phase de conception afin de garantir la réussite de la fabrication et une mise sur le marché plus rapide. Precision Micro a plus de 50 ans d'expérience en tant que spécialiste de la photodécoupe et est le leader du marché de la photodécoupe en Europe.

Son investissement continu dans la recherche et le développement d'agents de découpe chimique et de paramètres de processus permet aujourd'hui de traiter les métaux les plus difficiles en volume et à des niveaux élevés de précision et de répétabilité.

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