La nanométrologie entre dans les ateliers
Pour fabriquer un produit fidèle à la conception, il faut surveiller et contrôler avec soin la pièce en cours de fabrication et les principales propriétés mécaniques de l'équipement qui la fabrique. Les variables critiques à surveiller sont la topographie, la morphologie, la rugosité, l'adhérence et la dureté (microscopique et nanométrique), mais on ne dispose pas de techniques souples et fiables pour les suivre sur la ligne de production. Le projet AIM4NP (Automated in-line metrology for nanoscale production), financé par l'UE, a réalisé des avancées importantes pour remédier à cette situation et assurer un développement rapide et l'usage efficace des ressources. Exploitant des techniques de mesure (métrologie) à l'échelle nanométrique et de nouvelles méthodologies de contrôle, les scientifiques ont réalisé un système robotisé de métrologie capable d'atteindre une résolution d'un nanomètre pour de grands échantillons sur un site industriel. En fonction des exigences, la plateforme de métrologie récemment mise au point par AIM4NP peut être fixée à un bras robotique ou à un cadre fixe. Elle peut accueillir différentes têtes de métrologie et réaliser des mesures avec six degrés de liberté. Le système intègre en particulier un microscope à force atomique pour assurer une imagerie à haute résolution, un instrument de mesure tactile et un interféromètre à lumière blanche pour des mesures optiques à une résolution moins élevée. Ces têtes de métrologie complémentaires sont montées sur la plateforme dont la position relative par rapport à la pièce en cours d'usinage est stabilisée de façon active par une unité de contrôle et un actionneur de suivi optique à six degrés de liberté. Il est ainsi possible de compenser les perturbations vibratoires qu'on retrouve en général dans les installations industrielles. Le système AIM4NP robotisé devrait considérablement réduire les coûts de production grâce à l'optimisation des paramètres de production. Il permettra d'améliorer la qualité des produits, ainsi que de réduire les pertes d'énergie et le gaspillage de matériaux. En outre, le meilleur contrôle de la machinerie elle-même réduira les coûts de maintenance et de réparation. Tout ceci renforcera la compétitivité du secteur high-tech de l'UE, à l'avant-garde des fournisseurs d'équipements de fabrication de haute précision et en grande série.
Mots‑clés
Nanométrologie, échelle nanométrique, pièces à usiner, machinerie, AIM4NP, plateforme de métrologie
