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Minimizing Defects in Micro-Manufacturing Applications

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Des pièces de précision de haute qualité à un meilleur prix

Le but ultime du secteur industriel est d'arriver à une fabrication zéro défaut tout en réduisant les déchets, les délais et les coûts. La surveillance des processus et les contrôles adaptatifs devraient changer la donne en matière de compétitivité, par rapport aux méthodes classiques d'inspection du produit final.

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Les pièces de petit et moyen format, à l'échelle du micromètre et du nanomètre, offrent des perspectives commerciales colossales dans des secteurs tels que la micro-ingénierie et les appareils médicaux et optiques. Toutefois, il n'existe aucun contrôle qualité pour cette micro-fabrication. Les scientifiques du projet MIDEMMA (Minimizing defects in micro-manufacturing applications), financé par l'UE, ont étendu la validation du produit final pour inclure la surveillance et l'optimisation des matériaux bruts, des pièces et des processus. Diverses techniques permettent de détecter les défauts en temps réel. Il est possible d'utiliser des machines moins coûteuses car la surveillance des processus diminue la variabilité. Enfin, des outils évolués de prise de décision permettent d'utiliser des opérateurs aux connaissances moins étendues. Un nouveau système de fixation des pièces utilise une technique évoluée pour surveiller la déformation et le déplacement de la pièce, et s'y adapter. Un système de manipulation de haute précision autorise un positionnement et une répétabilité d'une grande rigueur lors des opérations de micro-usinage. Les chercheurs ont également mis au point un microscope intégré à la machine pour mesurer les pièces fabriquées, à l'échelle du micron. Les techniques de surveillance des processus sont destinées au micro-usinage et à l'usinage par micro électro-érosion (technique sans contact), à l'ablation ultra rapide par laser, et à la micro-injection (moulage par injection de plastique). Le contrôle adaptatif de processus utilise les données issues de la surveillance des processus pour définir automatiquement les paramètres de processus, détecter les erreurs et s'adapter aux conditions d'exploitation. L'équipe a procédé à la démonstration des techniques en collaboration avec cinq entreprises dans les secteurs des appareils médicaux et de l'optique. D'importantes améliorations ont été apportées au niveau de la fabrication des prothèses dentaires, des composants optiques, des lasers à impulsions ultra courtes, des appareils d'orthodontie et des machines-outils à micro électro-érosion. Les solutions du projet MIDEMMA promettent de révolutionner les activités des fabricants de pièces extrêmement petites. La possibilité de réduire les coûts, les délais et les déchets aura un impact important sur la rentabilité des fabricants européens. La qualité supérieure améliorera la compétitivité sur les marchés mondiaux des composants de micro-ingénierie, de l'optique de grande précision et des lentilles.

Mots‑clés

Zéro défaut, fabrication, surveillance des processus, micro-ingénierie, micro-fabrication

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