mAm 2014

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Monolithique n'est pas inerte

La seconde intervention du meeting avait pour thème la conception des micro systèmes mécaniques flexibles et a été présentée le Dr Simon Henein, professeur à l'Instant-Lab de l'EPFL. Les recherches faites dans ce domaine par le Dr Henein sont basées sur des systèmes dynamiques monolithiques, c'est à dire des éléments autorisant des mouvements linéaires ou rotatifs selon un ou plusieurs axes sans utilisation de pivots, de glissières ou de tout autre système classique. La flexibilité de l'élément est obtenue par sa propre géométrie à l'image, très simplifiée, d'un ressort que l'on peut comprimer, étirer, tordre ou fléchir. Les éléments monolithiques sont fabriqués de manière a ne laisser à certains endroits définis que de très fines bandes de matière qui agissent comme des lames de ressorts et autorisent ainsi des mouvements sans pièces rapportées supplémentaires. L'énorme avantage de cette technologie est son extrême précision et ses dimensions micro et nanométrique permettant son utilisation dans des domaines aussi vastes que pointus tels que les technologies du vide et des semi-conducteurs, les applications à très basse température, le spatial, l'horlogerie ou le médical. L'absence d'axe de pivotement élimine tout frottement ainsi que les besoins en lubrification et assure une très grande fiabilité des systèmes. Les débouchés dans le domaine de l'horlogerie, du médical et du spatial sont très importants et devraient se démocratiser dans les années à venir tellement son potentiel semble illimité. Pour l'horlogerie, son utilisation permettrait des complications impossibles à réaliser aujourd'hui ainsi que de nouvelles fonctions grâce à de nouveaux algorithmes tel que la déclinaison du soleil tout au long de l'année, la représentation de l'analemme respectant la stricte position astronomique de la terre par rapport au soleil, le calendrier islamique donnant le début exact du Ramadan et tout cela avec un niveau de précision jamais atteint jusqu'à présent. Une autre application très prometteuse, dans le domaine médical, est une prothèse de genou à compliance programmable autorisant un réalignement géométrique, c'est à dire que si après plusieurs années d'utilisation, la prothèse s'est affaissée sur la gauche ou sur la droite et provoque une gêne pour le patient, il suffit de rehausser le côté le plus bas sans devoir réopérer.

La course submicrométrique a trouvé son vainqueur

La troisième présentation de la matinée avait pour thème, A huge step towards the submicron, qui peut être traduit par: un énorme pas vers des précisions inférieures au micron. Denis Jeannerat, directeur technique chez Willemin-Macodel a présenté la nouvelle fraiseuse Delta 701S qui a crée le «buzz» dans le petit monde de la microtechnique par enlèvement de copeaux lors de sa présentation officielle lors de l'EMO 2013 à Hannovre. Les performances hors normes de cette micro fraiseuse sont venues bousculer les codes en vigueur de la profession et ouvres des horizons qui semblaient il y a peu encore inaccessibles. Sa grande force réside dans la prise en compte de l'adéquation des masses en mouvement et de celles des pièces à usiner qui retrouve ici un rapport plus équilibré. En effet souvent les masses en mouvement, table, bélier sont bien plus importantes que celles des pièces à fabriquer. Alors que les pièces ne pèsent que quelques grammes les éléments mobiles eux dépassent allégrement le quintal. Il résulte de ce rapport déséquilibré une inertie importante qui est d'autant plus difficile à maîtriser que la dynamique de la machine est élevée sans parler des problèmes de dilatation inhérent à la grande dimensions des éléments mobiles. Son architecture Delta parallèle par opposition à une cinématique sérielle classique permet une construction avec des masses en mouvement très faible tout en conservant une très grande rigidité. Ces deux conditions autorisent un très haut niveau de précision et une dynamique élevée. La combinaison de la haute résolution des règles de mesure et de la boucle de régulation ultra-rapide garantit des contours à 0,2 micron avec une répétabilité tout aussi précise. Pour les détails techniques de cette magnifique machine, vous êtes invité à relire l'article en page 22 du MSM numéro 7 de 2013. Cette machine dédiée en premier lieu à l'industrie horlogère fera aussi le bonheur de toutes sociétés activent dans la micro-mécanique et désireuses d'obtenir une précision sub-micromètrique et une qualité d'état de surface proche du polissage. Le concept très innovant de cette 701S génère encore quelques appréhensions mais celui ou celle qui saura l’apprivoiser oubliera très vite tout ce qui a été fait avant pour ne jurer plus que par elle. On n'arrête pas le progrès.

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