La gravure photochimique, une technologie ultraprécise

Lors de la fabrication de pièces critiques, le processus choisi doit être rentable et capable d’assurer des tolérances extrêmement serrées. La gravure photochimique répond à ces défis qu’affrontent de nombreuses entreprises industrielles.

Les procédés de fabrication capables d’assurer la réduction du poids, de coût et de délai de mise sur le marché des produits ont le vent en poupe. En effet, les entreprises qui doivent assurer la fabrication efficace et rentable de composants de précision et de micro-composants cherchent toujours le nec plus ultra dans ce domaine. Technologie d’usinage polyvalente, la gravure photochimique (photo-chemical etching ou PCE) répond à ces desiderata en étant capable de fabriquer en grande série des pièces et des composants métalliques complexes et riches en fonctionnalités. Des sociétés comme Mecachimique, Micrometal… utilisent ce procédé dès le début du cycle de conception d’un nouveau produit. Ces dernières proposent ainsi des solutions complètes à des secteurs comme l’aéronautique, la défense, l’automobile, la connectique, la mécanique, l’électronique, le médical, l’optique. Des réalisations qui intègrent, en plus de la découpe/gravure chimique, des opérations complémentaires comme le pliage, le cambrage, les traitements thermiques, les traitements de surface, les brasures… Cette démarche permet d’éviter de multiples itérations de conception et la réalisation longue et coûteuse d’outillages. Le procédé utilise des photorésistants et des agents de gravure pour usiner chimiquement des zones sélectionnées avec précision. Il assure la conservation des propriétés du matériau, réalise des pièces sans bavure et sans contrainte. Les profils usinés sont propres et il n’y a pas de zones affectées par la chaleur. Autre avantage : l’outillage est réutilisable et peu coûteux. Rentable, très précis et rapide, le PCE constitue, dans certains cas d’application, une alternative efficace aux technologies d’usinage traditionnelles (emboutissage, poinçonnage, etc.). En effet, les procédés classiques déforment souvent le matériau travaillé et provoquent des bavures, des zones affectées par la chaleur et des couches refondues. En outre, elles ont du mal à atteindre la résolution des détails requise dans le cas des pièces métalliques de plus en plus petites et complexes qui nécessitent une précision hors normes. Des performances très recherchées par de nombreux domaines industriels, comme les fabrications médicales, automobiles, aérospatiales…

Des outillages peu coûteux, adaptables et inusables

Bien sûr, quand une entreprise fabrique plusieurs millions de pièces mais pour lesquelles la précision n’est pas une priorité, les procédés traditionnels peuvent être plus rentables que le PCE. Cependant, si les industriels doivent fabriquer en grande série des pièces très précises, le PCE assure un usinage économique et précis. Un autre facteur à prendre en compte dans le choix du procédé est l’épaisseur du matériau à travailler. Les procédés traditionnels trouvent leurs limites dans l’usinage de métaux fins tandis que le PCE traite avec succès toute une gamme de métaux, y compris l’aluminium et le titane, et peut atteindre des tolérances de 7 µm sur des épaisseurs de métal de 3 à 2 000 µm.
Par exemple, les composants aérospatiaux typiques que l’on peut traiter par usinage photochimique sont les échangeurs de chaleur, les grilles, les connecteurs, les éléments de pliage et de blindage… Le procédé est aussi très bien adapté à la production de garnitures intérieures décoratives pour les avions commerciaux et privés.
Son atout : l’outillage en verre peu coûteux, facilement et rapidement adaptable. Le processus favorise ainsi l’expérimentation et l’innovation dans la recherche d’une pièce optimale, car les différents modèles peuvent être créés avec un faible coût et sans impact significatif sur les délais. Si l’on ajoute à cela la capacité du PCE à produire des pièces d’une complexité géométrique impossible à obtenir avec les procédés traditionnels de fabrication, on comprend l’utilité de ce procédé pour l’industrie aérospatiale. De plus, il n’entraîne pas d’usure des outils, la millionième pièce étant identique à la première…
www.mecachimique.com
www.micrometal.de