Leistungen der NRP

Assemblages intégrés de produits mécatroniques par surmoulage injection de composants sensibles

Les entreprises suisses du secteur de la mécatronique se doivent d’augmenter le degré d’intégration de leurs produits pour rester compétitives. Les assemblages de produits mécatroniques sont réalisés principalement par des opérations de montage, de collage, de soudage ou de vissage. De telles opérations sont souvent contraignantes, complexes à mettre en œuvre et coûteuses. L’injection plastique permet, par surmoulage, de réaliser des assemblages hautement intégratifs en s’affranchissant d’opérations de montage. Dans les applications industrielles, les produits mécatroniques sont constitués de composants passifs et de composants électromécaniques actifs, comme par exemple des interrupteurs, des connecteurs ou des microphones.

Le projet vise la maîtrise du procédé d’injection plastique de produits mécatroniques en garantissant à la fois la protection des composants internes soumis à des pressions et températures élevées lors de l’injection et les fonctions d’assemblage telles que le positionnement et l’étanchéité. Les résultats attendus sont les définitions de paramètres d’injection plastiques et les recommandations de conception du moule d’injection plastique pour les cas industriels suivants : assemblage de capteurs photoélectriques et de microphones, surmoulage d’haut-parleurs miniatures, de piezo-stacks et de capteurs de pression.

Cinq cas d’études ont été sélectionnés sur la base des produits mécatroniques injectés jugés sensibles par les entreprises partenaires pour différents concepts de surmoulage et conditions de test. Cela a nécessité de réaliser la conception détaillée de chacun des cinq produits plastiques étudiés et des moules d'injection plastique prototype. Une analyse numérique et expérimentale du procédé d’injection a été effectuée pour déterminer les conditions d’injection optimales  (Process Window) ainsi que la qualité du surmoulage, le niveau d’étanchéité et l’influence des matériaux. Un rapport scientifique et technique a été rédigé pour le transfert des connaissances acquises aux partenaires industriels. Les résultats du projet collaboratif a fait l'objet d'une publication dans la revue spécialisée KunststoffXtra de septembre 2021.

Le projet collaboratif Assytronic a débuté en février 2020 et s'est clôturé en novembre 2021.