Interview Formlabs
Basée à Brest, en France, l’entreprise Elliptika s’est spécialisée dans la conception et le développement de produits et de solutions RF et microondes. Elle conçoit des filtres et des antennes de pointe et sur mesure, utilisées pour la recherche et le développement dans les secteurs de l’automobile, de la défense, de la médecine et de l’éducation, par des sociétés comme Thales.
Pour que ses antennes satisfassent aux conditions exigeantes au niveau du gain ou de la compacité, tout en gardant de bas coûts et en fournissant les modèles rapidement, l’entreprise a dû dépasser les limitations imposées par les techniques de fabrication traditionnelles.
Cet article explique comment Gwendal Cochet et Alexandre Manchec, concepteurs radio fréquence chez Elliptika utilisent l’impression 3D et la galvanoplastie pour fabriquer des antennes très performantes et réduire coûts et délais de production de plus de 90 %.
Comment appliquer la galvanoplastie à des impressions 3D
Les antennes doivent conduire l’électricité pour propager les ondes radio. Les pièces imprimées en 3D en plastique ne conduisent pas l’électricité mais elles offrent une liberté de conception pratiquement infinie et un choix de matériaux présentant de bonnes propriétés mécaniques et thermiques. En combinant ces avantages à la galvanoplastie qui donne la conductivité souhaitée, on obtient des solutions d’antennes sur mesure très intéressantes.
L’équipe d’Elliptika a travaillé avec différents procédés de fabrication additive et a trouvé que c’est l’impression 3D par stéréolithographie qui se combine le mieux à la galvanoplastie.
« La surface des composants RF doit être lisse pour éviter des pertes dues aux rugosités en surface. Par exemple, si nous utilisons une imprimante à dépôt de filament fondu (FDM) avec des épaisseurs de couche importantes, il y aura des problèmes. En plus de l’augmentation des pertes, la rugosité des pièces va poser problème pendant la galvanoplastie : la métallisation n’adhérera pas. Avec les pièces SLA, nous n’avons pas ce type de problèmes », explique M. Cochet.
Les différentes étapes du processus de galvanoplastie, de gauche à droite : pièce en plastique imprimée en 3D, pièce post-polymérisée après élimination des supports, pièce après dépôt du cuivre et pièce finale, après dépôt d’étain.
L’équipe a commencé avec une imprimante SLA Form 2, puis a acquis le modèle suivant, la Form 3, et plus récemment, elle a ajouté sept Form 3B à son parc pour réaliser des projets d’aide liés à la pandémie de COVID-19. Elle utilise principalement White Resin pour fabriquer les pièces pour la galvanoplastie, mais se sert également de Tough Resin et de High Temp Resin pour des pièces mécaniques.
Le procédé de galvanoplastie fonctionne comme suit :
« Après impression 3D de la pièce, nous devons supprimer les supports, nettoyer la surface et la polymériser. Ensuite, la pièce est soumise à un procédé chimique qui dépose une fine couche de cuivre à sa surface (environ 3 µm). Finalement, la pièce peut recevoir un traitement de finition de surface, comme le dépôt d’une couche plus épaisse d’étain », explique M. Cochet.
Vous trouverez la suite de l’article sur le site de Formlabs .