Mouler les plus petites pièces sur Terre

Que ce soit pour le médical ou l’électronique, les pièces extrêmement petites sont demandées. La tendance à la miniaturisation se développe (pour ainsi dire) depuis des décennies. La technologie de micro-moulage a suivi cette tendance à la baisse. Certaines pièces moulées sont plus petites que l’épaisseur d’un cheveu humain. Par petit, pensez étonnamment petit. « Notre plus petite forme moulée compte plus de mille pièces par pastille de plastique. C’est extrême », a déclaré Brent Hahn, directeur des ventes mondiales d’Isometric. Nouvelles de conception. « Nous traitons des pièces jusqu’à six pouces, mais elles ont toujours des micro-fonctionnalités pouvant atteindre un seul micron. »

En ce qui concerne les marchés des pièces extrêmement petites, il en existe de nombreux – des connecteurs à fibre optique, des décharges de traction, des embouts et des LED qui vont dans l’électronique de plus en plus réduite – aux pièces qui vont à l’intérieur du corps humain, telles que les tubes auriculaires, les valves cardiaques, instruments chirurgicaux intraoculaires et consommables. « Notre principale clientèle est constituée de fabricants d’équipements d’administration de médicaments et de médicaments. Notre valeur réside dans la résolution des problèmes de dispositifs miniaturisés pour s’adapter à des espaces minuscules tels que les endoscopes chirurgicaux, les pompes à insuline, les dispositifs portables, les réseaux d’aiguilles transdermiques pour n’en nommer que quelques-uns », a déclaré Donna Bibber, vice-présidente du développement commercial chez Isometric. Nouvelles de conception. « Nous produisons également des implants, dont les pièces contiennent un médicament à libération lente dans le corps qui se dissout. Ou les pièces maintiennent une maille de hernie avec un matériau conçu pour se dissoudre. »

L’activité de fabrication de pièces incroyablement petites s’accompagne de quelques obstacles. « Essayer de trouver un matériau qui remplira des parois minces avec des rapports d’aspect élevés est un défi que nous sommes très bons à résoudre », a déclaré Bibber. « Quand vous descendez au petit niveau, vous avez toujours besoin de force dans la partie. Le choix des matériaux est important. Un obstacle supplémentaire est la validation de ces pièces. Nous validons avec des tolérances d’un seul micron qui prennent une carte de processus très détaillée et la PFMEA correspondante.

En plus du micro-moulage, certaines petites pièces peuvent être réalisées en fabrication additive. « La micro-impression 3D est utilisée pour éliminer les conceptions géométriques dès les premières étapes du développement du produit », a déclaré Bibber. Le micro-moulage isométrique utilise la micro-impression 3D pour le prototypage. « Nous avons réussi à aider les clients avec DFM/DFA au début de la phase de développement afin que l’évolutivité puisse être examinée très rapidement, même au stade du prototype, en quelques jours seulement », a déclaré Bibber. « Il est important pour nous d’imprimer en 3D quelque chose qui soit évolutif, afin que le client ait quelque chose en main qui réponde aux besoins tout au long du cycle de développement du produit. Cela permet d’économiser beaucoup de temps et d’argent en fin de cycle de développement.

L’une des raisons de l’utilisation de la micro-impression 3D pour le prototypage, mais pas pour la production, est liée aux matériaux disponibles à l’heure actuelle. « Cependant, la plupart des matériaux d’impression 3D sont thermodurcissables et ne sont pas typiques des matériaux utilisés plus tard dans le cycle de développement », a déclaré Bibber. « Avec des applications médicales et d’administration de médicaments miniaturisées, les clients ont besoin de matériaux thermoplastiques et de prédicats FDA qui ont passé une certification réglementaire. »

Les caractéristiques et les tailles des pièces doivent également représenter le micro-moulage et les assemblages automatisés. « Notre plus petite pièce que nous avons imprimée était une pièce d’un millième de pouce (0,001″ (25 microns) d’épaisseur. La micro impression 3D est également possible avec des composants à rapport d’aspect élevé tels que des tubes de 0,002″ d’épaisseur sur 1,5 » de long, des aiguilles transdermiques avec des des pointes d’aiguille pointues et des canaux et trous microfluidiques < 0,004" (100 microns)", a déclaré Brent Hahn.

« Au milieu d’une demande importante d’innovations d’appareils miniaturisés, Isometric Micro Molding, Inc. est bien placé avec des capacités de partenariat avec nos clients pour créer non seulement de nouveaux produits, mais plates-formes des produits résultant en une propriété intellectuelle et une valeur significatives », déclare Bibber.

Voici quelques détails du processus Microns Matter Proven qui explique comment le micro-moulage isométrique crée des solutions pour toutes les variables qui peuvent voler des microns à la fabrication de bonnes pièces.

Rob Spiegel couvre la fabrication depuis 19 ans, dont 17 pour Nouvelles de conception. Parmi les autres sujets qu’il a abordés figurent l’automatisation, la technologie de la chaîne d’approvisionnement, les énergies alternatives et la cybersécurité. Pendant 10 ans, il a été propriétaire et éditeur du magazine culinaire Piment du Chili.