Les microstructures composées de PZT

Le titanate-zirconate de plomb, ou PZT, est une céramique piézoélectrique qui peut être usinée de différentes façons afin de fabriquer des produits de haute technologie de plus en plus variés. Le PZT est tout particulièrement devenu un choix populaire dans la production de nombreux composants qui transmettent et reçoivent des ondes acoustiques ou des composants qui produisent de petits mouvements linéaires. Les applications habituelles de chacun de ces composants incluent:

Acoustique:

  • Dispositifs sonar pour les explorations sous-marines et la cartographie du fond marin (voir image ci-dessus),
  • Dispositifs sonar et à ultrason pour une défense aérienne et en pleine mer,
  • Ultrason médical,
  • END : essai non destructif,
  • Contrôle et mesure du débit.

Mouvement linéaire:

  • Micropompage installé dans les têtes d'impression jet d'encre numériques,
  • Positionnement micro et nano,
  • Systèmes de guidage par fibre optique,
  • Amortissement des vibrations.

Expertise Loadpoint

Loadpoint usine le PZT depuis plus de 20 ans. Au cours de ces années, nous avons travaillé avec de nombreuses organisations afin de mettre au point des prototypes et développer des appareils pour des produits devenus n° 1. Dans nos usines de production Loadpoint, nous n'usinons pas seulement des matériaux en PTZ, mais nous créons et fabriquons aussi des machines utilisées par d'autres experts du PZT. Cela signifie que non seulement nous savons comment usiner du PZT, mais nous savons aussi comment contrôler et optimiser les systèmes de machines afin de fabriquer des produits en PZT leaders sur le marché. Si l'on ajoute à cela notre connaissance du procédé et du contrôle de fabrication, nos clients trouvent alors en Loadpoint un partenaire expert, de la mise au point de prototype à la pleine production.

Sonar et ultrason

Pour les applications acoustiques du PZT, celui-ci est souvent utilisé sous forme de composites. Le PZT est ici encapsulé dans un matériau en résine ou en polymère pour lui donner des propriétés supplémentaires comme une meilleure impédance acoustique ou une largeur de bande plus grande.

L'image à droite offre une description schématique du procédé de fabrication du composite 1 - 3. La catégorie de composite « 1 - 3 » indique que les piliers du PZT sont capables de vibrer en 3 dimensions. Les composites de catégorie 1 - 3 sont habituellement utilisés pour la plupart des exigences sonar ou à ultrason. Le procédé vise à découper les piliers à l'intérieur du PZT, remplir la structure avec une résine ou un polymère puis enlever la plaque de PZT restante par un procédé de meulage arrière. Ce qu'il reste à présent est l'ensemble d'un composite de piliers verticaux et isolés. Un plus petit nombre de piliers plus ou moins grands (2 - 4 mm2) est utilisé pour une fréquence sonar plus faible, alors que la fréquence ultrason plus élevée tend à utiliser un nombre beaucoup plus important de très petits piliers (jusqu'à 50 µm2 et même plus petit). Au bout du compte, la fréquence particulière pour laquelle l'ensemble transmet et reçoit l'ultrason est déterminée par l'épaisseur à laquelle l'ensemble est réduit, la dernière étape dans le procédé d'usinage avant le rognage. L'étape suivante du procédé global est l'application sur le matériau d'un film fin servant de revêtement électrique afin de permettre une liaison électrique.

Capacités

Découpage en dés, remplissage ou application (sur le matériau composite), meulage arrière et rectification selon la fréquence, application de films fins métalliques, découpage de la couche métallique en rainures afin de créer une isolation électrique entre les piliers.

Loadpoint a les moyens de produire et de certifier des composites PZT ayant une épaisseur allant de 150 µm jusqu'à 25 mm et plus.

Têtes d'impression numériques

Les têtes d'impression numériques sont faites en produisant une série de coupes linéaires dans des plaques recouvertes de PZT. L'ajout d'une couche de métal permet un contact électrique entre les deux surfaces.

Capacités

Découpage en dés
Perçage de trou de raccordement

La production de tête d'impression implique habituellement une activité de rendement élevé et un facteur de réussite essentiel, et garantit donc une stabilité à long terme du procédé de découpage en dés. Loadpoint jouit d'une expertise de pointe dans ce domaine.