L'intégration automatisée des pistes conductrices est d'une grande importance pour la production d'une grande variété de produits. Dans la plupart des cas, la connexion de jeux de câbles nécessite beaucoup de travail manuel et donc des coûts élevés. Les processus d’automatisation n’étaient jusqu’à présent pas fiables car les ensembles de câbles pré-assemblés sont difficiles à manipuler en tant qu’éléments flexibles. C'est pourquoi les procédés industriels utilisés pour l'intégration automatisée de pistes conductrices font souvent appel à des procédés additifs. En voici des exemples : le dosage par jet de pâtes conductrices ou la structuration directe au laser, qui entraînent toutefois des coûts de matériaux élevés et ne permettent d'obtenir que de petites sections de conducteurs.
Avec Wire Encapsulation Additive Manufacturing (WEAM), Fraunhofer IWU a développé une technologie capable de connecter différents éléments conducteurs à différents substrats de manière entièrement automatisée. Dans ce procédé, des fils simples ou des brins standards sont utilisés, qui sont entourés d'une gaine polymère. Les polymères et les éléments conducteurs peuvent être sélectionnés indépendamment et en fonction de l'application. La gaine polymère assure l'isolation électrique et établit également la connexion au substrat.

Cette technologie permet l’automatisation de l’intégration de différents ensembles de câbles dans une variété de scénarios d’application. Les pistes conductrices peuvent être intégrées dans des structures fabriquées de manière additive, appliquées à des pièces moulées par injection ou intégrées dans des processus de fabrication sur une base de film. La disposition des structures est librement sélectionnable et peut également être appliquée aux contours 3D.
Outre les applications de câbles, divers capteurs, actionneurs ou éléments fonctionnels tels que des antennes peuvent également être mis en œuvre à l'aide du procédé WEAM. Jusqu'à présent, des sections de conducteurs de 0,05 à 0,8 mm peuvent être traitées avec des vitesses de dépôt allant jusqu'à 180 mm/s. Différentes options de contact automatisé, telles que la soudure, le soudage par points ou l'IDC, peuvent être utilisées dans le processus.
En utilisant le processus WEAM, les composants peuvent être implémentés de manière hautement intégrée et intelligente. L'espace de conception disponible permet un potentiel de construction légère élevé ainsi que des processus de production décentralisés rentables.

Dr.-Ing. Fabian Ziervogel de Fraunhofer IWU a présenté cette solution dans le cadre du Perspectives de tendances au 11 juin 2024.

Vous trouverez de plus amples informations sur Fraunhofer IWU à l'adresse suivante : https://www.iwu.fraunhofer.de/