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MICRO
Procédés et Mécaniques des Matériaux
Contexte
L’équipe MICRO (Microtechniques Intelligentes) a pour vocation de développer des activités scientifiques et technologiques recherches autour de la thématique des microtechniques. Elle intègre des compétences et activités autour de l’imbrication des technologies de microfabrication (Technologies MEMS et de la micromécanique).
Objectifs et Thématiques scientifiques
Les objectifs de ce thème sont de proposer des approches permettant l’hybridation de ces technologies par utilisation d’approches liant modélisation, simulation et expérimentation. Ceci mène à la conception, la simulation et la réalisation de microsystèmes couplant différentes technologies différentes à des échelles différentes (proches du micromètres).
Savoir-faire
Les compétences des membres de l’équipe MICRO sont :
- Conception et dimensionnement de microsystèmes MEMS (Capteurs, actionneurs) et/ou micromécaniques ;
- Réalisation de microsystèmes MEMS (Salle blanche) ;
- Conception et dimensionnement de systèmes micromécaniques (systèmes flexibles miniaturisés, systèmes monolithiques, …) ;
- Couplage des technologies de microfabrication ;
- Développement de procédés de microfabrication mécanique (microusinage, µEDM, microformage, Impression 3D et procédés de microfabrication) ;
- Simulations numériques de micromécanismes (non-linéaires : contacts, grands déplacements, grandes déformations, grandes rotations) ;
- Métrologie haute résolution (nano-micro-tomographie X, métrologie optique) ;
- Développement de technologies d’instrumentation (émission acoustique, accélérométrie, mesures d’efforts) et traitements du signal ad hoc ;
- Utilisation des techniques d’Intelligence Artificielle pour le traitement du signal et le développement de méthodes de suivi de comportement de structures ou procédés (Industrie 4.0).
Cette équipe aux compétences fortes et complémentaires en microtechniques répond aux attentes actuelles de miniaturisation pour l’intégration d’un maximum de fonctions dans un minimum d’espace en utilisation les avantages des différentes technologies. L’équipe MICRO dispose des principaux moyens permettant de répondre aux attentes de l’industrie 4.0 pour une intégration de systèmes miniaturisés munis de techniques de traitements des données et des signaux de pointes (systèmes intelligents).
L’équipe MICRO s’appuie sur les équipements des plateformes technologiques MIMENTO (Salle blanche) et MIFHySTO (Microfabrication pour la mIniaturisation, la Fonctionnalisation et l’Hybridation des Systèmes microTechniques et l’Outillage).
mise en oeuvre
L’équipe MICRO initie aujourd’hui des activités scientifiques sur le couplage des technologies de microfabrication type MEMS et micromécanique. Elle s’appuie pour cela sur les équipements des plateformes technologiques MIMENTO (Salle blanche) et MIFHySTO (Microfabrication pour la mIniaturisation, la Fonctionnalisation et l’Hybridation des Systèmes microTechniques et l’Outillage). La complémentarité de ces équipements, en fait une valeur ajoutée unique au niveau national. Les verrous scientifiques à lever sont liés à une capacité à lier deux technologies dont les échelles sont complémentaires autour du micromètre (transmission de puissance entre MEMS et micromécanismes, packaging). Les méthodes numériques nécessaires sont aujourd’hui en développement.
Le développement de capteurs et de leur intégration efficace dans son environnement d’utilisation est actuellement une source majeure d’activités. L’équipe MICRO, sur la base des compétences historiques de ses membres, vise au développement de capteurs sur la base de technologies MEMS (CMUT, ...) et à leur réalisation. Leur intégration dans le milieu considéré est alors source de la génération d’informations multiples (signaux) au volume pouvant être important (données massives) et sur des temps de réponses courts (jusqu’à quelques µs). Les compétences en traitements du signal font de l’équipe MICRO un acteur complet pouvant répondre de la conception du capteur jusqu’à son intégration et la maîtrise de son fonctionnement. Ceci est un élément en forte émergence du point de vue du concept Industrie 4.0.
Les procédés de microfabrication mécanique font également partis des compétences fortes de l’équipe MICRO. Ces procédés provenant d’une miniaturisation d’un procédé conventionnel (fraisage, électro-érosion, microformage) ou spécifique au domaine considéré (décolletage, µEDM). L’équipe MICRO a acquis une expertise forte sur ces procédés mais également sur leur hybridation notamment sur la fabrication de composants fortement miniaturisés (géométries de quelques 10 µm) et dans des matériaux très durs (carbures, céramiques), à usinabilité difficiles (tungstène, réfractaires, matériaux REACH) ou émergents (hybridation fabrication additive métal / microusinage). L’instrumentation par émission acoustique ou mesures caractéristiques (efforts, courant, tension, accélérométrie) ont amené l’équipe MICRO à acquérir des compétences fortes sur la maîtrise et le pilotage de procédés par traitements des signaux (suivis de procédés, rétroaction).
La réalisation de microsystèmes implique de disposer de techniques de métrologie (dimensionnelles, caractérisation) spécifiques à ce type de composants. L’équipe MICRO dispose ainsi de techniques de pointes pour la caractérisation de microsystèmes (Gilles …) tant en surface (métrologie optique) qu’en volume (nano-micro-tomographie X).
Collaborations
Industrielles : SilMach, Safran, Thalès, Tag Heuer, Axon Cable, Péquignet, Groupe Richemont, Audemars-Piguet, Decathlon, …
Académiques : IntraFEMTO, AgroSup Dijon, Université de Bretagne-Sud, Université de Cluj-Napoca, …