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L’électronique surmoulée étend ses processus d’étiquetage et de décoration dans le moule existants

Avant de parler de l’électronique surmoulée (IME), le processus qui permet la production des pièces moulées intelligentes d’E2IP, nous allons évoquer deux processus industriels qui existent depuis un certain temps. Il s’agit de l’étiquetage dans le moule (IML) et de la décoration dans le moule (IMD).

L’étiquetage dans le moule est le processus qui crée des couleurs, des textures et des graphiques pour les interfaces traditionnelles. Cette technique a été poursuivie et a évolué vers le In-Mold Decorating, une percée qui a permis d’appliquer des graphiques sur toute la surface d’une enceinte, plutôt que simplement sur une zone limitée.

Quant au processus de In-Mold Electronics (IME)  ou électronique surmoulée, celui-ci est le résultat de l’évolution des matériaux et des processus de fabrication et intervient dès la première phase de conception du produit à sa fabrication finale.

Avec IME, les designers industriels ont désormais la liberté de conception pour créer des interfaces humain-machine tridimensionnelles et élégantes, chose qui était difficilement faisable auparavant.

En utilisant la conception dans un format bidimensionnel, les ingénieurs conçoivent et impriment un circuit sur un substrat de film plastique mince à l’aide d’encres formables conductrices et non conductrices. Le processus de fabrication commence par l’impression de ces circuits. Il peut s’agir d’une seule couche de film ou d’un empilement de deux couches.

Le choix et la mise en place des composants constituent généralement l’étape suivante. Cela peut inclure des composants tels que des LED, des composants passifs et, dans certains cas des microprocesseurs.

Les dernières étapes sont le thermoformage de cette pièce intelligente tridimensionnelle et le moulage par injection. Une fois les composants et les encres alignés sur le film, le thermoformage peut être réalisé par formage haute pression ou formage sous vide. Une fois les circuits vérifiés, les films formés sont placés dans le moule pour créer une seule pièce moulée intelligente et légère qui peut être fixée par des vis, des bossages ou des clips.

Applications et avantages de l’électronique surmoulée

L’électronique surmoulée rend possible un tout nouveau monde de produits et d’interfaces fonctionnellement améliorés. Avec la possibilité d’intégrer des graphiques décoratifs, du rétro-éclairage et une série d’autres fonctionnalités, ces pièces surmoulées intelligentes du futur sont conçues et fabriquées pour profiter de tous les avantages possibles avec l’IME, notamment :

• Une plus grande flexibilité de conception
• Fiabilité et durabilité améliorées
• Réduction significative de l’espace et du poids
• Amélioration des performances tactiles
• Facilité de montage
• Durabilité

IME est en train de gagner rapidement en popularité et devient un composant crucial de la prochaine génération d’interfaces humain-machine dans de nombreuses industries, , telles que :

• Unités de contrôle des passagers
• Télécommandes
• Panneaux de contrôle pour les électroménagers
• Interfaces du système de gestion de cabine
• Systèmes de moniteur patient
• Appareils ménagers
• Systèmes de sécurité à domicile

Électronique imprimée pour une fonction améliorée et des interactions utilisateur intuitives

Déjà un choix populaire dans les intérieurs automobiles haut de gamme et les cabines d’avion, les pièces surmoulées intelligentes avec IME permettent également la prochaine génération d’électroménagers, de produits de consommation et de technologie médicale. IME est une technologie véritablement transformatrice qui s’étendra à tous les secteurs en intégrant de manière transparente l’électronique dans des surfaces élégantes et stylisées. IME élimine les boutons mécaniques de l’électronique traditionnelle, offrant aux concepteurs une liberté sans précédent pour créer des expériences utilisateur élégantes grâce à des interfaces minimalistes.

IME permet de créer des interfaces et des appareils qui non seulement ont l’air séduisants, mais sont également légers, durables et hautement fonctionnels. En réduisant la quantité de composants mobiles, cette technologie peut également réduire les coûts de fabrication, d’assemblage et de maintenance ainsi que les risques de dysfonctionnements ou de pannes.

L’électronique surmoulée est adaptée à un large éventail d’applications dans la conception aérospatiale, la technologie médicale, les biens de consommation, etc. IME représente l’avenir des interfaces humain-machine (IHM).

Vous voulez en savoir plus sur l’électronique surmoulée ?

Chez E2IP TECHNOLOGIES, nous pensons que l’électronique ne doit pas empêcher la liberté de conception. En tant que leader des pièces moulées intelligentes, nous pouvons vous aider à réaliser le potentiel de transformation de l’électronique surmoulée pour votre industrie.

De l’idéation à la fabrication, nous aidons nos partenaires à donner vie à leurs idées. Nos usines de fabrication certifiées aux États-Unis, au Canada et au Maroc créent et livrent des produits de pointe conformes aux normes les plus élevées de l’industrie. Notre équipe talentueuse et multidisciplinaire va au-delà des attentes pour répondre et dépasser les attentes, à chaque fois.

Contactez-nous pour en savoir plus.

Une interface humain-machine (IHM) est une interface utilisateur qui permet à celui-ci d’utiliser des contrôleurs de machines, de systèmes ou des instruments. Certains systèmes IHM convertissent les données en représentations visuelles lisibles. Dans l’industrie médicale, les systèmes IHM sont particulièrement importants et peuvent aider à accélérer la récupération, à améliorer le suivi des patients et même à sauver des vies.

Avec l’électronique imprimable qui s’intègre dans les produits et solutions industrielles et commerciales, le terme « électronique imprimable » devient de plus en plus courant. Tout en tirant parti de l’électronique imprimable, e₂ip technologies a travaillé en partenariat avec le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) pour faire progresser la science des matériaux et la fabrication de l’électronique dans le moule (IME) ainsi qu’avec le Centre de recherches sur les communications Canada (CRC) pour développer sa technologie de surfaces intelligentes 5G. Cet article propose un tour d’horizon de ces deux technologies.

Qu’est-ce que l’électronique surmoulée ?

L’électronique surmoulée (IME) est en train de devenir un mot très à la mode dans l’industrie de l’interface humain-machine (IHM). Comprendre les subtilités de la conception et du processus de production d’un produit fini IME n’est pas chose simple. C’est pourquoi une explication simplifiée serait importante afin d’aider à comprendre les avantages de la technologie. 

Design industriel

La conception IME commence par la création d’une surface 3D par des experts en design industriel qui ont une vision et une intuition quant à la façon dont un utilisateur interagit avec un appareil. Du toucher à l’éclairage, en passant par la sélection des matériaux et l’intégration dans son environnement, tous ces attributs contribuent à créer l’aspect et la sensation souhaités. Cela rend les surfaces plus intelligentes pour simplifier notre quotidien.

Ingénierie

Une fois la pièce conçue dans une étape de modèle CAO, la conception est recréée dans un format 2D. C’est le point où les ingénieurs interviendront et utiliseront leurs compétences en électronique, l’expertise en électronique imprimable, les méthodes d’application de connecteurs ainsi que les techniques d’éclairage combinées avec des techniques d’impression. Toutes ces étapes permettront de créer une version sophistiquée d’une carte de circuit qui sera imprimée sur un substrat mince de film plastique en utilisant des encres formables conductrices et non conductrices.

Fabrication

Lorsque le circuit et les conceptions graphiques sont terminés, commencent les vraies étapes de fabrication. La première étape du processus est la phase d’impression qui nécessite de comprendre les chimies de l’encre et les empilements de couches d’impression. Dans certains cas, l’empilement d’impression global est réalisé sur un seul film et dans d’autres, deux films sont utilisés.

La deuxième étape du processus comprend le choix et le placement des composants nécessaires pour ajouter des LED, des composants passifs et, dans certains cas, des capacités de microprocesseur. Il convient de noter qu’en fonction des types d’encre utilisés, l’étape de sélection et de placement peut se déplacer à un stade ultérieur du processus.

La troisième étape du processus convertit la feuille imprimée à plat en sa forme 3D prévue pour être l’interface utilisateur. Toutes les encres ainsi que les composants sur le film finissent par être positionnés exactement où c’est prévu dans la forme finale de la pièce. Les méthodes de thermoformage typiques comprennent le formage à haute pression et, dans certains cas, le formage sous vide. Les films sont découpés, parfois avant le moulage et parfois après le moulage, et les fonctionnalités des circuits sont contrôlées et vérifiées. Le moulage est le processus final consistant à placer les films formés dans un moule, où la résine est injectée entre les films pour encapsuler tous les composants. Cela confère également à la pièce sa structure rigide et un moyen de fixation via des bossages à vis ou des clips.

Produit fini

IME représente l’avenir des interfaces utilisateurs dans plusieurs industries, y compris, mais sans s’y limiter, l’aérospatiale, l’automobile, le médical, les produits électroménagers et l’industriel. IME offre aux concepteurs industriels la liberté de créer une interface utilisateur vraiment innovante avec une surface incurvée lisse qui s’intègre parfaitement dans son environnement. Les pièces finies sont minces, légères, durables, économiques et extrêmement fiables. De plus, ils sont faciles à assembler avec un processus de fabrication rationalisé, un coût d’assemblage réduit et une empreinte carbone réduite.

L’offre IME d’e₂ip technologies est appelée « pièces moulées intelligentes » et peut inclure des commutateurs tactiles capacitifs, diverses techniques d’éclairage, des capteurs de proximité, des éléments chauffants imprimés, des antennes et des techniques de blindage.

Surface intelligente 5G

Cette technologie est unique parmi l’offre de produits d’e₂ip car qu’elle ne dispose pas d’une application d’interface humain-machine (IHM).

Cette technologie est très simple à regarder. Une surface intelligente e₂ip 5G est un motif de lignes fines imprimées sur un substrat fin et flexible. La conception du modèle prédit la fonctionnalité.

Cas d’applications : redirection de signal

Pour commencer, nous devons reconnaître les propriétés de base de la propagation des ondes millimétriques. En raison de la nature courte des longueurs d’onde, ces signaux ne peuvent pas couvrir de grandes surfaces ou traverser des bâtiments, des murs, des arbres ou des structures solides. De ce fait, les réseaux 5G à ondes millimétriques auront toujours des « zones mortes », en particulier dans les configurations urbaines denses. Afin d’étendre la couverture à ces «zones mortes», les fournisseurs déploient des antennes à petites cellules. Ces antennes nécessitent de l’énergie pour fonctionner et des ressources considérables pour leur installation. Les surfaces intelligentes 5G sont passives, ne nécessitent aucune alimentation et constituent une alternative peu coûteuse pour remplacer une partie du nombre total d’antennes à petites cellules requises dans un réseau 5G, en fonction de la conception et des exigences du réseau.

Parce que cette technologie est passive, l’installation est relativement simple. Une surface intelligente e₂ip 5G est appliquée sur une surface et positionnée dans la ligne de visée d’un signal 5G pour rediriger le signal dans une direction prédéfinie. La surface peut être un mur, une fenêtre, un panneau d’affichage, une peinture ou un panneau personnalisé. Les dimensions varient en fonction des exigences de conception et de réseau.

Différents modèles offrent différentes fonctionnalités. Pour la redirection du signal, la surface intelligente 5G (réflecteur) peut agir comme un miroir pour une fréquence sélectionnée et rediriger le signal selon un angle spécifique. Tandis que la surface intelligente 5G (diffuseur) redirige le signal dans plusieurs directions. La technologie du diffuseur est utilisée pour couvrir les zones mortes à l’intérieur des bâtiments ou pour améliorer la couverture du réseau 5G à l’extérieur dans les villes denses.

Applications de blocage de signal

Les surfaces intelligentes 5G de e₂ip peuvent bloquer certaines fréquences et ignorer toutes les autres. Cette technologie peut être mise à profit pour protéger la transmission de données à une certaine fréquence, au sein d’un espace donné ou agir comme un bouclier, empêchant certaines ondes millimétriques de se propager.

Les surfaces peuvent être personnalisées pour répondre aux besoins spécifiques de chaque client, tant du point de vue mécanique que fonctionnel. Cette technologie a été conçue et est qualifiée pour fonctionner dans des conditions extérieures difficiles.

Par Ron Haag, VP of technology & Julie Ferrigno, ingénieur R&D, E2IP Technologies

Les interfaces humain-machine (IHM) hautement fonctionnelles sont une partie essentielle des opérations industrielles modernes. Elles sont nécessaires pour exécuter et gérer efficacement des processus complexes. Cependant, le flux d’opérations le plus fluide nécessite une conception et une intégration appropriée.

Dans tous les secteurs, la technologie utilisée pour les applications critiques doit non seulement résister aux rigueurs des environnements difficiles, mais également être facile à utiliser pour les travailleurs, en particulier si vous espérez améliorer l’efficacité opérationnelle.

Pour les applications industrielles, une IHM mal conçue est plus qu’un inconvénient pour les utilisateurs ; cela peut ralentir les opérations et provoquer des erreurs inutiles dont la gravité va de retards mineurs à de graves pannes, le tout avec des implications importantes en termes de temps et de coûts.

Dans l’environnement concurrentiel d’aujourd’hui, même de légers gains de vitesse ou d’efficacité des processus peuvent finalement conduire à une amélioration de la rentabilité, qui peut être la clef d’un avantage concurrentiel significatif.

 

IHM personnalisées d’E2IP TECHNOLOGIES

Nos solutions sur mesure répondent aux défis complexes auxquels sont confrontés les utilisateurs finaux. Voici quelques exemples de la façon dont nos produits ont facilité la vie de nos clients :

Interface pour équipement de test portable

Notre interface est intégrée à l’appareil de contrôle non destructif, le TOPAZ16. Cette unité facilite une variété de techniques d’inspection par ultrasons, aidée par une interface personnalisée e₂ip qui offre la meilleure résolution de sa catégorie, un fonctionnement sans gants et une lisibilité dans toutes les conditions.

Caractéristiques du produit

• Écran tactile hautement réactif offrant une résolution optimisée
• lisible au soleil
• Adapté aux gants

 

Clavier NIP

Nos solutions de terminaux de transactions électroniques pour stations-service et autres applications environnementales difficiles sont certifiées conformes aux normes de l’industrie et peuvent être facilement intégrées dans n’importe quel appareil.

Facilement adaptés aux marchés américains, canadiens et européens, nos produits résistants à la fraude réussissent les tests environnementaux et d’activation des clés pour s’assurer qu’ils peuvent être utilisés en toute sécurité dans tous les environnements.

Caractéristiques du produit

• Clés en plastique à double injection
• Membrane en silicone
• Pièces en plastique moulées par injection
• Des plaques métalliques
• Couches anti-fraude
• PCB
• Circuit polyester
• Matériaux résistants au pétrole
• Blindage EMI/ESD

 

Nos écrans tactiles personnalisés sont conçus pour améliorer l’expérience utilisateur tout en facilitant la gestion des applications.

Nous comprenons que nos clients peuvent avoir des exigences et des objectifs très variés, donc quel que soit le type d’écran tactile requis pour votre situation – résistif, capacitif blindé, capacitif projeté ou capacitif projeté blindé – nous pouvons développer la solution personnalisée qui correspond.

 

E2IP TECHNOLOGIES Solutions d’Interface Personnalisées

De l’idéation à la fabrication, e₂ip technologies développe des solutions IHM personnalisées grâce à une approche en équipe qui unit l’ingénierie, la conception et l’innovation matérielle. Nous nous spécialisons dans la recherche de solutions innovantes pour surmonter les défis présentés par les processus industriels dans toutes sortes d’environnements.

Nos produits sont fabriqués avec des matériaux robustes et de haute qualité, garantissant une fiabilité inégalée grâce à une résistance aux chocs et aux vibrations de classe mondiale. Sur la base des spécifications du client, nous créons des IHM pour des applications allant des fours commerciaux aux équipements d’essais non destructifs en passant par les machines industrielles autonomes et bien plus encore.

 

Si vous souhaitez en savoir plus sur nos solutions personnalisées, contactez-nous et un membre de notre équipe vous contactera sous peu.