Grâce notamment à l’automobile, la logistique, l’énergie et les applications grand public, le marché de l’électronique imprimée, en très forte croissance, est promis à un bel avenir à l’horizon 2030. Des technologies existent pour ce marché (traitement rouleau à rouleau, structuration laser, etc.), mais souffrent de différentes contraintes, notamment environnementales. Depuis quatre ans, l’Institut de Recherche Technologique (IRT) Saint Exupéry développe des solutions qui autorisent l’impression de fonctions électriques et électroniques directement sur des pièces 3D. Les matériaux et les procédés utilisés ont été validés après une phase initiale de développement de trois années. Aujourd’hui, le Toulousain affirme que les résolutions atteignables vont de 150µm à plusieurs millimètres, et les épaisseurs déposables de 50µm à 500µm, sans altérer les performances électriques (résistivité d’environ 5µΩ.cm). Un équipement d’aérosoljet est en cours d’acquisition et complètera les capacité d’impression. L’impression sur des pièces de forme complexe avec une large gamme de matériaux (notamment ceux sensibles à la température tels que les polymères et les composites) a nécessité des ajustements spécifiques : afin de suivre le profil 3D des pièces, les procédés utilisés ont été intégrés sur des robots à six axes. Le pilotage de la tête d’impression (vitesse et position relatives au substrat) s’appuie sur un scan 3D préalable de l’objet, puis sur des traitements algorithmiques. Les encres conductrices requérant du frittage, des moyens alternatifs à l’étuvage ont été optimisés. L’IRT mentionne le frittage par infrarouge ou par effet joule (injection de courant dans la piste), qui localise la zone d’échauffement et ouvre la possibilité de traiter des pièces en ligne.
Parmi les applications majeures visées par ces développements, le Toulousain cite l’impression de pistes pour le transfert de données, de fonctions radiofréquence (filtres et antennes) et de capteurs (analyse de santé matière). Ces travaux sont menés en partenariat avec un écosystème d’industriels des secteurs aéronautique, automobile et ferroviaire. L’industrialisation des premiers objets est prévue courant 2025.
