Aller au contenu principal

Product development

Micro – Smart – Light

Electronic Printing et plastronique

Depuis quelques années, Sirris développe ses activités en impression électronique. Il est en mesure à présent de proposer un arsenal complet de techniques pour l’impression de circuits électroniques, de capteurs , de surfaces résistives, … sur substrats plans mais aussi 3D. 

Parmi les techniques, disponibles, on peut notamment citer : 

  • la sérigraphie (screen printing), particulièrement adaptée pour l’impression rapide sur surfaces 2D, avec des résolutions de l’ordre de 150 µm,
  • l’impression jet d’encre (inkjet), pour des résolutions de l’ordre de 75 µm sur surfaces planes,
  • l’impression par aérosol(aerosol jet printing), pour l’obtention de détails imprimés pouvant descendre jusqu'à 10 microns de large pour quelques microns d’épaisseur, sur des surfaces éventuellement 3D !


Ces techniques permettent de déposer des matériaux conducteurs, résistifs, diélectriques, voire même biologiques, sur tous types de substrats (rigides, flexibles et même étirables). 


Elles sont essentiellement mises en œuvre chez Sirris dans des applications de plastronique. Ce nouveau domaine technologique consiste à intégrer des fonctions électroniques avancées et de la circuiterie directement sur des substrats polymères.  


Dans ce domaine, divers projets ont été menés en 2017 avec notamment l’intégration de capteurs, de sources lumineuses, ou encore la fonctionnalisation de micro-canaux directement sur ou dans des substrats polymères.


Platforme IoT pour produits connectés

Les enjeux de l’IoT se situent au niveau des données générées par les objets connectés et de la possibilité de les  faire remonter, les stocker, les analyser et les lier avec d’autres données du cloud. Ce flux de données doit être traité soit en temps réel soit a posteriori pour en extraire de la valeur.

 

Les Plateformes IoT, telles que celles d' Amazon, IBM ou encore de Proximus, permettent cette gestion et cette remontée d’information vers le Cloud et, grâce à divers outils  d’analyse, cette extraction d'un maximum d’informations valorisables.

 

Dans le cadre d’un projet européen Cornet, Sirris a choisi dans un premier temps de tester la plateforme Thingworx de PTC. Cet outil a le grand avantage de faire le lien entre les logiciels de CAO (CREO) et les objets réels afin de proposer un schéma de conception complet.


Dans le cadre du projet, la plateforme est utilisée comme un outil d’optimisation des objets connectés permettant de guider les entreprises de manière structurée dans leur décision de smartization de produits.

Composites thermoplastiques optimisés

Sirris est  impliqué dans un projet européen Cornet dont l'objectif est de développer un nouveau concept de composite à géométrie complexe et optimisée. Il repose sur la combinaison de plusieurs technologies, depuis le placement sur mesure des fibres pour réaliser la préforme jusqu'à la fabrication du moule par formage incrémental de tôle. Le projet (Tailcomp) est mené en partenariat avec deux centres allemands, l'IPF à Dresde et le Fraunhofer IWU à Chemnitz pour profiter des avantages des composites thermoplastiques en les combinant avec  ceux de technologies de fabrication innovantes.

 

Un premier démonstateur a été choisi pour valider les concepts : une selle de vélo de course. Sirris, par son implication dans les tests de vélo pour l’UCI, a pu fournir des informations sur les modes de sollicitation de ce produit. 


Les travaux indiquent clairement les interactions entre toutes les étapes de la chaîne de fabrication d'un composite thermoplastique. Certaines d'entre elles sont déjà bien connues dans l'industrie des thermodurcissables, mais lorsque les technologies sont plus "physiques" (température…) que "chimiques" (réticulation), ce sont d'autres effets qui doivent être maîtrisés. 


Le traitement par autoclave est connu pour permettre la production de pièces 3D complexes, mais cette solution est coûteuse. Une deuxième phase du projet consiste maintenant à mettre en œuvre les mêmes préformes dans un procédé de sac à vide, qui augmentera la performance économique tout conservant les propriétés mécaniques du produit final. 

Système de stockage d’électricité optimisé

Mérygrid est un projet pilote de réalisation d’un micro-grid dans le parc industriel du Monceau à Méry dans la vallée de l’Ourthe. Un micro-grid est un réseau d’entités consommatrices et productrices d’électricité associées à un système de stockage; ilest capable d’optimiser son interaction avec le système électrique auquel il est connecté via l’optimisation des degrés de liberté existants sur le profil de consommation, de production et de stockage.  

 

Les objectifs du projet sont la conception du micro-grid, la conception d’un système de stockage adapté, le développement de l’ensemble des outils logiciels nécessaires, l’acquisition des compétences en matière de gestion et de maintenance, et l’analyse de la rentabilité économique et du fonctionnement du micro-grid.  Le projet est piloté par un consortium d’entreprises dont CE+T, spécialisée dans les systèmes de conversion et de stockage d’énergie électrique, ainsi que les entreprises utilisatrices implantées sur le site de Méry.

 

Le distributeur et gestionnaire de réseau électrique RESA est aussi impliqué. La partie recherche et gestion informatique des flux est prise en charge par l’Institut Montefiore de l’ULiège. Sirris Product Development Hub prend en charge la conception du conteneur et la gestion thermique de ce dernier.

Gestion thermique des produits

Le thermal management est une activité implantée chez Sirris et déjà bien rôdée depuis plus de dix ans.

 

Elle  s’articule autour de trois axes : 

  • les mesures tant au niveau des systèmes (thermographie IR, vélocimétrie, thermistances) que des matériaux (conductivité thermique, chaleur spécifique).
  • la veille technologique orientée vers les solutions et nouveautés essentiellement dans le domaine électronique mais aussi les matériaux légers, conducteurs ou isolants.
  • La modélisation par outils numériques de CFD (Computational Fluid Dynamics). Ce volet est de loin le plus important de cette activité. 
 

Les outils numériques permettent de réaliser un véritable prototypage virtuel de systèmes complexes; ils font intervenir des phénomènes thermiques couplés tels que conduction, convection et rayonnement.


Certains outils puissants permettent des modélisations multi échelles en prenant en compte des composants de taille réduite, sur un PCB par exemple, au sein d’un système global tel qu'une armoire ou même un local. De nombreux industriels ont déjà fait appel avec succès au service offert par le Product Development Hub; c'est le cas, par exemple, de Jabil, Tyco, CE+T, Arcelor, Schreder, Valeo,… 

Développement de dispositifs miniaturisés

En 2017, deux projets se sont terminés. Le projet WBHealth Biobactil avait pour objectif la réalisation d'un laboratoire-sur-puce pour la détection rapide du méningocoque N. meningitidis par méthode immunologique et sans marquage. Le projet Monalisa s’inscrivait dans la perspective du développement d'une technologie au service de la médecine humaine dans le domaine des traitements curatifs et la lutte contre la résistance bactérienne aux antibiotiques. L'objectif était de développer et de valider une technologie de dosage d'un antibiotique (la colistine) dans des échantillons biologiques comme le sang par une mesure ex vivo simple qui réponde à des critères spécifiques. 


Dans les deux programmes, Sirris a conçu et réalisé divers prototypes fonctionnels de dispositifs, l’un permettant d’intégrer dans un volume de moins de 1 cm3 un double étage de filtration de matériau biologique en vue de le préparer à l'analyse dans une puce miniature, l’autre sous la forme d’une puce microfluidique originale dont les canaux ont été  sélectivement fonctionnalisés par micro-impression. Ces deux projets ont permis à Sirris de consolider ses procédés de micro-usinage et de micro-réplication de dispositifs microfluidiques, tout en augmentant son expertise dans de nouvelles méthodes de conditionnement et de fonctionnalisation de puces (scellage, micro-impression, réalisation d’interfaces à façon).  Ce genre de projets « cross-domain », où se rencontrent, médecins, biologistes et ingénieurs issus du monde académique, industriel ou encore hospitalier, est toujours riche d’enseignements et d’innovations.

Sirris Product Development Hub