Overslaan en naar de inhoud gaan

Product development

Micro – Smart – Light 

Elektronisch printen en plastronics

Sirris ontwikkelt al enkele jaren haar activiteiten in het domein van elektronisch printen. Vandaag biedt het centrum een compleet arsenaal technieken aan om elektronische circuits, sensoren, resistieve oppervlakken enz. te printen, niet alleen op vlakke substraten maar ook in 3D.

 

Enkele van de beschikbare technieken:

  • zeefdruk (screen printing), bijzonder geschikt om snel te printen op 2D-oppervlakken, met een resolutie in de orde van 150 µm, 
  • inkjetprinten, voor een resolutie in de orde van 75 µm op vlakke oppervlakken,
  • aerosol-jetprinting, voor het printen van details van minimum 10 µm breed en enkele µm dik, eventueel op 3D-oppervlakken!

 

Met deze technieken kunnen geleidende, resistieve, diëlektrische en zelfs biologische materialen worden afgezet op alle types (stijve, flexibele en zelfs rekbare) substraten.


Bij Sirris worden ze voornamelijk ingezet voor plastronics-toepassingen. Dit nieuwe technologiedomein houdt in dat geavanceerde elektronische functies en circuits rechtstreeks op polymeersubstraten worden geïntegreerd. 


In 2017 werden op dit domein verschillende projecten opgezet, zoals de integratie van sensoren en lichtbronnen of het functionaliseren van microkanalen, rechtstreeks op of in polymeersubstraten.


IoT-platform voor geconnecteerde producten

De uitdagingen van het IoT hebben betrekking op de data die de geconnecteerde objecten genereren en de mogelijkheid om die data op te voeren, op te slaan, te analyseren en te koppelen aan andere gegevens in de cloud. Die datastroom moet hetzij in real time, hetzij achteraf worden verwerkt om er waarde uit te halen.


IoT-platformen zoals die van Amazon, IBM of Proximus maken het beheer en het opvoeren van informatie naar de cloud mogelijk, evenals de extractie van een maximum aan valoriseerbare informatie met behulp van verschillende analysetools. 


In het kader van een Europees Cornet-project heeft Sirris er in eerste instantie voor gekozen om het Thingworx-platform van PTC te testen. Deze tool biedt het grote voordeel dat CAD-programma's (CREO) en reële objecten worden gekoppeld, waardoor een volledig ontwerpschema wordt aangereikt. 


In het project wordt het platform gebruikt als een tool om de geconnecteerde objecten te optimaliseren, waardoor ondernemingen op gestructureerde wijze kunnen worden begeleid bij hun beslissing om producten slimmer te maken. 

Geoptimaliseerde thermoplastische composieten

Sirris is betrokken bij een Europees Cornet-project met als doel een nieuw concept van composiet met complexe en geoptimaliseerde geometrie te ontwikkelen. Het berust in feite op de combinatie van verschillende technologieën, van een aangepaste plaatsing van de vezels om de preform te realiseren tot de productie van de mal door incrementele vorming van plaat.

 

Het project (Tailcomp) wordt uitgevoerd in partnership met twee Duitse centra - het IPF in Dresden en het Fraunhofer IWU in Chemnitz - en combineert de voordelen van thermoplastische composieten met die van innovatieve productietechnologieën.

Als eerste praktijkvoorbeeld om de concepten te valideren, werd het zadel van een racefiets gekozen. Aangezien Sirris al eerder betrokken was bij fietstests voor het UCI, kon het centrum informatie aanreiken over de manieren om het product te belasten.


De werkzaamheden laten duidelijk de interacties zien tussen alle fasen van de keten voor de productie van een thermoplastische composiet. Sommige daarvan zijn al bekend in de industrie van de thermoharders, maar wanneer de technologieën eerder 'fysisch' (temperatuur …) dan 'chemisch' (vernetting) zijn, spelen andere effecten mee die moeten worden beheerst.


Bewerking in een autoclaaf is bekend voor de productie van complexe 3D-stukken, maar die oplossing is duur. De tweede fase van het project bestaat erin dezelfde preforms tot stand te brengen met behulp van een 'vacuümzak'-procedé dat de economische prestaties verhoogt, maar met behoud van de mechanische eigenschappen van het eindproduct.

Geoptimaliseerd systeem voor stroomopslag

Mérygrid is een proefproject waarbij een microgrid wordt gerealiseerd in het Monceau-industriepark in Méry, in de vallei van de Ourthe. Een microgrid is een netwerk van entiteiten die stroom produceren en verbruiken, gekoppeld aan een opslagsysteem. De grid kan zijn interactie met het elektriciteitssysteem waarmee het is verbonden verbeteren door optimalisering van de bestaande vrijheidsgraden met betrekking tot het verbruiks-, productie- en opslagprofiel. De doelstellingen van het project zijn het ontwerp van de microgrid, het ontwerp van een aangepast opslagsysteem, de ontwikkeling van alle noodzakelijke softwaretools, de verwerving van de competenties op het vlak van beheer en onderhoud en van de analyse van de economische rentabiliteit en de werking van de microgrid.


Het project wordt geleid door een consortium van ondernemingen, waaronder CE+T, dat gespecialiseerd is in systemen voor de omzetting en de opslag van elektrische energie, en de ondernemingen-gebruikers op de site van Méry. Ook distributeur en beheerder van het elektriciteitsnet RESA is betrokken partij. Het Institut Montefiore van de Universiteit Luik neemt het deel onderzoek en informaticabeheer van de stromen op zich. Sirris Product Development Hub zorgt voor het ontwerp van de container en het thermisch management ervan.

Thermisch management van de producten

Thermisch management is al ruim tien jaar een – inmiddels vlot lopende – activiteit bij Sirris.

 

Daarbij kunnen drie krachtlijnen worden onderscheiden:

  • metingen, zowel op het niveau van systemen (IR-thermografie, snelheidsmeting, thermistors) als materialen (thermische geleidbaarheid, specifieke warmte); 
  • technologiewacht gericht op oplossingen en nieuwigheden, voornamelijk op het vlak van elektronica maar ook van lichte, geleidende of isolerende materialen; 
  • modellering via digitale CFD-tools (computational fluid dynamics). Dit deel is veruit het belangrijkste van deze activiteit. 

 

De digitale tools maken virtuele prototyping van complexe systemen mogelijk; ze laten gekoppelde thermische verschijnselen optreden, zoals geleiding, convectie en straling. Met sommige krachtige tools is multi-scale-modellering mogelijk, waarbij rekening wordt gehouden met componenten van beperkte grootte, bijvoorbeeld op een printplaat, in een globaal systeem zoals een kast of zelfs een lokaal. Heel wat industriële spelers hebben al met succes een beroep gedaan op de dienstverlening van de Product Development Hub, zoals Jabil, Tyco, CE+T, Arcelor, Schreder, Valeo … 

Ontwikkeling van geminiaturiseerde apparaten

In 2017 werden twee projecten afgerond. Het project WBHealth Biobactil had als doel een lab-on-chip te maken voor de snelle opsporing van N. meningitidis (meningokokken) met behulp van immunologische methodes, zonder merking. Het Monalisa-project was gericht op de ontwikkeling van een technologie voor menselijke geneeskunde op het domein van curatieve behandelingen en de strijd tegen de resistentie van bacteriën tegen antibiotica. Het doel was om een technologie te ontwikkelen en te valideren voor de dosering van een antibioticum (colistine) in biologische monsters zoals bloed via een eenvoudige ex-vivometing die aan specifieke criteria voldoet.


In beide programma's heeft Sirris verschillende functionele prototypes ontworpen en gerealiseerd: het ene maakt het mogelijk om in een volume van minder dan 1 cm3 een tweetrapsfiltering van biologisch materiaal ter voorbereiding op analyse in een minichip te integreren, het andere betreft een originele microvloeistofchip waarvan de kanalen selectief zijn gefunctionaliseerd door microprinten. 


Beide projecten hebben het Sirris mogelijk gemaakt om zijn procedés voor microbewerking en microreplicatie van microvloeistofapparaten te consolideren. Tegelijk kon het centrum zijn expertise vergroten op het vlak van nieuwe methodes voor de conditionering en de functionalisering van chips (verzegelen, microprinten, realisatie van aangepaste interfaces). 


Dit soort domeinoverschrijdende projecten, waarin artsen, biologen en ingenieurs uit de academische, industriële en ziekenhuiswereld elkaar ontmoeten, levert altijd interessante ervaringen en innovaties op.

Sirris Product Development Hub