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#Startup3D : Voltera conçoit des circuits imprimés grâce à la fabrication additive

Publié le 12 octobre 2020 par Mélanie R.
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L’impression 3D a aussi sa place dans le secteur électronique où elle permet notamment de concevoir de plus petits composants, plus fins et plus précis que via des méthodes de production classiques. On parle alors de micro-impression qui peut permettre d’améliorer les performances, les fonctionnalités et accroître la miniaturisation des appareils. Elle est souvent employée dans des phases de prototypage avant de lancer la fabrication du produit final. La jeune startup Voltera s’est intéressée à la fabrication additive pour concevoir des circuits imprimés, au delà du prototypage : elle a développé une machine pour créer ses propres circuits. La jeune pousse canadienne espère ainsi révolutionner le secteur de l’électronique et rendre plus accessible cette technologie 3D. Nous avons rencontré Alroy Almeida, l’un des fondateurs de l’entreprise, afin d’en savoir plus sur les fonctionnalités de l’imprimante 3D et avoir sa vision du secteur.

3DN : Pouvez-vous vous présenter ainsi que votre lien avec la fabrication additive ?

Bonjour, je m’appelle Alroy et je suis la co-fondateur et CEO de Voltera. J’ai découvert l’impression 3D il y a maintenant 10 ans, avec la création de composants mécaniques pour des projets. Chez Voltera, nous faisons pas mal de prototypage – à l’origine avec une imprimante à base de filaments, mais ces dernières années, nous sommes passés à la technologie SLA, avec notre propre machine mais aussi via des services. Bien que je sois toujours au courant de ce qui se passe sur le marché de l’impression 3D, puisque Voltera est une société spécialisée dans la fabrication additive électronique, je suis incroyablement intrigué par l’état actuel de la technologie et les développements futurs des technologies d’impression 3D électronique.

Une partie de l’équipe de Voltera, Alroy étant tout à droite

3DN : Comment est née l’idée de fonder Voltera ?

En 2012, nous avons réalisé que les imprimantes 3D étaient très pratiques pour le prototypage mécanique, mais qu’une imprimante de circuits n’existait pas pour les ingénieurs en électronique. Au cours des premières étapes du développement d’un produit, il est terrible d’attendre des semaines que les prototypes arrivent des usines ou de payer des frais ridicules pour accélérer la livraison. L’électronique devenait le goulet d’étranglement de nombreuses entreprises. Nous l’avons appris à nos dépens en concevant des produits électroniques dans diverses entreprises. Personnellement, j’ai fait de l’électronique industrielle (communications durcies pour les usines et autres environnements difficiles) mais j’ai aussi fait du développement sur des appareils médicaux. Mes partenaires commerciaux avaient une grande expérience de l’automatisation  et de la recherche sur les matériaux.

Nous avons décidé de mettre à profit nos diplômes d’ingénieur en mécatronique et en nanotechnologie en créant une imprimante de circuits. Au début, nous voulions simplement voir si nous pouvions le faire. Mais très vite, d’anciens collègues et amis ont commencé à s’y intéresser et nous avons donc décidé de passer d’un projet à un produit.

Un circuit imprimé en 3D sur la machine de Voltera (crédits photo : Voltera)

3DN : Pouvez-vous nous expliquer comment fonctionne l’imprimante V-one et quelles sont ses possibilités ?

Avant de parler des circuits d’impression de la machine, il est important de comprendre comme un circuit est conçu au départ. Notre logiciel de FAO accepte les fichiers Gerber (le format standard de mise en page des circuits imprimés) qui peuvent être exportés à partir de n’importe quel outil de CAO que vous utilisez déjà – nous sommes totalement agnostiques à l’outil de CAO et ne voulons pas perturber votre processus de conception existant. Une fois que vous ouvrez les fichiers Gerber dans notre logiciel, celui-ci convertit les fichiers d’entrée en trajectoires d’outil, la machine se calibre et est prête à commencer la création de la carte.

Les spécifications complètes de l’imprimante peuvent être trouvées ici, mais les points forts sont les circuits double face avec un pas de 0,65mm broche à broche, les passifs jusqu’à 0402, l’espace et la trace de 8mil, et une zone d’impression de 128mm × 116mm. L’appareil est disponible en prises et tensions européennes et nord-américaines. L’encre conductrice utilisée pour créer les traces est à base d’argent, mais cela ne signifie pas qu’elle est chère. En fait, chaque cartouche d’encre à $99 peut imprimer des dizaines de cartes et chaque cartouche de pâte à souder à $49 peut couvrir des milliers de blocs. Les supports standard sur lesquels vous pouvez imprimer sont les panneaux en fibre de verre FR4 et FR1, mais de nombreux utilisateurs impriment sur du verre, du papier, du PI, du PET et d’autres matériaux. Le réchauffeur de 550W de la machine permet de polymériser l’encre et de refondre la pâte à braser en utilisant des profils de chauffage standard et personnalisés.

La fabrication additive offre de nombreuses possibilités sur le marché de l’électronique

3DN : Quelle est la cible actuelle de Voltera ?

Nous avons actuellement des milliers de machines V-One dans plus de 65 pays dans le monde. Elles sont utilisées par des entreprises de matériel de toutes tailles pour mettre plus rapidement de nouvelles idées sur le marché, par des chercheurs universitaires et gouvernementaux pour des technologies de pointe, et par des éducateurs dans les lycées, collèges et universités pour former les ingénieurs du futur. Ces machines sont utilisées pour développer des robots, des satellites, des technologies médicales, des composants automobiles et des dizaines d’autres applications.

Notre objectif actuel est de continuer à responsabiliser nos clients et d’aider les nouveaux utilisateurs à construire du matériel plus rapidement. En particulier en 2020, alors que tant d’entreprises ont perdu du temps et des ressources à cause de la pandémie, on demande aux développeurs de matériel de faire plus avec moins. On leur demande de respecter les délais, même s’ils travaillent à domicile.

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La machine s’adapte à tous les environnements grâce à sa taille (crédits photo : Voltera)

La machine V-One a été conçue pour être posée sur votre établi, mais elle est suffisamment petite pour se sentir chez vous sur votre table à manger ou votre bureau à domicile. Les processus de développement du matériel sont déjà en train de changer et vous avez maintenant la possibilité d’envoyer par e-mail des fichiers de conception à un collègue n’importe où sur Terre et de lui faire imprimer un circuit en une heure. Plus besoin d’attendre les usines ou d’expédier des pièces dans les deux sens.

Nous avons eu des clients qui travaillaient sur des respirateurs et des appareils de test COVID-19 qui ont pu passer au stade du développement beaucoup plus rapidement parce qu’ils avaient une mini usine de fabrication de circuits imprimés sur leur bureau.

3DN : Quels sont les futurs projets de Voltera ? Où voyez-vous l’entreprise dans 5 ans ?

Alors que la majorité des V-One sont utilisées par des entreprises, nous voyons une énorme opportunité de travailler avec plus d’éducateurs. La machine a été conçue pour les professionnels, mais elle est si facile à utiliser qu’elle est utilisée par les universités et les lycéens du monde entier. Nous voyons qu’elle joue un rôle énorme dans l’enseignement pratique de l’électronique. Si la théorie et les mathématiques qui sous-tendent l’électronique sont importantes, c’est la composante créative pratique qui inspirera les élèves à poursuivre des carrières dans le développement de produits.

Crédits photo : Voltera

Notre feuille de route produits est fortement influencée par nos utilisateurs et les machines que nous avons actuellement en développement sont une réponse directe à leur piratage du V-One pour créer des formes plus exotiques d’électronique – des circuits qui peuvent se plier ou s’étirer, des circuits qui se conforment à leur boîtier ou qui utilisent de nouveaux substrats pour réduire le poids et manipuler les facteurs de forme. Actuellement, ces technologies sont utilisées par un très petit sous-ensemble de concepteurs électroniques parce que les processus de prototypage et de fabrication ne sont pas familiers et en raison d’un sérieux manque d’éducation concernant la conception de ces cas d’utilisation. Nous avons beaucoup de choses en cours pour changer cela. Si vous souhaitez en savoir plus ou simplement me faire savoir que vous aussi avez eu des difficultés, vous pouvez me contacter à l’adresse suivante : [email protected]

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