Les capteurs à l’échelle nanométrique ouvrent de nouvelles perspectives pour l’instrumentation industrielle, mais leur intégration dans les systèmes mécaniques reste souvent un défi. Pour répondre à cette contrainte, la société allemande Digid propose une approche d’ingénierie complète permettant d’intégrer directement des capteurs de force et de température miniaturisés dans les composants des équipements industriels.
Réputée pour ses capteurs imprimés parmi les plus petits au monde, l’entreprise ne se limite pas à la fabrication de composants. Elle accompagne les concepteurs dès la phase de conception afin de résoudre les problématiques d’intégration, notamment le câblage et l’extraction de signal à partir de capteurs microscopiques. Les développeurs peuvent ainsi fournir leurs pièces mécaniques ou leurs fichiers CAO, tandis que Digid prend en charge les simulations FEM, le dépôt des capteurs et l’acheminement du signal jusqu’à une interface exploitable.
Intégration directement sur les pièces mécaniques
La technologie repose sur l’intégration directe des capteurs sur les surfaces des pièces mécaniques du client. Des électrodes à couche mince sont déposées sur le composant, puis reliées par fil à un circuit imprimé flexible. Ce dernier se termine par des connecteurs standard, permettant une intégration dans les systèmes électroniques existants.
Afin d’optimiser le positionnement et les performances des capteurs, Digid s’appuie également sur des outils de simulation avancés, notamment grâce à une collaboration avec Ansys. Les simulations permettent de déterminer l’emplacement optimal du capteur et d’anticiper son comportement mécanique ou thermique avant la phase de fabrication.
Applications dans la robotique et les machines automatisées
Les capteurs nanométriques trouvent leur intérêt dans les environnements où les capteurs traditionnels sont trop volumineux ou insuffisamment précis. Dans la robotique de précision, par exemple, les capteurs de force peuvent être déposés directement sur les interfaces de préhension sans modifier la géométrie de la pièce. Cette approche permet d’améliorer le retour d’effort dans les systèmes de manipulation tout en conservant un encombrement minimal.
Dans les machines automatisées à grande vitesse, les capteurs peuvent être intégrés dans des supports mécaniques, des trémies ou d’autres éléments de structure afin de détecter des contacts, des blocages ou des phénomènes de contamination. Cette détection directe constitue une alternative plus fiable aux méthodes indirectes, telles que l’analyse vibratoire.
Surveillance thermique de composants critiques
La technologie présente également un intérêt particulier pour la mesure de température. Les capteurs peuvent être intégrés directement à la surface de micropuces, de composants de puissance ou de cellules de batterie. Cette proximité permet d’obtenir une mesure thermique plus rapide et plus précise que les sondes conventionnelles, souvent limitées par leur inertie thermique ou leur encombrement.
Grâce à cette approche intégrée, la détection à l’échelle nanométrique devient exploitable dans des applications industrielles nécessitant une instrumentation précise sans modification des architectures mécaniques existantes.
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