FR2965495A1 - Dispositif d'estampage et/ou de percage comprenant une tete support de substrat dont l'orientation est commandee en continu - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) d'estampage et de perçage d'un substrat (8), comprenant deux matrices (6a, 6b) portées par deux ensembles support (4a, 4b) destinés à être déplacés en translation. Selon l'invention, l'ensemble (4a) comporte une base (10), une tête orientable (14) solidaire de la matrice (6a), ainsi que des moyens de liaison (16, 18) entre la base et la tête permettant de régler l'orientation de cette tête par rapport à la base. De plus, il comporte des capteurs de pression (60) prévus pour délivrer en continu, lors d'une sollicitation du substrat (8), des informations sur la pression s'exerçant sur la matrice (6a) en différents points de celle-ci. Enfin, il comprend des moyens de commande (74) des moyens de liaison, prévus pour commander en continu l'orientation de la tête (14) par rapport à la base (10), en réponse aux informations délivrées par les capteurs.

Description

DISPOSITIF D'ESTAMPAGE ET/OU DE PERÇAGE COMPRENANT UNE TETE SUPPORT DE SUBSTRAT DONT L'ORIENTATION EST COMMANDEE EN CONTINU DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine de l'estampage et du perçage de substrats, à 10 l'aide de deux matrices destinées à être déplacées relativement l'une par rapport à l'autre en translation, par exemple à l'aide d'une machine de traction/compression hydraulique ou mécanique, telle qu'une presse. 15 L'invention concerne en particulier l'estampage et le perçage de substrats fins et plats, en matériaux polymères, céramiques, métalliques ou autres. Les pièces obtenues trouvent des 20 applications multiples dans l'industrie, notamment en tant que composants de MEMs (microsystèmes électromécaniques), en particulier dédiés à la biologie, la médecine, ou encore la chimie. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE 25 Une action d'estampage peut être considérée comme une technique d'impression de motifs sur une surface d'un substrat. Elle est basée sur la structuration mécanique d'un matériau visqueux en pressant le substrat entre deux matrices, également 30 dites poinçons ou moules. Cette technique est5 particulièrement bien adaptée pour la structuration des polymères, mais s'avère également performante pour la structuration des substrats céramiques et métalliques. Classiquement, le substrat est chauffé à une température supérieure ou égale à sa température de transition vitreuse Tg, afin de se trouver dans un état dit caoutchouteux. Les plateaux de la presse sont alors rapprochés de manière à ce que le substrat soit sollicité entre les deux matrices, afin que le matériau soit contraint de remplir les microcavités prévues dans l'une et/ou l'autre de ces matrices, sous l'action de la presse. Une fois ces cavités remplies par le matériau, les matrices et l'échantillon sont refroidis en maintenant une pression constante, afin de limiter les retraits du matériau. Lorsque la température de la pièce obtenue devient inférieure à la température de transition vitreuse Tg, la pièce est séparée des matrices, généralement après l'écoulement d'un temps prédéterminé de refroidissement.

Alternativement, l'estampage peut s'effectuer à froid, c'est-à-dire à température ambiante. De nombreux dispositifs d'estampage sont connus de l'art antérieur. Néanmoins, il existe un besoin permanent d'améliorer la qualité, l'uniformité et la répétatibilité des motifs imprimés par estampage sur l'une et/ou l'autre des faces du substrat. Par ailleurs, un besoin analogue existe dans le domaine connexe du perçage de substrat.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de remédier au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus, relatifs aux réalisations de l'art antérieur.

Pour ce faire, l'invention a tout d'abord pour objet un dispositif permettant l'estampage et/ou le perçage d'un substrat, comprenant deux matrices d'estampage / de perçage portées respectivement par deux ensembles support destinés à être déplacés relativement l'un par rapport à l'autre en translation afin que lesdites matrices sollicitent ledit substrat lorsque celui-ci est agencé entre ces matrices. Selon l'invention, au moins l'un desdits ensembles support comporte une base, une tête orientable solidaire de la matrice associée à cet ensemble, ainsi que des moyens de liaison entre la base et la tête permettant de régler l'orientation de cette tête par rapport à la base. De plus, le dispositif comporte également une pluralité de capteurs de pression prévus pour délivrer en continu, lors d'une sollicitation du substrat par lesdites deux matrices, des informations renseignant sur la pression s'exerçant sur l'une desdites matrices en différents points de celle-ci.

Enfin, le dispositif comporte aussi des moyens de commande desdits moyens de liaison, prévus pour commander en continu l'orientation de la tête par rapport à la base, en réponse aux informations délivrées par ladite pluralité de capteurs de pression.

L'invention est donc remarquable en ce qu'elle permet de connaitre, facilement et de manière 3 fiable à l'aide de la pluralité de capteurs, la répartition de pression appliquée sur l'une des deux matrices, ce qui renseigne directement sur la répartition de pression appliquée sur le substrat au contact de cette même matrice. L'orientation de la tête est alors avantageusement commandée en continu en réponse aux informations de pression délivrées par les capteurs, afin que cette répartition se rapproche au mieux de celle désirée, qui est préférentiellement une répartition homogène de pression sur la matrice et le substrat, généralement obtenu par un parallélisme précis et constant entre les deux matrices appliquant la pression. Ainsi, par ce contrôle continu de l'orientation de la matrice, on obtient un contrôle continu de la répartition de pression sur le substrat, ce qui permet d'améliorer sensiblement la qualité, l'uniformité et la répétatibilité des motifs imprimés et/ou percés sur l'une et/ou l'autre des faces du substrat. En effet, même si préférentiellement seule l'une des deux matrices est pourvue de motifs à imprimer sur le substrat, l'autre matrice en contact avec la surface opposée du substrat pourrait également être équipée de tels motifs, sans sortir du cadre de l'invention. De préférence, seul l'un des deux ensembles support est équipé d'une tête orientable. Alternativement, chacun des deux ensembles pourrait être équipé d'une telle tête orientable commandée.

Par ailleurs, il est noté que la matrice associée aux capteurs de pression est de préférence celle montée sur l'ensemble support équipé de la tête orientable. Une solution inverse serait toutefois envisageable, sans sortir du cadre de l'invention. En outre, chacune des deux matrices pourrait être associée à une pluralité de capteurs lui étant propres, que celle-ci puisse ou non être pilotée en orientation. L'invention s'applique préférentiellement à des substrats dont l'épaisseur est comprise entre 50 pm et 10 mm. La géométrie des motifs à imprimer peut être variée, par exemple des bandes ou des sphères. Ces motifs sont alors généralement répartis régulièrement selon des lignes et colonnes. De préférence, lesdits moyens de liaison comprennent un organe formant liaison rotule ainsi qu'au moins deux systèmes d'appui réglables en hauteur. Cette configuration est de conception simple, puisqu'elle permet par actionnement de l'un ou des deux systèmes d'appui de mettre la tête en mouvement autour de la rotule, et ainsi modifier son inclinaison.

De préférence, ladite tête orientable est équipée d'un contrepoids agencé de manière à ce que la partie dudit ensemble support portée par ladite base présente, en vue selon la direction de translation relative des deux ensembles support, un centre de gravité situé dans un triangle dont les sommets sont respectivement constitués par le centre de la liaison formant rotule, et les points de contact des deux systèmes d'appui sur ladite base. Cela permet de stabiliser de manière sure cette partie de l'ensemble support sur la base.

De préférence, ledit triangle est isocèle rectangle au niveau du sommet constitué par le centre de la liaison formant rotule. Cette forme, qui conditionne le positionnement des deux systèmes d'appui, assure un réglage fin de l'orientation de la tête orientable. De préférence, chaque système d'appui réglable en hauteur est une vis micrométrique, largement répandue dans le commerce et réputée pour être fiable et précise. De préférence, au moins l'un desdits ensembles support comporte un corps primaire recevant sa matrice associée, par exemple par vissage. Préférentiellement, lesdits capteurs de pression sont interposés entre ladite matrice et ledit corps primaire. De préférence, le corps primaire est pourvu de logements équipés de cartouches chauffantes, et de canaux de circulation de fluide de refroidissement.

Cette configuration permet des vitesses de chauffage et de refroidissement très élevées. Pour une efficacité encore accrue, il est fait en sorte que lesdits logements soient orthogonaux auxdits canaux, et/ou que lesdits canaux soient agencés entre lesdits logements et ladite matrice de l'ensemble support. Pour assurer une inertie thermique satisfaisante, ledit ensemble support comporte en outre un corps secondaire en acier inoxydable séparé du corps primaire en laiton par une pièce isolante thermiquement.

Enfin, de préférence, au moins l'une des matrices est revêtue d'une couche de carbone sous forme de diamant amorphe (dite couche DLC). Cela permet d'augmenter la durée de vie des matrices, et de faciliter le retrait de la pièce obtenue après estampage du substrat, en raison du faible coefficient de friction de ladite couche. L'invention a également pour objet une installation permettant l'estampage et/ou le perçage d'un substrat, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus, monté sur une machine de traction/compression telle qu'une presse, permettant auxdits deux ensembles support d'être déplacés relativement l'un par rapport à l'autre en translation.

L'invention a enfin pour objet un procédé d'estampage et/ou de perçage d'un substrat à l'aide d'un dispositif tel que décrit ci-dessus, le procédé mettant en oeuvre en continu la commande de l'orientation de la tête par rapport à la base, en réponse aux informations délivrées par ladite pluralité de capteurs de pression. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ; la figure 1 représente une vue schématique de face d'une installation comprenant une presse ainsi qu'un dispositif permettant l'estampage 8 et/ou le perçage d'un substrat selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ; - la figure 2 représente une vue schématique de dessus de la tête orientable du dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 représente une vue de face d'une portion d'un ensemble support de matrice équipant le dispositif montré sur les figures précédentes ; - la figure 4 représente une vue de dessus de celle montrée sur la figure 3 ; - la figure 5 représente l'une des matrices du dispositif montré sur les figures précédentes, - les figures 6a à 6c représentent différentes étapes successives d'un procédé d'estampage mis en oeuvre à l'aide du dispositif montré sur les figures précédentes ; - la figure 7 représente un exemple de pièce obtenue suite à la mise en oeuvre du procédé schématisé sur les figures 6a à 6c ; - la figure 8 représente un exemple de pièce obtenue suite à la mise en oeuvre d'un procédé similaire, conduisant au perçage du substrat ; - la figure 9 représente une vue éclatée en perspective d'une partie de l'outillage utilisé pour l'obtention de la pièce montrée sur la figure précédente ; et - la figure 10 montre en vue en coupe de celle montrée sur la figure précédente. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS En référence tout d'abord à la figure 1, on peut voir une installation 100 comprenant une presse hydraulique ou mécanique 102, ainsi qu'un dispositif 1 permettant l'estampage d'un substrat selon un mode de réalisation préféré de la présente invention. La presse 102, de conception classique et connue de l'homme du métier, comporte globalement un châssis 104 ainsi qu'un chariot 106 monté à translation sur le châssis, selon une direction de mise en pression 108. La presse 102 accueille le dispositif 1, qui comprend quant à lui deux ensembles support 4a, 4b destinés à être déplacés l'un par rapport selon une direction de translation correspondant à la direction 108. L'ensemble support 4a, dit ensemble inférieur, est monté de manière amovible sur la base du châssis 104, tandis que l'ensemble support 4b, dit ensemble supérieur, est monté de manière amovible sur le chariot 106, au dessus et dans l'alignement de l'ensemble 4a selon la direction 108. A son extrémité haute, l'ensemble support 4a porte une matrice inférieure 6a, de même qu'à son extrémité basse, l'ensemble support 4b porte une matrice supérieure 6b en regard de la matrice 6a, sur laquelle est disposé le substrat 8 à estamper. Dans l'exemple décrit, seule la matrice inférieure 6a est pourvue d'un relief destiné à imprimer des motifs sur la surface inférieure du substrat, sa surface supérieure étant alors ici destinée à rester plane et dépourvue de motifs. Alternativement, ce pourrait être la matrice supérieure 6b qui soit structurée en reliefs, ou bien encore les deux. Les développements qui suivent en relation avec la matrice structurée en reliefs 6a peuvent ainsi s'appliquer à la matrice 6b. L'ensemble support inférieur 4a comporte tout d'abord une base 10, reliée de manière amovible au châssis 104 par un arbre de liaison 12. La base 10 porte une tête orientable 14, des moyens de liaison étant interposés entre ces deux éléments. Ces moyens de liaison, qui permettent de régler l'orientation de la tête 14 par rapport à la base 10 tel que cela sera décrit plus en détail ci-après, comporte une liaison 16 formant rotule, ainsi que deux vis micrométriques 18, 18 réglables en hauteur selon la direction 108. Chacune de ces vis 18 présente par exemple un corps fixe monté sur la tête 14, ainsi qu'une pointe déployable selon la direction 108, portée par le corps fixe et en appui ponctuel à son extrémité opposée contre la surface supérieure de la base 10. En référence à la figure 2, on peut voir que les deux vis 18 sont disposées à 90° l'une par rapport à l'autre, selon le centre 20 de la liaison rotule 16. En d'autres termes, en vue selon la direction de translation 108 telle que montrée sur la figure 2, il est formé un triangle isocèle rectangle 22 dont les sommets sont respectivement constitués par le centre 20 de la liaison formant rotule, ainsi que par les deux points de contact 24 des deux vis 18 sur la surface supérieure de la base 10. Pour ce faire, les vis 18 peuvent être placées aux extrémités libres de bras 28 portés par un coeur de tête 30 de forme circulaire, sur lequel est agencé la liaison rotule 16.

En outre, la tête orientable 14 est équipée d'un contrepoids 32 agencé de manière à ce que la partie de l'ensemble support 4a portée par la base 10 présente, en vue selon la direction de translation 108, un centre de gravité situé dans le triangle 22. Cette partie de l'ensemble 4a correspond à tous les éléments de celui-ci situés au-dessus de la base 10, c'est-à-dire à tous les éléments compris entre la tête orientable 14 et la matrice inférieure 6a.

Ici aussi, le contrepoids peut être suspendu à l'extrémité libre d'un bras 34 porté par le coeur de tête 30, et situé entre les deux autres bras 28. Avec cet agencement, la stabilité de l'ensemble inférieur 4 est renforcée, puisque la position particulière du centre de gravité dans le triangle 22 assure que les vis 18 soient toujours au contact de la surface supérieure de la base 10 de cet ensemble.

La tête orientable 14 porte quant à elle une pluralité d'éléments de l'ensemble support inférieur 4a, dont la matrice 6a. Ces éléments, portant la référence numérique globale 36 sur la figure 1, vont à présent être décrits en détail en référence à la figure 3. Sur cette figure, on peut en effet apercevoir la matrice inférieure 6a, destinée à porter le substrat 8. Cette matrice est montée fixement de manière amovible, par exemple par vissage/boulonnage, sur un corps primaire 40 en laiton. Le corps primaire 40 présente à cet effet un renfoncement 42, sur sa partie supérieure, dans lequel est logée l'embase de la matrice de forme complémentaire. Le corps 40, en forme générale de disque, est raccordé sur une pièce thermiquement isolante 44, par exemple réalisée en stumatite. Cette pièce 44 est interposée entre le corps primaire 40 et un corps secondaire 46 réalisé en acier inoxydable, qui porte un organe de raccordement 48 à la tête orientable 14. De plus, un capot en acier inoxydable 50 vient recouvrir une partie de ces éléments, en particulier la pièce isolante 44 et le corps primaire de support 40, comme cela est visible sur la figure 3. Après assemblage, la tête 14 et les éléments précités 48, 46, 44, 40 et 6a sont solidaires les uns des autres. En référence conjointement aux figures 3 et 4, on peut voir que l'ensemble support 4a comporte une pluralité de capteurs de pression 60, ici quatre capteurs répartis à 90° par rapport à un centre de la matrice 6a logée dans le renfoncement 42. Les capteurs 60, de conception classique et connue de l'homme du métier, sont logés dans des encoches 62 pratiquées sur le corps primaire 40, ces encoches étant débouchantes radialement vers l'extérieur et s'ouvrant radialement vers l'intérieur dans le renfoncement 42. Ainsi, les capteurs de pression 60 sont chacun interposés, selon la direction 108, entre un plat du corps primaire 40 définissant le fond d'une encoche 62, et la surface inférieure de la matrice 6a, de préférence au niveau d'une périphérie de celle-ci.

Pour les cas où l'estampage doit se réaliser à chaud, à savoir lorsque le substrat doit être chauffé à une température supérieure ou égale à sa température de transition vitreuse Tg, il est de préférence prévu que le corps primaire 40 soit équipé de moyens de chauffe ainsi que de moyens de refroidissement. Pour les moyens de chauffe, il est prévu plusieurs cartouches chauffantes 66 logées amovibles dans des logements 68 pratiqués au sein du corps primaire 40. Leur nombre est adaptable en fonction des besoins rencontrés. Ils sont par exemple au nombre de deux, agencés parallèlement entre eux et orthogonalement à la direction 108, dans le fond du corps 40. La puissance délivrée par ces cartouches insérées dans le corps 40 peut être contrôlée par ordinateur, via un régulateur de température et des thermocouples (non représentés). A titre d'exemple, les cartouches adoptent un diamètre d'environ 6,3 mm, et présentent chacune une puissance d'environ 80 W. Pour les moyens de refroidissement, ceux-ci peuvent être réalisés sous forme de canaux de circulation de fluide de refroidissement 70, également pratiqués au sein du corps primaire 40, de préférence au plus prêt de la matrice 6a, entre cette dernière et les cartouches 66. Ici aussi, leur nombre et leur forme sont adaptables en fonction des besoins rencontrés. Ils sont par exemple au nombre de deux, agencés parallèlement entre eux et orthogonalement à la direction 108 ainsi qu'aux cartouches 66. Un raccord relie leur extrémité afin de pouvoir pratiquer une circulation de fluide de refroidissement entrant par l'un des deux canaux, et sortant par l'autre de ces canaux.

Cette configuration permet en particulier des vitesses de chauffage et de refroidissement très élevées. A titre d'exemple, ces vitesses peuvent être respectivement de l'ordre de +7°C/mn sur l'intervalle entre 120 et 140°C, et de l'ordre de -75°C/mn sur ce même intervalle. De retour à la figure 1, on peut voir que les capteurs de pression 60 du dispositif 1 sont reliés à des moyens de commande 74, par exemple du type ordinateur. Ces moyens de commande sont donc prévus pour recevoir en continu, de la part des capteurs 60, des informations renseignant sur la pression s'exerçant sur la matrice inférieure 6a en différents points de celle-ci, correspondant aux points de contact entre la surface inférieure de cette matrice et les différents capteurs. Sur la base des informations reçues, les moyens de commande 74 sont prévus pour commander en continu l'orientation de la tête 14 par rapport à la base 10, en contrôlant de manière appropriée les deux vis micrométriques 18. En outre, il est noté que l'ensemble de support supérieur 4b présente un groupe d'éléments 36' identique ou similaire au groupe d'éléments 36 de la figure 3, les capteurs de pression ainsi que les moyens de chauffe et de refroidissement restant ici optionnels. Ce groupe 36', en position inversée par rapport au groupe 36 afin d'orienter la matrice 6b vers le bas, est monté de manière amovible sur le chariot 106, à l'aide de moyens de raccordement 80. Enfin, il est noté que l'une et/ou l'autre des deux matrices peut être revêtue d'une couche 84 de carbone sous forme de diamant amorphe, représentée en partie sur la figure 5 montrant la matrice inférieure 6a pourvue de reliefs 86. Ce type de couche, également dit film, améliore la durée de vie de la matrice et facilite le démoulage de la pièce après la phase d'estampage, grâce au faible coefficient de friction qu'elle procure. Le dépôt de cette couche est préférentiellement réalisé par un procédé du type « PECVD », également connu sous l'appellation « Dépôt Chimique en Phase Vapeur Assisté par Plasma ». Cette technique permet d'obtenir une monocouche dite couche DLC (de l'anglais « Diamond Like Carbon »), d'une épaisseur typiquement comprise entre 10 et 2000 nm. Ici, l'épaisseur de la couche déposée 84 est préférentiellement de l'ordre de 1,8 }gym. Par ailleurs, afin d'augmenter l'adhésion entre la surface de la matrice préférentiellement réalisée en laiton, et le film 84, une fine couche de carbure de silicium SiC peut être préalablement déposée, par exemple sur une épaisseur de l'ordre de 400 nm. Il est noté que cette couche 84 est également applicable sur les matrices réalisées dans d'autres matériaux que le laiton, comme par exemple en acier inoxydable.

En référence à présent aux figures 6a à 6c, il va être décrit différentes étapes successives d'un procédé d'estampage mis en oeuvre à l'aide du dispositif 1 montré sur les figures précédentes. Tout d'abord, le substrat 8 est posé sur la matrice inférieure 6a, qui est ensuite chauffée à l'aide des cartouches à une température d'estampage correspondant à une température supérieure ou égale à la température de transition vitreuse Tg du substrat 8. A cet instant schématisé sur la figure 6a où la matrice supérieure 6b est toujours à distance du substrat, les informations de pression collectées par les moyens de commande 74 peuvent déjà détecter un défaut d'équilibrage des différentes pressions s'appliquant sur la matrice 6a. Si tel est le cas, alors les vis micrométriques 18 sont commandées par ces moyens 74 afin de corriger l'orientation de la tête 14, cette correction se traduisant par une correction sensiblement identique de l'orientation de la matrice inférieure 6a et du substrat 8 reposant sur celle-ci. Ensuite, la phase d'estampage est opérée, par la mise en pression du substrat 8 entre les deux matrices 6a, 6b, grâce au déplacement de la matrice supérieure 6b vers le bas, dans la direction 108. L'écrasement permet au substrat 8 de se déformer plastiquement afin de remplir les microcavités de la matrice inférieure 6a, comme cela a été schématisé sur la figure 6b. Durant toute cette phase de mise en pression réalisée par déplacement contrôlé du chariot 106 sur le châssis 104 de la presse, l'orientation de la tête 14 autour de la rotule 16 est commandée par les moyens 74.

Cette orientation de la tête, commandée en continu en réponse aux informations de pression délivrées par les capteurs, est telle que la répartition de pression sur la matrice 6a se rapproche au mieux de celle désirée, qui est préférentiellement une répartition homogène de pression sur les quatre points contrôlés de cette matrice. Ainsi, la commande en orientation de la matrice 6a, par le contrôle de l'orientation de la tête 14, conduit en fait à maintenir un parallélisme précis et constant entre les deux matrices 6a, 6b, tout au long de la phase d'estampage. Par ce contrôle continu de l'orientation de la matrice 6a, il est obtenu un contrôle continu de la répartition de pression sur le substrat 8 pressé entre les deux matrices, ce qui permet d'améliorer sensiblement la qualité, l'uniformité et la répétatibilité des motifs imprimés sur la surface inférieure du substrat. Ensuite, les moyens de chauffe sont désactivés, puis les moyens de refroidissement sont à leur tour activés en faisant circuler le fluide dans les canaux 70, tout en maintenant le substrat sous pression entre les deux matrices. Lorsque la température de la pièce obtenue devient inférieure à la température de transition vitreuse Tg, la pièce est séparée des matrices, après l'écoulement d'un temps prédéterminé de refroidissement. Pour ce faire, la matrice supérieure 6b est relevée selon la direction 108 tel que cela a été schématisé sur la figure 6c, puis la pièce obtenue 88, dont un exemple est montré sur la figure 7, peut être facilement retirée de la matrice inférieure 6a. La pièce 88' montrée sur la figure 8 est un exemple de pièce percée obtenue suite à la mise en oeuvre d'un procédé analogue à celui qui vient d'être décrit, mais avec des matrices permettant le perçage du substrat. Pour ce faire, comme cela a été représenté sur les figures 9 et 10, la matrice inférieure 6a est équipée de reliefs 86 qui sont ici destinés à traverser entièrement le substrat 8. Ce dernier est logé entre deux parties 90a, 90b d'une grille 90, dont les trous correspondent aux reliefs 86 afin de permettre le passage de ceux-ci. Au moment de l'initiation de la phase de perçage, les reliefs 86 sont logés dans les trous de la partie inférieure 90a de la grille 90, tandis que la matrice plane supérieure 6b appuie sur un rebord supérieur 96 surélevé de la partie supérieure 90b de la grille.

A titre d'exemples indicatifs, le procédé peut porter sur l'estampage à froid, ou embossage, d'un substrat d'alumine. La forme de ce substrat peut être carrée, de 30 mm de côté, pour une épaisseur de l'ordre de 400 pm. La force appliquée par la matrice supérieure peut être de l'ordre de 3 kN, pendant une durée d'environ 60 s. Les motifs imprimés présentent une profondeur de l'ordre de 150 pm. Comme autre exemple, il peut s'agir de l'estampage d'un substrat de polyglycolide (PGA). La forme de ce substrat peut être carrée, de 40 mm de côté, pour une épaisseur de l'ordre de 1,4 mm. La température d'estampage est de l'ordre de 60°C, et la force appliquée par la matrice supérieure peut être de l'ordre de 1,1 kN, pendant une durée d'environ 10 s. La température de refroidissement peut être fixée à 16°C, pendant un temps de refroidissement de l'ordre de 50 s. Les motifs imprimés présentent une profondeur de l'ordre de 100 pm. Enfin, il peut s'agir d'un perçage à froid d'un substrat en zircone. La forme de ce substrat peut être rectangulaire, de 35 et 22 mm de côtés, pour une épaisseur de l'ordre de 400 pm. La force appliquée par la matrice supérieure peut être de l'ordre de 0,6 ou 0,7 kN, pendant une durée d'environ 5 s. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemple non limitatif.20

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) permettant l'estampage et/ou le perçage d'un substrat (8), comprenant deux matrices d'estampage / de perçage (6a, 6b) portées respectivement par deux ensembles support (4a, 4b) destinés à être déplacés relativement l'un par rapport à l'autre en translation afin que lesdites matrices sollicitent ledit substrat lorsque celui-ci est agencé entre ces matrices, caractérisé en ce qu'au moins l'un desdits ensembles support (4a) comporte une base (10), une tête orientable (14) solidaire de la matrice (6a) associée à cet ensemble, ainsi que des moyens de liaison (16, 18, 18) entre la base et la tête permettant de régler l'orientation de cette tête (14) par rapport à la base, en ce que le dispositif comporte également une pluralité de capteurs de pression (60) prévus pour délivrer en continu, lors d'une sollicitation du substrat (8) par lesdites deux matrices (6a, 6b), des informations renseignant sur la pression s'exerçant sur l'une desdites matrices en différents points de celle-ci, et en ce que le dispositif comporte en outre des moyens de commande (74) desdits moyens de liaison, prévus pour commander en continu l'orientation de la tête (14) par rapport à la base (10), en réponse aux informations délivrées par ladite pluralité de capteurs de pression (60).30
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison comprennent un organe formant liaison rotule (16) ainsi qu'au moins deux systèmes d'appui (18, 18) réglables en hauteur.
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite tête orientable (14) est équipée d'un contrepoids (32) agencé de manière à ce que la partie dudit ensemble support (4a) portée par ladite base (10) présente, en vue selon la direction (108) de translation relative des deux ensembles support, un centre de gravité situé dans un triangle (22) dont les sommets sont respectivement constitués par le centre (20) de la liaison formant rotule (16), et les points de contact (24, 24) des deux systèmes d'appui (18, 18) sur ladite base (10).
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit triangle (22) est isocèle rectangle au niveau du sommet constitué par le centre (20) de la liaison formant rotule.
5. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chaque système d'appui réglable en hauteur est une vis micrométrique.
6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'aumoins l'un desdits ensembles support (4a) comporte un corps primaire (40) recevant sa matrice associée (6a).
7. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits capteurs de pression (60) sont interposés entre ladite matrice (6a) et ledit corps primaire (40).
8. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que ledit corps primaire (40) est pourvu de logements (68) équipés de cartouches chauffantes (66), et de canaux (70) de circulation de fluide de refroidissement.
9. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits logements (68) sont orthogonaux auxdits canaux (70).
10. 10. Dispositif selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits canaux (70) sont agencés entre lesdits logements (68) et ladite matrice (6a) de l'ensemble support (4a).
11. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que ledit ensemble support (4a) comporte en outre un corps secondaire (46) en acier inoxydable séparé du corps primaire (40) en laiton par une pièce isolante thermiquement (44).30
12. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'une des matrices (6a, 6b) est revêtue d'une couche de carbone (84) sous forme de diamant amorphe.
13. 13. Installation (100) permettant l'estampage et/ou le perçage d'un substrat (8), comprenant un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, monté sur une machine de traction/compression (102) permettant auxdits deux ensembles support (4a, 4b) d'être déplacés relativement l'un par rapport à l'autre en translation.
14. 14. Procédé d'estampage et/ou de perçage d'un substrat à l'aide d'un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre en continu la commande de l'orientation de la tête (14) par rapport à la base (10), en réponse aux informations délivrées par ladite pluralité de capteurs de pression (60). 30