Dans de nombreux domaines, les commutateurs sont indispensables. Que ce soit pour déverrouiller des portes, dans des installations ou dans des appareils médicaux : des commutateurs sûrs sont souvent demandés. Soutenu par l’expert en technique de collage CREDIMEX, SCHURTER mise sur une solution système composée d’adhésifs, d’équipements de dosage et de polymérisation de DELO pour assurer l’étanchéité fiable de sa nouvelle génération d’interrupteurs.
En tant que fournisseur leader de composants électroniques, de systèmes de saisie et de solutions globales, SCHURTER développe et produit notamment des micro-commutateurs, piézo- commutateurs, des sélecteurs mécaniques, ainsi que des interrupteurs sans contact dans de nombreuses variantes. Fondée en 1993, l’entreprise technologique, dont le siège principal se trouve à Lucerne, est active dans le monde entier avec ses 1’800 collaborateurs. Aujourd’hui, 17 sociétés dans 15 pays, dont 10 avec leur propre site de production, font partie du groupe SCHURTER. L’entreprise se considère comme un leader en matière d’innovation, qui propose également des connecteurs d’appareils intelligents et des connecteurs en plastique biosourcé.
Siège principal de SCHURTER à Lucerne (Image : SCHURTER)
Les commutateurs MSMII font également l’objet d’un développement régulier : il s’agit de modèles extrêmement résistants, conçus pour des conditions ambiantes difficiles, à l¡intérieur comme à l’extérieur, et donc utilisés par exemple dans l’industrie médicale, alimentaire et automobile, ainsi que dans la construction mécanique. Grâce à leur certification IP67, qui prouve leur étanchéité à la poussière et à l’eau, et à leur adhésif, qui atteint une résistance ESD maximale (décharge par contact ±8 KV ; décharge dans l’air ±15 KV), ils peuvent accomplir leurs promesses de performances de jusqu’à 20 millions d’activations, même dans des conditions extrêmes.
Commutateurs de la série MSMII, conçus pour des conditions environnementales difficiles à l’intérieur comme à l’extérieur (image : SCHURTER)
Exigences multiples pour l’adhésif
Pour y parvenir, l’intérieur du commutateur doit être fermé hermétiquement. Cela nécessite d’encapsuler et d’étanchéifier une carte de circuit imprimé en FR4 avec une colle pour obtenir la résistance ESD mentionnée. Les exigences spécifiques sont une très bonne adhérence sur le FR4, la certification IP67 du commutateur, l’étanchéité dans la plage de températures de fonctionnement de -40 °C à +85 °C, une résistance élevée aux fluides, ainsi qu’un aspect transparent de la résine, afin que la couleur du commutateur soit bien visible et qu’une signalisation optimale soit atteinte.
Dans le but de répondre aux besoins variés de ses clients, SCHURTER produit la nouvelle génération de commutateurs dans de nombreuses versions. Du côté des processus, il fallait donc ajouter l’exigence que la solution de collage soit facilement automatisable et qu’elle soit aussi adaptée à des volumes de plusieurs millions de pièces par an.
Pour trouver la meilleure solution à ces multiples exigences, les spécialistes de CREDIMEX à Alpnach (CH) ont soumis plusieurs produits entrant en ligne de compte à de nombreux tests dans leur propre laboratoire. En outre, SCHURTER a testé la résistance après 15 h de stockage au froid à -45 °C, après 15 h de stockage au chaud à +85 °C, ainsi qu’après six changements de température de -45 °C à +85 °C et à l’inverse. De plus, d’autres essais ont été réalisés à la chaleur et à l’humidité. SCHURTER par exemple a étudié la résistance après 21 jours de
stockage à +40 °C et 55 % d’humidité relative.
En fonction de tous ces tests, CREDIMEX a recommandé l’utilisation d’un produit à double durcissement. Concrètement, il s’agit d’un acrylate UV modifié, incolore et sans solvant, qui atteint une résistance au cisaillement de 9 MPa sur FR4 et sur verre. Comme caractéristiques supplémentaires, il offre une protection contre les flammes selon ANSI/UL 94 HB et un mode de durcissement secondaire par humidité. Ce dernier est particulièrement utile pour un durcissement fiable dans les zones d’ombre qui n’atteignent pas la lumière lors de l’exposition – comme c’est souvent le cas dans les applications d’encapsulation.
Le temps d’exposition typique de cette colle est de 3 secondes à une longueur d’onde de 400 nm. Après ce temps très court, elle était polymérisée et l’ensemble du module a pu être traité immédiatement. Elle était donc parfaitement adaptée à l’intégration dans la nouvelle ligne de production entièrement automatisée développée par SCHURTER même, qui comprend également l’équipement de dosage et de durcissement nécessaire.
La résine est dosée par le système de dosage volumétrique DELO-DIV VD600 qui, grâce à son piston sans fin, atteint une précision de dosage allant jusqu’à 99 %. Cela permet un dosage propre, sans gouttes et reproductible, indépendamment des variations de viscosité. Le durcissement de la résine est assuré par deux lampes de surface à refroidissement actif par air de type DELOLUX 202 / 400 A1, qui disposent d’une intensité maximale de 1.000 mW / cm². SCHURTER les commande via un appareil compact nommé DELOLUX pilot A2i profinet, qui est également intégré dans l’installation.
La solution choisie a permis de répondre à toutes les exigences en matière de colle et de processus de fabrication. Comme tout le processus, comprenant le dosage, la colle et la polymérisation, provient d’une seule source, SCHURTER profite du fait que le système est parfaitement adapté avec un fonctionnement sans problèmes. C’est aussi pour cette raison que la fabrication de la nouvelle génération d’interrupteurs tourne à plein régime de manière fiable et efficace depuis le « SoP » (Start of Production) à l’automne 2023.