synthèse de COmposantS Magnétiques dédiés à l'Impression magnétographiQUE – COSMIQUE

Le projet COSMIQUE traite de la synthèse de composants magnétiques dédiés à l’impression magnétique. Il est initié par la société NIPSON, spécialisée dans la conception de presses numériques magnétiques (magnétographie). Le développement de l’image par des particules d’encre aimantées procède grâce à la force magnétique issue de dots aimantés par des pôles magnétiques (têtes d’écriture). Le support à l’enregistrement est un cylindre métallique (tambour) recouvert d’un ensemble de couches magnétiques : un shunt magnétique et une couche d’enregistrement.

Le projet ambitionne une alternative PVD, plus respectueuse des normes environnementales et sanitaires et techniquement plus performante, aux procédés électrolytiques employés pour la synthèse des films magnétiques du tambour. Cette rupture de technologie implique la reconfiguration du système magnétique des tambours. En effet, l’épaisseur des films doit être réduite et leur nature chimique doit être modifiée afin d’être compatible avec un procédé de pulvérisation cathodique magnétron. Du fait de l’analogie à l’enregistrement magnétique à aimantation perpendiculaire, les alliages utilisés dans ce domaine pourraient convenir. Toutefois, ils nécessitent une adaptation au dispositif magnétographique pour garantir la qualité d’impression. La perméabilité du shunt et l’aimantation résiduelle de la couche d’enregistrement doivent être augmentées pour autoriser la diminution en épaisseur des films. En plus de leur propriété magnétique, ces matériaux devront combiner résistance mécanique et au vieillissement.

Dans ce contexte le projet COSMIQUE réunit différents partenaires spécialisés dans la science des matériaux synthétisés par voie sèche (LERMPS), l’enregistrement magnétique (IJL), le transfert à l’échelle industrielle de procédés PVD (PVDco) et l’impression magnétique (Nipson). Le projet s’articule suivant 5 grandes tâches subdivisées en sous-tâches. La première tâche est consacrée à la gestion et au suivi du projet (T1). Le projet débutera par l’étude exploratoire des matériaux potentiels de shunt et d’enregistrement (T2) en plus de ceux déjà identifiés. Les candidats les plus prometteurs seront alors optimisés en vue d’une application magnétographique (T3). Les sous-tâches se focaliseront respectivement sur l’augmentation de la perméabilité du shunt, l’augmentation et le contrôle de l’aimantation de la couche d’enregistrement et l’effet de l’intercalation d’une couche non magnétique. Puis, l’assemblage du dispositif magnétique sera réalisé et transféré graduellement sur pièces cylindriques (T4), en vue de la réalisation d’un démonstrateur (T5). Une partie de cette dernière tâche sera consacrée à la modélisation de la qualité d’impression. La potentialité du dispositif sera alors évaluée sur banc d’essai (T5).

Ainsi, les attentes liées à ce projet devraient se concrétiser par l’amélioration de la qualité et de la reproductibilité des films magnétiques, la réduction de déchets anthropiques et des risques sanitaires. Les retombées économiques de ce projet devraient ouvrir de nouvelles perspectives de développement en terme de qualité et de vitesse d’impression, confortant Nipson dans le secteur de l’impression numérique, et créer de nouvelles parts de marché dans le domaine du traitement de surface de produits à forte valeur ajoutée, au bénéfice de PVDco. Enfin, les résultats scientifiques escomptés de ce programme de recherche industrielle résident dans la compréhension du procédé magnétographique et des mécanismes liés à la synthèse à basse température de films magnétiques épais, utilisés dans les micro-actionneurs et micro-capteurs.