Les céramiques peuvent subir un procédé de métallisation pour répondre aux besoins du secteur de la soudure industrielle. En effet, puisque les céramiques sont des matières isolantes, il est donc utile de mettre en place des pistes conductrices sur sa surface. Et d’autre part, la métallisation instaurera une interface métallique qui assure la liaison. Sans cela, il sera impossible de souder.
Quels sont les différents types de métallisation ?
Pour garantir la liaison , deux méthodes sont applicables. Il s’agit de la métallisation réfractaire et la métallisation biocompatible.
La métallisation réfractaire est réalisée à haute température. Ici, le but est de déposer une ancre sur la céramique. Pour cela, il est possible d’utiliser de nombreux matériels. Il est par exemple possible d’utiliser un pinceau ou encore une sérigraphie. À noter que cette dernière peut être manuelle ou automatique.
La métallisation réclamera ensuite une procédure de frittage. Ce dernier consiste à chauffer des matières poudrées en évitant d’atteindre la fusion. Les poudres vont ensuite se coller entre elles afin de former un bloc. La métallisation réfractaire doit être frittée sous atmosphère contrôlée.
La métallisation biocompatible demande l’utilisation de titane. Dans ce cas précis, le matériau est déposé sur la céramique à l’aide d’un pinceau. Mais les experts peuvent aussi appliquer une technique appelée PVD (pulvérisation cathodique).
La surface métallisée peut être protégée à l’aide d’un procédé électrolytique ou chimique. Là encore, on peut employer les techniques de dépôt sous vide comme le PVD. Plusieurs éléments chimiques peuvent apporter cette couche de protection à savoir le Nickel ou le cuivre. D’ailleurs, grâce à un PVD, il est même possible d’obtenir des couches conductrices de petites tailles (en microns). C’est le cas de l’or (Au) ou de l’argent (Ag).
Les pièces minuscules serviront par la suite à la réalisation de circuits de microélectronique. À noter que ces derniers s’obtiennent par exemple à l’aide des méthodes comme l’ablation laser 3D.
Quels sont les matériaux concernés ?
Pour un procédé de métallisation, seule l’alumine est compatible avec l’opération. En effet, la matière est capable de résister à des conditions de température extrême. Or, le dépôt d’encre est effectué à haute température.
À titre informatif, l’alumine est une matière que l’on peut trouver à l’intérieur de la bauxite. Sachez aussi que c’est à partir de l’alumine que l’on obtient de l’aluminium par procédé électrolytique.
L’autre information à savoir est qu’il existe différents types d’encre sur le marché. Il y a notamment les encres MoMn et les encres WMN. Chacune des deux encres permettra de métalliser la céramique. Enfin, vous saurez que toutes les céramiques techniques peuvent recevoir des fines couches PVD. Il faut par exemple citer la zircone ou le nitrure d’aluminium.
Les avantages et les inconvénients de la métallisation de la céramique
Le Céramique propose différents atouts dans le domaine de la soudure industrielle notamment dans le secteur de l’électronique. Une métallisation aidera par exemple l’assembleur électronique à créer une zone conductrice sur la céramique. De plus, le procédé permettra d’engendrer un brassage entre la céramique et le métal. Ici, il est à signaler que le produit fini sera parfaitement hermétique et résistant lors de l’utilisation.
En ce qui concerne les inconvénients, l’opération est souvent coûteuse puisque d’autres procédés seront exécutés parallèlement à la métallisation. Enfin, l’alumine est incompatible avec tous les types d’encres. Cela signifie que vous devez trouver des encres adaptées à la situation si vous optez pour la métallisation réfractaire.
La métallisation de la céramique crée une surface de soudure. Elle génère un lien entre la céramique et le métal. Enfin, il est bon de savoir que plusieurs techniques existent pour métalliser la céramique comme l’utilisation d’encre ou d’un pulvérisateur PVD.