Si vous lisez régulièrement des blogs avec des gadgets, il y a de fortes chances que vous voyiez une nouvelle rumeur d'Apple tous les jours ou presque. Récemment, l’un des plus importants et des plus documentés est que la société utilisera du saphir pour créer les écrans de ses iPhones de prochaine génération.
L'utilisation d'un matériau comme le saphir est toutefois une mauvaise nouvelle pour quiconque aurait pu espérer un iPhone plus abordable. Bien que le matériau soit extrêmement résistant aux rayures, il est extrêmement difficile de travailler avec le saphir et d'autres matériaux durs (notamment le populaire Gorilla Glass de Corning). La découpe et le contournage de ces matériaux pour les écrans de smartphone est un processus d'usinage délicat en plusieurs étapes, généralement trop long et coûteux pour le marché de masse.
Mais aujourd'hui, la société californienne Raydiance lance une nouvelle solution appelée R-Cut qui prétend prendre en charge tout le travail en un seul passage. Le secret: les lasers. Le système pourrait permettre aux finitions haut de gamme de parvenir enfin aux téléphones et tablettes moyens et bas de gamme, y compris au smartphone de longue date à 100 $. Mais il pourrait également révolutionner la qualité et la résistance du verre que nous voyons dans une gamme d'autres produits de consommation, des montres intelligentes aux affichages au tableau de bord des voitures.
Ces types de lasers sont utilisés dans les laboratoires universitaires depuis des années, mais Raydiance est la première entreprise à commercialiser la technique de manière à lui permettre de s'intégrer aux processus de fabrication existants.
«Lorsque vous essayez de couper avec des outils [classiques], comme une scie diamantée, il y a beaucoup de hachage et de suivi», explique Michael Mielke, scientifique en chef de Raydiance. «Après la découpe initiale, le meulage et le polissage du verre se font en plusieurs étapes pour le lisser et éliminer les défauts.»
R-Cut, en revanche, est un système complet de façonnage du verre. Un laser femtoseconde émet jusqu'à un quadrillion d'impulsions lumineuses par seconde, soit environ trois fois plus vite qu'un clin d'œil, pour découper des matériaux en tranches. Cette technique permet aux fabricants d’enlever des petits morceaux de matériau d’une largeur de 100 nanomètres, à peu près aussi fins qu’un cheveu humain. La vitesse et la précision de la machine «vaporisent» essentiellement le matériau, dit Mielke.
Jusqu'à présent, la méthode de découpe au laser de Raydiance était utilisée pour des produits moins voyants que les smartphones et les tablettes. Le premier succès de la société a été réalisé dans le secteur des dispositifs médicaux: leurs systèmes R-Tube et R-Mill sont utilisés pour façonner et découper des implants cardiovasculaires, tels que le remplacement des valves auriculaires. Et plus récemment, le R-Drill de la société a contribué à la construction automobile en perçant des trous précis dans les injecteurs de carburant, en fournissant plus de carburant aux moteurs et en améliorant les économies de carburant.
Dans les téléphones et les tablettes, ce type de précision sera d'abord axé sur l'efficacité de la fabrication. Prenez un iPhone 5S, par exemple: Les bords biseautés de 45 degrés autour du périmètre de l'écran, la fente du haut-parleur et le bouton d'accueil sont difficiles à créer et nécessitent plusieurs machines à compléter. Le R-Cut pourrait effectuer le même travail en un seul passage - une amélioration de l'efficacité qui pourrait, apparemment, faire bénéficier le consommateur de certaines économies de coûts.
Le R-Cut pourrait également changer le type de formes que les fabricants de smartphones peuvent créer. (Courtesy Raydiance) Mais à terme, la technologie pourrait également être mise à profit pour créer une nouvelle esthétique du design. De nombreuses conceptions de téléphones ont des bords lisses et arrondis - des formes qui nécessiteraient 10 meuleuses et polisseuses avec une découpe conventionnelle, mais que le R-Cut peut gérer par lui-même.
Alors que nous commençons à voir de plus en plus d’écrans tactiles dans les voitures, une tendance menée par la Tesla Model S, la découpe au laser pourrait également être utilisée pour créer des affichages au tableau de bord à la fois luxueux et sûrs. Lorsque l’usinage mécanique conventionnel forme un bord, il crée des contraintes microscopiques le long du périmètre de la vitre. Ces imperfections - qui, en théorie, n'existent pas avec l'utilisation d'une coupe R-Cut - peuvent provoquer des fissures et des fissures au fil du temps.
«La force du verre dépend de la qualité de son bord», prévient Stefan Zschiegner, vice-président directeur du marketing chez Raydiance. "Si une fissure commence au bord, elle se développera."
Raydiance est actuellement le plus grand acteur mondial de la technologie laser femtoseconde industrialisée. La société a mis en place un système R-Cut opérationnel dans une grande usine de smartphones, sans préciser laquelle. À l'heure actuelle, le partenaire non identifié utilise le système pour prototyper rapidement de nouveaux modèles de téléphones. Selon Zschiegner, les nouveaux écrans élégants ne devraient pas tarder à faire leur apparition: on peut s’attendre à voir des téléphones dotés d’écrans profilés R-Cut avant la fin de l’année.
