En avance sur la technique: les films chauffants transparents du partenaire technologique KUNDISCH
Bünde/Villingen-Schwenningen, le 4 octobre 2023 – Presque invisibles mais parfaitement efficaces, les chauffages transparents apportent une solution efficace dans les domaines les plus divers. L’industrie automobile est considérée dans ce domaine comme pionnière, entre autres pour les phares et les rétroviseurs chauffés. Utilisés dans les voitures, les chauffages transparents permettent aux capteurs d’automatisation automobiles de réaliser une cartographie 3D dans toutes les conditions météorologiques. Désormais, les domaines d’utilisation des chauffages transparents sont de plus en plus diversifiés. Le fabricant de claviers membranes et de systèmes tactiles KUNDISCH GmbH & Co. KG, situé à Villingen-Schwenningen, utilise une technologie spéciale pour ses films chauffants.
Qu’il s’agisse de mauvaises conditions météorologiques en extérieur ou de variations de température dans des terrariums, les caméras optiques et les autres capteurs doivent supporter les conditions ambiantes de leur domaine d’application. Pour que ces caméras fonctionnent correctement, leur champ de vision doit rester en permanence exempt de condensation et de glace. Les mauvaises conditions météorologiques ou les variations de température peuvent devenir un véritable problème et compromettre la fonctionnalité des appareils. La solution : les chauffages transparents. Ils protègent le champ de vision et les capteurs des influences extérieures, tout en restant parfaitement transparents.
Smart heating : un important secteur d’avenir pour KUNDISCH
KUNDISCH, le fabricant de claviers membranes et de systèmes tactiles, développe depuis de nombreuses années des solutions en lien avec les systèmes électroniques transparents. Un domaine de l’électronique transparente pour lequel KUNDISCH enregistre une demande croissante est celui du chauffage intelligent (smart heating) par les films chauffants transparents. Pour Sebastian Gepp, le responsable du développement en électronique imprimée chez KUNDISCH, ce n'est pas étonnant car les films chauffants basés sur l’électronique transparente offrent de nombreux avantages. Le plus grand avantage d’un film chauffant transparent par rapport aux chauffages habituels est sa rapidité de chauffage. « Avec un film chauffant, on peut par exemple réchauffer une vitre en quelques secondes à une température de 60 degrés Celsius. Les systèmes traditionnels de chauffage fonctionnent avec un ventilateur et un fil de chauffe et réchauffent en premier lieu l’air ambiant. Cela dure beaucoup plus longtemps et consomme en outre beaucoup d’énergie. »
La technologie du maillage métallique
Pour la fabrication de films chauffants transparents, le défi consiste à utiliser un matériau qui présente à la fois une conductivité suffisante et un aspect transparent. Chez KUNDISCH, c’est là qu’intervient la technologie du maillage métallique qui remplit exactement ces conditions. Grâce à cette technologie, des films conducteurs invisibles et homogènes sont fabriqués comme couches imprimées qui peuvent être utilisées comme chauffages pour des surfaces transparentes. En règle générale KUNDISCH imprime deux lignes conductrices en argent dans le film. Ces lignes conduisent le courant dans le film. Les deux lignes imprimées en argent sont séparées par un revêtement transparent. Celui-ci se compose d’un mélange de cuivre et de carbone, est ultra-conducteur et ultra-transparent. « Ce sont comme des fils de cuivre très fins sur le film. On ne peut reconnaître ces fils à l’œil nu que si on a de l’entraînement », déclare Sebastian Gepp.
» C’est précisément ce qui caractérise cette nouvelle technologie. Contrairement à d’autres techniques, le matériau extrêmement fin et à peine visible présente des résistances nettement plus faibles. Pour cette raison, les utilisateurs parviennent à la même performance de chauffage avec moins d’électricité. «
–Sebastian Gepp, responsable du développement de l'électronique imprimée chez KUNDISCH
Un autre avantage de cette technologie est de pouvoir structurer le matériau selon les besoins du client au moyen des techniques d’impression. En effet, il n’est pas toujours possible d’utiliser une surface rectangulaire avec un revêtement pour obtenir par exemple une performance de chauffage souhaitée avec des paramètres électriques prédéfinis. Avec sa technologie, KUNDISCH peut donc adapter les produits exactement à l’application.
Le film chauffant électrique transparent est intégré en règle générale par la « prise en sandwich » d’un matériau conducteur entre des couches de verre ou de matière plastique transparente, traditionnellement du polycarbonate ou de l’acrylique.
L’avantage de cette méthode ressort surtout nettement lorsqu’il faut fabriquer des films chauffants transparents pour de grandes surfaces, comme les pare-brise. Dans l’état actuel de la technique pour les pare-brise chauffés, les fils sont posés par des robots. Un robot pose un fil très fin avec un écart de quelques centimètres et doit parcourir pour cela chaque position. Un procédé qui prend surtout plus de temps que la technologie du maillage métallique KUNDISCH, explique Sebastian Gepp. KUNDISCH peut imprimer ainsi un mètre carré de chauffage de manière très homogène en quelques secondes, là où un robot a besoin de quelques minutes pour la pose de fil. « Cela signifie que la productivité que nous pouvons atteindre ainsi est bien plus élevée que celle offerte par l’état actuel de la technique. »
Les chauffages transparents existent depuis longtemps dans différentes variantes techniques. Cependant, le matériau utilisé par KUNDISCH qui rend possible ce procédé innovant, n’est disponible sur le marché que depuis quelques années. « Il y a eu des problèmes d’approvisionnement pendant de nombreuses années. Par le passé, pour le chauffage intelligent, on a dû utiliser d’autres technologies comme des fils ou des revêtements ITO », expose Sebastian Gepp.
Une solution dans de nombreux domaines
Le principal promoteur de cette technologie est l’industrie automobile. De fait, les films chauffants ne sont pas seulement transparents à l’œil nu mais aussi pour les systèmes laser et radar. Les films chauffants transparents contribuent ainsi à la fonctionnalité des appareils de mesure de distance dans les véhicules, même lorsque le véhicule est couvert de givre. Qu’il s’agisse de robots pour décharger les camions, de chariots élévateurs ou de véhicules agricole à conduite autonome, surtout dans les domaines qui se caractérisent par un haut degré d’automatisation, tous profitent des chauffages transparents.
Ils sont également utilisés dans le domaine médical, par exemple pour les couveuses pour bébés. Ils peuvent être en outre intégrés dans différents écrans, par exemple dans les lecteurs de papier électronique. Mais les films chauffants apportent également de véritables solutions dans d’autres domaines, déclare Sebastian Gepp en donnant un exemple concret (et extrême) : « Parmi nos clients, nous comptons des fabricants de luminaires dont les produits sont utilisés entre autres en Antarctique. Comme aujourd'hui, les ampoules à incandescence qui empêchent par leur chaleur la formation de la glace, n’ont plus le droit d’être utilisées, la lampe se couvre alors de givre dans ces conditions. L’ampoule n'est donc plus assez lumineuse. » Les films chauffants empêchent ce phénomène.
