Redesign de circuits imprimés pour augmenter leur résistance et leur durabilité
Défis
Une entreprise d’envergure internationale, leader de longue date dans le domaine de l’aérospatiale et de la défense militaire et civile, cherchait à améliorer la performance de l’un de ses équipements, destiné au contrôle de qualité des projectiles.
Les rideaux optiques utilisés pour détecter le passage de projectiles jouent un rôle clé dans le processus de fabrication des balles, puisqu’ils permettent de calculer leur vitesse de déplacement et de s’assurer qu’elle est conforme aux spécifications du produit fabriqué par notre client. Or, ces équipements sont soumis à un stress mécanique important dû aux ondes de choc produites par le passage de la balle. Les vibrations engendrées forment éventuellement des fissures, qui rendent le circuit inopérant, et causent des arrêts de production, ce qui engendre des retards ainsi que des pertes financières.
Solutions
Au passage d’une balle dans un premier rideau optique, l’intensité optique est réduite et détectée par un circuit électronique qui forme un premier pulse. Un deuxième rideau optique, installé quelques mètres plus loin, détecte à son tour le passage de la balle, produisant un deuxième pulse. En mesurant le temps entre les deux pulses et connaissant la distance entre les deux rideaux optiques, on calcule la vitesse.
L’enjeu principal réside dans le fait que la puissance de tir crée une onde de choc qui endommage les circuits imprimés au fil du temps. Les réparations ou le remplacement précoce de pièces peuvent provoquer un arrêt forcé des équipements, une interruption des tests de qualité et des retards de production.
Nos équipes se sont ainsi d’abord penchées sur le choix des matériaux utilisés pour les circuits imprimés afin d’augmenter leur résistance aux chocs et aux vibrations. Nous avons notamment choisi d’ajouter des couches de cuivre au circuit imprimé, ce qui a eu pour effet d’augmenter sa solidité. L’ajout de support mécanique a également été privilégié pour éliminer la résonance au passage des projectiles à travers le rideau optique et ainsi, mieux protéger l’ensemble du circuit des vibrations.
Enfin, nous avons introduit de la redondance dans certains circuits plus critiques, de façon à assurer le bon fonctionnement du rideau optique, et ce, même en cas de défaillance de certaines pièces.
La combinaison de ces actions a contribué à augmenter la durée de vie de l’équipement et sa disponibilité, évitant ainsi des interruptions de service non programmées et de potentiels retards dans l’exécution des tests de qualité.
Résultats
En améliorant la disponibilité et la durabilité de l’équipement, notre mandat s’est traduit par une plus grande efficacité pour notre client, qui a pu ainsi diminuer les coûts reliés à l’obsolescence des pièces et optimiser son processus de contrôle de la qualité.
Ce mandat, qui s’inscrit dans une relation d’affaires solidement établie depuis plusieurs années avec cette entreprise, a permis à nos équipes de démontrer leur expertise en matière de stress mécanique, appliquée à la conception de circuits imprimés.
Services et secteurs du projet
Conception électronique
Ingénierie électrique
Ingénierie mécanique
Armement civil et militaire