Emboutissage de blindage EMI pour module caméra : SUS304 0,15 mm, embouti profond, 5 M pièces/mois
Un blindage EMI pour module caméra est un godet en inox embouti si fin qu'on peut le plier entre deux doigts. À 0,15 mm, le SUS304 confère au blindage les performances qu'exige une caméra de smartphone, mais ne laisse presque rien à saisir à l'outil et presque rien à pousser à la matrice. Multipliez cela par cinq millions de pièces par mois et la pièce cesse d'être un plan pour devenir une question de durée de vie de l'outil et de constance.
Contexte et enjeux du projet
Un fabricant d'électronique grand public à Shenzhen avait besoin d'un boîtier de blindage pour un module caméra haut de gamme. Le blindage se trouve directement au-dessus du capteur d'image et de ses circuits intégrés de commande ; il doit donc bloquer les interférences électromagnétiques autour du module tout en restant suffisamment bas pour s'insérer dans l'empilement interne du téléphone. Leur fournisseur précédent maîtrisait les parois planes mais ne tenait pas l'angle embouti profond : des microfissures apparaissaient au congé de fond après emboutissage, et l'épaisseur de revêtement variait sur le godet, ce qui se traduisait par des défaillances de blindage intermittentes aux tests finaux.
Le matériau est de l'acier inoxydable SUS304 à 0,15 mm — choisi pour ses performances de blindage et sa résistance à la corrosion, non pour sa formabilité. Il s'écrouit rapidement : chaque passe d'emboutissage augmente la limite d'élasticité et réduit la ductilité restante, si bien qu'un godet qui se forme proprement en une passe sur une épaisseur plus forte fissurera au congé si l'on tente la même géométrie en 0,15 mm. Le plan exige une profondeur de godet de 2,5 mm à ±0,03 mm, une hauteur totale à ±0,05 mm, un congé de fond sans fissure et un nickel électrolytique uniforme de 1-2µm.
L'objectif de volume était de 5 000 000 pièces par mois sur une presse à progression. À ce rythme, l'usure de l'outil et le grippage cessent d'être des points de maintenance pour devenir tout le procédé : l'inox 0,15 mm grippe rapidement contre l'acier à outil, et un seul rayon d'emboutissage rugueux déchirera au lieu de former. Manipuler une bande aussi fine sans l'étirer ni la plier, à cadences élevées, constituait la seconde moitié du problème.
La performance de blindage est la raison d'être de la pièce, mais c'est la géométrie emboutie qui cède en premier. Une fissure au congé de fond est à la fois une fuite de blindage et une source de fragments libres à l'intérieur d'un téléphone ; le contrôle à réception du client traitait donc toute fissure comme un rebut plutôt qu'un candidat à la retouche. L'empreinte du blindage est également petite — environ 6 mm de côté — ce qui rend chaque tolérance sur le godet proportionnellement serrée.
Solution de procédé BQUQ
Notre approche : répartir l'emboutissage profond en passes douces sur une presse à progression, concevoir l'outil pour résister au grippage, et finir par un nickelage à faible contrainte en une seule ligne continue.
Presse à progression et emboutissage multi-étages
Le godet est embouti en quatre étapes plutôt qu'une, chacune retirant une fraction contrôlée de la profondeur afin que le matériau n'atteigne jamais sa limite de formage. Les rayons d'emboutissage sont généreux par rapport à la paroi de 0,15 mm, la force du serre-flan est réglée poste par poste, et une étape intermédiaire de détente restaure la ductilité avant l'emboutissage final à la cote. Des trous pilotes traversent chaque poste, de sorte que la pièce est positionnée à partir du même repère de la première forme à la découpe finale. Comme l'inox 0,15 mm a un allongement limité, le flan est dimensionné généreusement et la découpe finale a lieu après le dernier emboutissage, afin qu'aucun poste n'ait à étirer un matériau déjà proche de sa limite.
Manutention de bande ultra-fine et maîtrise du grippage
La bande de 0,15 mm est déroulée sous contrôle de tension en boucle fermée afin qu'elle ne puisse ni s'étirer ni flamber entre les postes. Les surfaces de matrice dans les zones d'emboutissage sont revêtues pour réduire le frottement, les jeux sont établis spécifiquement pour l'inox plutôt qu'empruntés à une règle pour acier au carbone, et un programme dédié de lubrification et de nettoyage de bande empêche le lubrifiant d'emboutissage de transporter les débris d'usure vers les rayons. C'est ce qui maintient un congé sans déchirure à cinq millions de pièces par mois au lieu d'un million. La tension de bande est surveillée en continu et la presse s'arrête sur écart plutôt que de continuer, car une bande étirée à cette épaisseur sort des tolérances bien avant de se déformer visiblement.
Nickelage électrolytique
Après formage, les pièces sont nettoyées et revêtues de 1-2µm de nickel électrolytique. La distribution du courant est agencée pour que l'épaisseur reste uniforme sur les parois embouties et le congé de fond, et la séquence est réglée pour éviter l'absorption d'hydrogène qui fragiliserait une paroi en inox mince. L'épaisseur et la couverture sont contrôlées par échantillonnage tout au long de la production. Les pièces sont séchées et emballées directement en sortie de ligne, de sorte que les parois minces ne sont jamais manipulées en vrac entre le formage et l'expédition.
Spécifications clés
| Élément | Spécification |
|---|---|
| Matériau | Acier inoxydable SUS304, 0,15 mm |
| Profondeur de godet | 2,5 mm ±0,03 mm |
| Hauteur totale | ±0,05 mm |
| Congé de fond | Sans fissure après emboutissage profond, vérifié à 100 % par vision |
| Finition de surface | Nickel électrolytique, 1-2µm, uniforme sur les parois et le congé |
| Volume | 5 000 000 pièces/mois sur presses à progression |
| Contrôle | Vision à 100 % + capteurs dans l'outil, première pièce sur MMT, CPK≥1,33 |
| Délai | Première pièce 6 jours, premier lot de production 15 jours |
Contrôle qualité et livraison
Le contrôle de la première pièce comprend un relevé dimensionnel complet sur MMT, un examen métallurgique du congé embouti pour détecter les fissures, et une cartographie d'épaisseur de nickel avant la libération de l'outil. En production, des capteurs dans l'outil surveillent l'avance et le tonnage tandis qu'un contrôle par vision à 100 % vérifie la profondeur du godet, la présence du congé et les défauts de surface à la vitesse de ligne. La profondeur et la hauteur du godet sont suivies par MSP et maintenues à CPK≥1,33, le tout sous un système ISO9001:2015, avec des rapports de contrôle expédiés par lot.
L'état de l'outil est suivi par comptage de coups par rapport à un intervalle de maintenance planifié, de sorte que les rayons d'emboutissage sont rectifiés avant que l'usure n'atteigne le point où elle marquerait ou déchirerait une pièce.
Résultats : échantillons 6 jours après approbation du plan, premier lot de production en 15 jours, puis plannings mensuels glissants à 5 000 000 pièces/mois. Les microfissures au congé ont disparu, la variation d'épaisseur de nickel est tombée dans la plage de 1-2µm sur le godet, et les défaillances de blindage aux tests finaux attribuables au blindage ont chuté à une petite fraction du taux précédent. Une fois le grippage maîtrisé, les intervalles de maintenance de l'outil ont été allongés, ce qui a éliminé les arrêts imprévus du planning et stabilisé la production.
Produits et ressources associés
Ce blindage suit la même logique d'emboutissage de tôle que celle que nous appliquons aux boîtiers, capots et pièces de blindage dans toutes les industries. Produits et lectures associés :
Pour une application de blindage plus grande, consultez notre étude de cas sur l'emboutissage de capot de blindage EMI pour serveur. Pour découvrir l'équipement et le système qualité derrière ces productions, visitez À propos de BQUQ.
FAQ
Pourquoi l'emboutissage profond de SUS304 en 0,15 mm est-il si difficile ?
Le SUS304 s'écrouit rapidement, et à 0,15 mm il reste très peu de matière pour absorber cet écrouissage. Un emboutissage en une passe qui fonctionne sur une épaisseur plus forte fissure au congé de fond ; nous répartissons donc l'emboutissage en quatre étapes avec une détente intermédiaire, en maintenant la profondeur de godet à 2,5 mm ±0,03 mm.
Comment empêchez-vous le grippage sur une production de cinq millions par mois ?
En traitant l'outil comme le procédé lui-même. Revêtement à faible frottement dans les zones d'emboutissage, jeux établis spécifiquement pour l'inox, et programme de lubrification et de nettoyage de bande qui garde les débris d'usure à l'écart des rayons. C'est cette combinaison qui rend les 5 000 000 pièces/mois pratiques plutôt que théoriques.
Quelle est l'uniformité du nickelage à l'intérieur du godet ?
Le revêtement est du nickel électrolytique à 1-2µm, avec une distribution du courant agencée pour que l'épaisseur reste constante sur les parois embouties et le congé de fond. Nous contrôlons l'épaisseur et la couverture par échantillonnage tout au long de la production et maintenons la plage à 1-2µm plutôt qu'une valeur nominale unique.
Quel volume et quel délai dois-je prévoir ?
Cette pièce est produite à 5 000 000 pièces/mois. La première pièce est expédiée 6 jours après approbation du plan et le premier lot de production en 15 jours, après quoi la ligne fonctionne sur des plannings mensuels glissants. Envoyez le plan et nous vous retournons un devis sous 12 heures.
