Brevet FR3042146A1 — publié le 20170414

EMPREINTE POUR OUTILLAGE DE PLASTURGIE ET PROCEDE DE PLASTURGIE L'invention concerne une empreinte pour outillage de plasturgie destinée à la fabrication de micro-objets ou d'objets microstructurés. L'invention concerne également un procédé de plasturgie utilisant ladite empreinte. Les procédés de micro-injection sont aujourd'hui fortement répandus dans le domaine de la plasturgie. Ils permettent de répondre à une demande croissante de pièces techniques à base polymère, pouvant présenter certaines dimensions de l'ordre du micron, pour des applications dans de nombreux secteurs d'activités tels que l'industrie pharmaceutique, l'électronique, l'énergétique, le sport ou les loisirs, l'horlogerie ou le domaine des microtechniques en général. La réduction de la taille des objets injectés induit une diminution des dimensions des cavités dans l'outillage. Ces réductions de taille vont favoriser le phénomène de pertes de charges lors de l'écoulement du polymère, c'est-à-dire de pertes de pressions, dont l'intensité augmente avec la réduction d'épaisseur de l'empreinte et la longueur d'écoulement. Ce phénomène occasionne des difficultés de remplissage des empreintes ou des augmentations des pressions pour le moulage des pièces, entrainant des défauts géométriques sur les pièces. On constate que, quelle que soient les conditions de mise en oeuvre imposées au niveau de la presse à injecter, il est quasiment impossible de réaliser des objets dont l'épaisseur est inférieure à quelques dixièmes de millimètres, telle que de l'ordre de 0,3 mm pour une longueur d'écoulement de 45 mm ou lorsque le facteur de forme, défini par la longueur d'écoulement totale / épaisseur, est supérieur à 150, dans des conditions thermiques traditionnelles de moulage. Dans le cas d'objets microstructurés, les épaisseurs minimales réalisables industriellement sont de l'ordre de 15 microns, avec des facteurs de forme (longueur d'écoulement/épaisseur) réalisables de l'ordre de trois. Cette limite restreint la taille des objets ou des microstructures pouvant être produits de 25 manière standardisée. De plus, cette limite est indépendante de la nature du polymère, celle-ci existant même pour les polymères dits adaptés, tels que les polymères à cristaux liquides. Un but de la présente invention est de proposer une empreinte pour outillage de plasturgie et un procédé de plasturgie permettant de réaliser des objets avec des dimensions caractéristiques inférieures à quelques dixièmes de millimètres. 30 A cet effet, la présente invention a pour objet une empreinte pour outillage de plasturgie comportant une première et une deuxième demi-coque formant au moins une cavité moulante 3042146 -2- ayant au moins un écartement entre deux surfaces en regard de la cavité moulante compris entre 5 et 500 micromètres et un revêtement déposé sur les surfaces de la cavité moulante, caractérisée en ce que le revêtement comporte : - une couche d'adhérence en carbure de silicium amorphe en contact avec les 5 surfaces de la cavité moulante, et - un empilement d'au moins deux couches respectivement en carbure de silicium amorphe et en carbone amorphe, l'empilement étant disposé sur la couche d'adhérence, la couche superficielle du revêtement étant une couche en carbone amorphe de l'empilement et l'épaisseur du revêtement étant inférieure à 10 10 micromètres. Le revêtement permet de réduire l'intensité des interactions entre le polymère fondu et les surfaces de la cavité moulante. Il favorise le glissement des chaines de polymères à l'état fondu lors de l'injection et ainsi le remplissage de la cavité moulante. Le revêtement permet également de limiter le phénomène de refroidissement du 15 polymère en situation d'écoulement. En outre, la vitesse d'écoulement est accrue et le gradient de vitesses d'écoulement est moins dépendant de l'environnement. Le revêtement à empilement multicouches permet ainsi d'étendre le domaine de fabrication de micro-pièces plastiques sans apport thermique additionnel au niveau de 20 l'empreinte. De façon corrélée, ce revêtement permet d'employer des conditions de procédé (pressions, vitesses ou températures) moins intenses que celles utilisées dans le cas d'une empreinte non-traitée, réduisant les contraintes résiduelles pouvant être à l'origine de gauchissement ou de déformations importantes ou de défauts visuels des micro-objets produits. La faible épaisseur du revêtement permet en outre de ne pas modifier la rugosité des 25 surfaces de la cavité moulante. Le contrôle de la rugosité de surface des empreintes s'avère primordial lorsque les micro-objets ou objets microstructures produits doivent répondre à des fonctions liées à leurs propriétés de surface. Selon un exemple de réalisation, l'empreinte présente un critère géométrique C supérieur ou égal à 200, le critère géométrique étant défini par l'équation : C La C- (Zc+La)*cl: - d, est le plus petit écartement d'une microstructure de la cavité moulante, 30 où : 3042146 -3- - est la longueur pouvant être parcourue par le polymère fondu dans la cavité moulante le long de la microstructure, - La est la longueur parcourue par le polymère fondu dans l'empreinte avant de pénétrer dans la microstructure. 5 Le revêtement permet ainsi d'obtenir des micro-objets ou objets microstructurés présentant des profils de critère géométrique C important, sans augmenter l'épaisseur du revêtement qui reste inférieure à 10 micromètres. L'empreinte revêtue permet ainsi d'accroître la complexité des micro-pièces ou pièces micro-structurées réalisées, mais aussi de faciliter la réalisation des objets à plus grands facteurs de forme ou à plus grands critères géométriques C 10 ou d'en renforcer la reproductibilité. Selon une ou plusieurs caractéristiques de l'empreinte prise seule ou en combinaison : - l'épaisseur du revêtement est inférieure à 5 micromètres, telle que de l'ordre de 1,8 micromètres, - l'épaisseur de la couche superficielle de l'empilement est inférieure à 500 15 nanomètres, telle que de l'ordre de 100 nanomètres, - l'épaisseur de la couche d'adhérence est comprise entre 20 et 50 nanomètres, - pour un empilement présentant un nombre de couches supérieur à deux, le nombre de couches est pair et les couches sont disposées en alternance, - le nombre de couches dans l'empilement est compris entre 2 et 128, tel que de 20 l'ordre de 32. L'invention a aussi pour objet un procédé de plasturgie caractérisé en ce qu'un polymère est injecté dans une empreinte pour outillage de plasturgie tel que décrit précédemment. Selon un exemple de réalisation du procédé de plasturgie dans lequel un polymère est injecté dans une empreinte, la pression d'injection du polymère fondu est inférieure à 2000 25 bars, telle qu'inférieure à 1500 bars, pour un critère géométrique de l'ordre de 200. La diminution des pressions de mise en oeuvre permet également: - d'éviter l'endommagement par fatigue des outillages et empreintes, et notamment d'inserts microstructurés des demi-coques formant la cavité moulante et donnant la forme finale aux objets microstructurés moulés, 30 - d'augmenter la durée de vie et la périodicité de maintenance des outillages et empreintes, - d'utiliser des presses à injecter conventionnelles, 3042146 -4- - de réduire l'impact environnemental du procédé en réduisant la consommation énergétique liée au procédé de transformation. L'invention a aussi pour objet un microsystème électromécanique ou un micro-objet fluidique comprenant au moins un composant microfluidique tel qu'une micropompe, une 5 microvanne, un micromélangeur, un microfiltre, un capillaire ou un laboratoire sur puce obtenu par un procédé de plasturgie tel que décrit précédemment. DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS 10 D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de l'invention, ainsi que sur les figures annexées qui représentent un exemple de réalisation non limitatif de l'invention et sur lesquelles : - la figure 1 montre une vue schématique et en coupe d'un premier exemple d'empreinte montée dans un outillage de plasturgie, 15 - la figure 2 montre une pièce injectée obtenue à partir du conduit d'alimentation et de la cavité moulante de l'empreinte de la figure 1, - la figure 3a représente une vue schématique en coupe d'un autre exemple d'empreinte pour outillage de plasturgie, - la figure 3b représente une vue schématique en coupe d'un autre exemple 20 d'empreinte, - la figure 4a est un schéma représentant un front d'écoulement polymère remplissant une cavité moulante pour la réalisation d'un objet microstructuré présentant une microstructure en relief par rapport au corps principal, - la figure 4b est un schéma représentant un front d'écoulement polymère remplissant une cavité moulante pour la réalisation d'un objet microstructuré présentant une microstructure en creux par rapport au corps principal, - la figure 5a montre un autre exemple d'une pièce injectée obtenue à partir d'un conduit d'alimentation et de cavités moulantes, cette figure étant une adaptation d'une figure issue de l'article « Han, S.-Y. & Kim, W.-B. Microinjection moulding of miniaturised polymeric ortho-planar springs Microsystem Technologies, Springer Berlin Heidelberg, pp. 1-9, 2015 », - la figure 5b montre une vue de face d'un objet microstructuré obtenu par moulage dans une des cavités moulantes ayant permis la réalisation de la pièce 3042146 -5- injectée illustrée en figure 5a, cette figure étant une adaptation d'une figure issue de l'article « Han, S.-Y. & Kim, W.-B. Microinjection moulding of miniaturised polymeric ortho-planar springs Microsystem Technologies, Springer Berlin Heidelberg, pp. 1-9, 2015», 5 - la figure 6a montre un autre exemple de pièce injectée obtenue à partir d'un conduit d'alimentation et d'une cavité moulante, cette figure étant une adaptation d'une figure issue de l'article « Development of 3D simulations of microinjection moulding process; Comparison between experiments and simulations, Patrice Mélé, Sylvain Carrier and Julien Giboz, 27th Annual Meeting of the Polymer 10 Processing Society, 10-14 mai 2011, Marrakech (Maroc) », - la figure 6b montre une vue de face d'un micro-objet obtenu par moulage dans la cavité moulante ayant permis la réalisation de la pièce injectée de la figure 6a, cette figure étant une adaptation d'une figure issue de l'article « Development of 3D simulations of microinjection moulding process; Comparison between 15 experiments and simulations, Patrice Mélé, Sylvain Carrier and Julien Giboz, 27th Annual Meeting of the Polymer Processing Society, 10-14 mai 2011, Marrakech (Maroc) », - la figure 7 montre une vue partielle, agrandie et en coupe d'un revêtement déposé sur la surface d'une cavité moulante et de l'écoulement d'un polymère 20 fondu, - la figure 8a est une image du profil d'un micro-objet réalisé avec un outillage de l'art antérieur sans revêtement, selon une vue normale à la direction d'écoulement, - la figure 8b est un schéma d'un micro-objet réalisé avec les mêmes conditions 25 d'injection que pour le micro-objet de la figure 8a avec une empreinte selon l'invention, - la figure 9a représente un graphique des pressions (en bars) du polymère fondu, mesurées à une position donnée d'une cavité moulante sans revêtement, en fonction du temps (en secondes) pour les fabrications successives de plusieurs 30 micro-objets identiques, - la figure 9b représente un graphique des pressions (en bars) du polymère fondu, mesurées à une position donnée d'une cavité moulante identique à celle de la figure 9a avec un revêtement selon l'invention déposé sur les surfaces de la 3042146 -6- cavité moulante, en fonction de temps (en secondes), et la figure 10 représente les valeurs de rugosités de surface Ra, (en nm) mesurées pour trois positions, pour quatre rugosités de surfaces différentes d'empreintes sans revêtement (symboles carrés) et avec revêtement (symboles triangles) 5 Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation 10 peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations. DESCRIPTION DÉTAILLÉE La figure 1 représente une empreinte 1 pour outillage de plasturgie destinée à la 15 fabrication par micro-injection de micro-objets ou de microstructures sur des objets, en matériau plastique, tel qu'en polymère thermoplastique chargé ou non, comme le PS (Polystyrène), PC (Polycarbonate), COC (Copolymère Cyclique d'Oléfine), PP (PolyPropylène), PE (PolyEthylène), POM (PolyOxyMéthylène), PMP (PolyMéthylPentène), ou des catégories suivantes : PAI (Polyarylimide), PPE (Polyphenylether), PPS (Polysulphure de phénylène), 20 Polyétherimide (PEI), polyesters (PET, PBT), polyamides (PA6, PA11, PA12, PA4-6, PA6-6, PA6-9, PA6-10, PA6-12 PPA), fluoropolymères (PTFE, ETFE, FEP, PFA, PVDF, ECTFE), PolyArylEtherCetones (PEK, PEEK, PEKEK), polyarylsulfones (PSU, PESU, PPSU), ou LCP (Polymères à Cristaux Liquides), leurs copolymères ou leurs mélanges. Les micro-objets ou objets microstructures sont des objets obtenus par injection 25 présentant des dimensions micrométriques pour par exemple des applications dans le domaine pharmaceutique, l'électronique, l'énergétique, les sports ou les loisirs, l'horlogerie ou le domaine des microtechniques en général. L'empreinte 1 comporte une première et une deuxième demi-coque 2a, 2b métalliques, telles qu'en acier, qui entrent en contact selon un « plan de joint » P pour former au moins une 30 cavité moulante 3. L'empreinte 1 comporte en outre un conduit d'alimentation 7 formé dans l'une ou l'autre des demi-coques 2a, 2b ou par jointure des deux demi-coques 2a, 2b. Le conduit d'alimentation 7 présente une entrée 7a accessible depuis l'extérieur de l'empreinte 1 et au moins une sortie 3042146 -7- 7b débouchant dans une cavité moulante 3, comme on peut le voir sur la pièce injectée de la figure 2 obtenue par moulage dans la cavité moulante 3 et le conduit d'alimentation 7. Le conduit d'alimentation 7 peut présenter plusieurs sorties 7b pour alimenter plusieurs cavités moulantes 3 de l'empreinte 1 (voir par exemple la pièce injectée de la figure 5a où le conduit 5 d'alimentation 7 de l'empreinte 1 ayant servi pour le moulage, alimente deux cavités moulantes 3). Autour de l'entrée 7a du conduit d'alimentation 7, l'empreinte 1 est conformée pour être alimentée en polymère fondu par une buse d'alimentation (figure 1). Le conduit d'alimentation 7 peut être chauffé (« canal chaud ») ou non (« canal froid »). 10 La cavité moulante 3 est destinée à recevoir le polymère fondu 8 qui va s'écouler puis être mis en forme sous pression (dépendant de la grande viscosité des polymères et de la consigne de débit de remplissage). Une fois le polymère refroidi, un micro-objet ou un objet microstructuré, est produit. Les profondeurs des deux demi-coques 2a, 2b par rapport au plan de joint P peuvent 15 être identiques (figure 3a) ou non (figure 3b) et présenter un motif respectif. La cavité moulante 3 présente au moins une microstructure présentant un écartement dl entre deux surfaces en regard de la cavité moulante 3 compris entre 5 et 500 micromètres, cet écartement étant normal à la direction d'écoulement FD du polymère fondu 8 injecté dans la cavité moulante 3. 20 On distingue un micro-objet présentant une microstructure 12 ayant au moins un écartement dl inférieur à 500 micromètres, d'un objet microstructuré comportant d'une part, un corps principal 9 présentant des dimensions supérieures à 500 micromètres (qui perturbe peu l'écoulement du polymère fondu 8) et d'autre part, au moins une microstructure 10, en relief par rapport à ce corps principal 9 (figure 4a) ou en creux (figure 4b), présentant au moins un 25 écartement d2 inférieur à 200 micromètres. Dans les exemples des figures 1, 2, 3a et 3b pour lesquelles la cavité moulante 3 présente une forme générale parallélépipédique, d'épaisseur constante, le plus petit écartement dl est l'épaisseur minimale de la cavité moulante 3. Pour une empreinte 1 destinée à la fabrication d'un objet microstructuré (figures 4a, 4b, 30 5b) : l'écartement le plus petit d2 ; d3 est la plus petite dimension de la microstructure 10 de la cavité moulante 3, en relief par rapport au corps principal 9 (figure 4a) ou en creux par rapport à ce corps principal 9 (figure 4b), séparant deux surfaces en regard de la cavité moulante 3, normale à la direction d'écoulement FD du polymère fondu injecté dans la cavité moulante 3. 3042146 -8- Dans les exemples des figures 4a et 4b pour lesquelles les microstructures 10 des cavités moulantes 3 présentent une forme générale respective parallélépipédique (plusieurs lames parallèles), le plus petit écartement d2 est l'épaisseur de la microstructure 10. Les plus petits écartements dl ; d2 ; d3 ; d4 des microstructures 10 ; 12 de la cavité 5 moulante 3 sont formés volontairement et dans le but de permettre à l'objet microstructure ou micro-objet moulé dans la cavité moulante 3 d'exercer une fonction spécifique. Plus précisément, on définit pour une empreinte 1, un critère géométrique C par l'équation El : 10 1 La C- (lc+La)*d: Où: - d, est le plus petit écartement dl ; d2 ; d3 ; d4 d'une microstructure de la cavité moulante, - I, est la longueur pouvant être parcourue par le polymère fondu dans la cavité 15 moulante 3 le long de la microstructure, - La est la longueur parcourue par le polymère fondu 8 dans l'empreinte 1 avant de pénétrer dans la microstructure. Ainsi dans l'exemple illustré sur la figure 2, I, est la longueur de la pièce injectée correspondant à la longueur de la cavité moulante 3 et La est la longueur de la pièce injectée 20 correspondant à la longueur parcourue par le polymère fondu dans le conduit d'alimentation 7, c'est à dire entre l'entrée 7a de l'empreinte 1 et l'entrée 7b de la cavité moulante 3. Pour une longueur I, de l'ordre de 45 millimètres et une longueur La de l'ordre de 36 millimètres, le critère géométrique C est de l'ordre de 74 pour un plus petit écartement dl de l'ordre de 0,52 millimètres. Le critère géométrique C est de l'ordre de 274 pour un plus petit 25 écartement dl de l'ordre de 0,27 millimètres. Dans l'exemple illustré sur la figure 4a, I, est la longueur de la microstructure 10 de la cavité moulante 3 et La est la longueur du conduit d'alimentation 7 à laquelle est ajoutée la longueur parcourue par le polymère fondu dans le corps principal 9 pour parvenir à l'entrée d'une microstructure 10. 30 Pour une longueur I, de l'ordre de 2 millimètres et une longueur La de l'ordre de 16 millimètres, le critère géométrique C est de l'ordre de 178 pour un plus petit écartement d2 de l'ordre de 0,1 millimètre. Le critère géométrique C est de l'ordre de 711 pour un plus petit écartement d2 de l'ordre de 0,05 millimètres. (El) 3042146 -9- Les figures 5a et 5b illustrent un autre exemple d'objet microstructuré avec quatre microstructures 10 diamétralement opposées et régulièrement réparties, reliant un corps principal externe 9a en forme d'anneau à un corps principal interne 9b en forme de disque. Le polymère fondu a commencé à se répartir par un point de la périphérie du corps principal 5 externe 9a. Les microstructures 10 présentent un plus petit écartement d3 constant sur une longueur I, formant une boucle en « C » ayant une fonction de ressort. Pour une longueur I, de l'ordre de 3,66 millimètres et une longueur La de l'ordre de 40,5 millimètres, le critère géométrique C de l'objet microstructuré est de l'ordre de 336 pour un plus 10 petit écartement d3 de l'ordre de 0,1 millimètre. Le critère géométrique C est de l'ordre de 150 pour un plus petit écartement d3 de l'ordre de 0,15 millimètres. Les figures 6a et 6b illustrent un exemple de micro-objet avec son alimentation. Le micro-objet se présente sous forme de roue dentée avec huit microstructures 12 en forme de dents , diamétralement opposées et régulièrement réparties autour d'un cylindre 11, au centre 15 et au sommet duquel le polymère fondu a commencé à se répartir. Les microstructures 12 présentent un plus petit écartement d4 formant un rétrécissement sur une petite longueur I,. Pour une longueur I, de l'ordre de 2,2 millimètres et une longueur La de l'ordre de 65 millimètres, le critère géométrique C du micro-objet est de l'ordre de 53 pour un plus petit écartement d4 de l'ordre de 0,2 millimètres. Le critère 20 géométrique C est de l'ordre de 213 pour un plus petit écartement d4 de l'ordre de 0,1 millimètres. Pour obtenir de tels micro-objets ou objets microstructures présentant des profils de critère géométrique C important, l'empreinte 1 comporte en outre un revêtement 4 déposé sur les surfaces de la cavité moulante 3. 25 Le revêtement 4 déposé sur les surfaces de la cavité moulante 3 est représenté sur la figure 7. Il comporte une couche d'adhérence 5 en carbure de silicium amorphe en contact avec les surfaces des demi-coques 2a, 2b formant la cavité moulante 3 et un empilement 6 d'au moins deux couches 6a, 6b, respectivement en carbure de silicium amorphe et en carbone amorphe. 30 Les couches en carbure de silicium amorphe 5, 6a et en carbone amorphe 6b peuvent être hydrogénées ou non. La couche superficielle du revêtement 4 est une couche en carbone amorphe 6b de l'empilement 6 sur laquelle le polymère fondu 8 s'écoule en contact. 3042146 -10- L'empilement 6 est ainsi interposé entre la couche d'adhérence 5 et le polymère fondu 8 au moment de l'injection. Le carbone amorphe est également appelé DLC (" Diamond Like Carbon "). Le nombre de couches 6a, 6b reste pair pour un empilement 6 présentant un nombre de 5 couches 6a, 6b supérieur à deux. En outre, les couches 6a, 6b sont disposées en alternance de sorte que après la couche d'adhérence 5 et jusqu'à la couche superficielle 6b, les couches en carbure de silicium amorphe 6a et en carbone amorphe 6b sont alternées. On a ainsi représenté un empilement 6 de quatre couches 6a, 6b alternées sur la figure 7. L'épaisseur e du revêtement 4 est inférieure à 10 micromètres, telle qu'inférieure à 5 10 micromètres, telle que de l'ordre de 1,8 micromètres. Plus précisément, le nombre de couches 6a, 6b dans l'empilement 6 est compris entre 2 et 128, tel que 32. L'épaisseur de la couche 6b est par exemple inférieure à 500 nanomètres, telle que comprise entre 10 et 150 nanomètres. L'épaisseur de la couche d'adhérence 5 est par exemple inférieure à 100 nanomètres, telle que comprise entre 20 et 50 nanomètres. 15 L'épaisseur de chacune des couches 6a en carbure de silicium amorphe de l'empilement 6 est comprise entre 5 et 50 nanomètres. Le dépôt du revêtement 4 est réalisé par dépôt de couches successives par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (" Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition " ou PECVD "), à basse température, voisine de 400°C, ce qui présente l'avantage 20 de ne pas générer de déformation des demi-coques 2a, 2b de l'empreinte 1. Le revêtement 4 permet de réduire l'intensité des interactions entre le polymère fondu 8 et les surfaces de la cavité moulante 3. Comme on peut le voir sur les figures 8a et 8b où un micro-objet est réalisé avec une empreinte 1 revêtue (figure 8b) ou avec un outillage de l'art antérieur (figure 8a), on constate que, alors que les micro-objets sont réalisés avec des 25 conditions d'injection similaires, le micro-objet réalisé avec l'outillage de l'art antérieur n'a pas pu être réalisé en entier. Le revêtement 4 permet ainsi de modifier les propriétés physico-chimiques de la cavité moulante 3, facilitant l'écoulement du polymère fondu 8. Le revêtement 4 permet de favoriser le glissement des chaines de polymères à l'état fondu lors de l'injection et ainsi le remplissage de 30 la cavité moulante 3. Le revêtement 4 permet également de limiter le phénomène de refroidissement du polymère en situation d'écoulement. En outre, la réduction de vitesse d'écoulement est minimisée et le gradient de vitesses 3042146 d'écoulement est moins dépendant de l'environnement. Les vitesses d'écoulement moyennes du polymère dans une cavité moulante 3 présentant un plus petit écartement dl entre deux surfaces en regard de la cavité moulante 3 de 0,27 millimètres ou un critère géométrique C de l'ordre de 274, présentant un revêtement 4 sont de l'ordre de 1300mm/s, c'est-à-dire de l'ordre 5 de deux fois supérieures à une vitesse d'écoulement sans revêtement et ce, à iso-conditions d'injection et indépendamment de l'épaisseur e du revêtement 4. Le revêtement 4 permet ainsi d'obtenir des micro-objets ou objets microstructures présentant des profils de critère géométrique C important, sans augmenter l'épaisseur e du revêtement 4 qui reste inférieure à 10 micromètres. 10 Les figures 9a et 9b montrent des courbes de pression du polymère fondu 8 lors du remplissage d'une cavité moulante 3, avec des conditions d'injection définies, dans le cas d'une cavité moulante 3 sans revêtement (figure 9a) et avec un revêtement 4 d'une épaisseur e de l'ordre de 1,8 micromètres et un nombre de couches 6a, 6b de l'empilement 6 égal à 32 (figure 9b) pour la fabrication d'une vingtaine de micro-objets. 15 Pour de mêmes conditions du procédé de plasturgie, on constate que les valeurs de pressions mesurées dans la cavité moulante 3 sans revêtement (figure 9a) sont inférieures à celles trouvées avec une cavité moulante 3 pourvue du revêtement 4 (figure 9b), ce qui est caractéristique des pertes de charges plus importantes dans la cavité moulante 3 sans revêtement. 20 Les pertes de charges, définies ici par l'équation (E2) sont au moins 10% inférieures lorsque le revêtement 4 est utilisé. ( P - P (E2) Apinjection empreinte *100 Pinjection 25 On constate également que les valeurs de pressions maximales entre les différentes réalisations dans la cavité moulante sans revêtement (figure 9a) sont plus fortement distribuées que celles mesurées dans la cavité moulante 3 revêtue (figure 9b). Ainsi, sans revêtement, les valeurs maximales relevées sur une position donnée sont comprises entre 370 et 640 bars (soit 270 bars), alors qu'avec le revêtement 4, l'étendue des pressions est comprise entre 790 et 840 30 bars (soit 50 bars), ce qui montre une plus grande stabilité des conditions de réalisation des micro-objets en présence du revêtement 4. On prévoit par exemple que la pression d'injection du polymère fondu 8 dans le conduit d'alimentation 7 est inférieure à 2000 bars, telle 3042146 -12- qu'inférieure à 1500 bars, pour un critère géométrique C de l'ordre de 200. Plus généralement, la capacité du procédé de plasturgie à produire des micro-objets selon des tolérances définies sera supérieure, en raison de pertes de charges moindres et mieux maîtrisées en présence du revêtement 4. 5 Le revêtement 4 à empilement multicouches 6 permet ainsi d'étendre le domaine de fabrication de micro-pièces plastiques à des écartements dl entre deux surfaces en regard de la cavité moulante 3 inférieures à 0,27mm, ou des longueurs supérieures à 45mm ou des facteurs de forme supérieurs (rapport longueur d'écoulement/épaisseur supérieurs à 166), sans apport thermique additionnel au niveau de l'empreinte. Plus généralement, le revêtement 4 10 permet de réaliser des objets microstructurés ou micro-objets d'empreintes 1 pour lesquels le critère géométrique C est supérieur à 200. De façon corrélée, ce revêtement 4 permet d'employer des conditions de procédé (pressions, vitesses ou températures) moins intenses que celles utilisées dans le cas d'une empreinte non-traitée, réduisant les contraintes résiduelles pouvant être à l'origine de 15 gauchissement ou de déformations importantes ou de défauts visuels des micro-objets produits. Du point de vue du procédé de plasturgie, la diminution des pressions de mise en oeuvre nécessaires à la réalisation des micro-pièces ou pièces micro-structurées permet également: - de réduire l'endommagement par fatigue des outillages et empreintes 1, et notamment d'inserts microstructurés des demi-coques 2a, 2b formant la cavité 20 moulante 3 et donnant la forme finale aux objets microstructurés moulés (figures 4a, 4b), - d'augmenter la durée de vie des outillages et empreintes 1, - d'augmenter la périodicité de maintenance des outillages et empreintes 1, - d'utiliser des presses à injecter conventionnelles, aux pressions maximales 25 parfois insuffisantes pour réaliser ce type de pièces, - de réduire l'impact environnemental du procédé en réduisant la consommation énergétique liée au procédé de transformation. La faible épaisseur e du revêtement 4 permet en outre de ne pas modifier la rugosité des surfaces de la cavité moulante 3. La rugosité des surfaces de la cavité moulante 3 peut 30 ainsi être conservée, comme le montre la figure 10, sur une gamme de rugosités comprises entre 0.06lim REVENDICATIONS1. Empreinte (1) pour outillage de plasturgie comportant une première et une deuxième demi-coque (2a, 2b) formant au moins une cavité moulante (3) ayant au moins un écartement (dl ; d2 ; d3 ; d4) entre deux surfaces en regard de la cavité moulante (3) compris entre 5 et 500 micromètres et un revêtement (4) déposé sur les surfaces de la cavité moulante (3), caractérisée en ce que le revêtement (4) comporte : - une couche d'adhérence (5) en carbure de silicium amorphe en contact avec les surfaces de la cavité moulante (3), et - un empilement (6) d'au moins deux couches (6a, 6b) respectivement en carbure de silicium amorphe et en carbone amorphe, l'empilement (6) étant disposé sur la couche d'adhérence (5), la couche superficielle du revêtement (4) étant une couche en carbone amorphe (6b) de l'empilement (6) et l'épaisseur (e) du revêtement (4) étant inférieure à 10 micromètres. 2. Empreinte (1) pour outillage de plasturgie selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle présente un critère géométrique (C) supérieur ou égal à 200, le critère géométrique (C) étant défini par l'équation (El) : *L C= ,a ±La)*C1: où : - d, est le plus petit écartement (dl ; d2 ; d3 ; d4) d'une microstructure (10 ; 12) de la cavité moulante (3), - I, est la longueur pouvant être parcourue par le polymère fondu dans la cavité moulante (3) le long de la microstructure (10 ; 12), - La est la longueur parcourue par le polymère fondu (8) dans l'empreinte (1) avant de pénétrer dans la microstructure (10 ; 12). 3. Empreinte (1) pour outillage de plasturgie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur (e) du revêtement (4) est inférieure à 5 micromètres. 4. Empreinte (1) pour outillage de plasturgie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur de la couche superficielle (6b) de l'empilement (6) est inférieure à 500 nanomètres. 5. Empreinte (1) pour outillage de plasturgie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur de la couche d'adhérence (5) est comprise entre 20 3042146 -15- et 50 nanomètres. 6. Empreinte (1) pour outillage de plasturgie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que pour un empilement (6) présentant un nombre de couches (6a, 6b) supérieur à deux, le nombre de couches (6a, 6b) est pair et les couches (6a, 6b) 5 sont disposées en alternance. 7. Empreinte (1) pour outillage de plasturgie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le nombre de couches (6a, 6b) dans l'empilement (6) est compris entre 2 et 128, tel que de l'ordre de 32. 8. Procédé de plasturgie caractérisé en ce qu'un polymère est injecté dans une empreinte 10 (1) pour outillage de plasturgie selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Procédé de plasturgie selon la revendication précédente, dans lequel un polymère est injecté dans une empreinte (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pression d'injection du polymère fondu (8) est inférieure à 2000 bars, telle qu'inférieure à 1500 bars, pour un critère géométrique (C) de l'ordre de 200. 15 10. Microsystème électromécanique caractérisé en ce qu'il est obtenu par un procédé de plasturgie selon l'une des revendications 8 ou 9. 11. Micro-objet fluidique comprenant au moins un composant microfluidique tel qu'une micropompe, une microvanne, un micromélangeur, un microfiltre, un capillaire caractérisé en ce qu'il est obtenu par un procédé de plasturgie selon l'une des 20 revendications 8 ou 9. 12. Laboratoire sur puce caractérisé en ce qu'il est obtenu par un procédé de plasturgie selon l'une des revendications 8 ou 9. 25