Précision de rendement
La revue spécialisée consacrée au nickel et à ses applications
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DANS LE CADRE DU PROCÉDÉ D’ÉLECTROFORMAGE, le nickel est appliqué par électrodéposition sur une pellicule
d’argent conducteur. Les ions de nickel baignant dans une solution s’accumulent en se superposant par
couches, pour former un dépôt uniforme qui reproduit la surface originale à la perfection.
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LA MATRICE DE NICKEL, créée par électroformage, sert à fabriquer des milliers de CD et de DVD identiques,
dans une machine de moulage par injection à haute vitesse comme celle-ci.
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LA DURETÉ ET LA RÉSISTANCE À LA CORROSION du nickel permettent de reproduire parfaitement les milliards
d’alvéoles microscopiques à la surface d’un CD ou d’un DVD, et ce, même après la duplication de milliers de
disques.
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La duplication abordable dans le domaine du divertissement numérique
Par Virginia Heffernan
Revue Nickel, mai 2006 -- À mesure que les consommateurs de l’Europe et du reste du monde adoptent une nouvelle génération d’appareils électroniques, on s’attend à ce que le nickel joue un rôle essentiel dans la croissance de l’industrie du divertissement.
Les ventes à l’usine d’appareils électroniques grand public ont atteint 160 milliards d’euros en 2005, ce qui représente une augmentation de 11 % par rapport à l’année précédente, selon M. Charles Van Horn, président de la International Recording Media Association (IRMA). M. Van Horn considère que les produits que les membres de l’IRMA mettent sur le marché, notamment des disques compacts (CD) et des disques numériques polyvalents (DVD), s’inscrivent dans la croissance de l’industrie de l’électronique.
C’est là que le nickel entre en jeu. Chaque CD et chaque DVD sont fabriqués à l’aide d’une matrice, qui est formée par électrolyse, à partir de nickel pur. Le procédé d’électroformage du nickel fait appel à la technique de l’électrodéposition, semblable à celle qui est utilisée pour le nickelage décoratif. L’électroformage est de loin le moyen le plus précis de reproduire la surface d’un objet quel qu’il soit, y compris les CD et les DVD. De plus, le nickel est le seul métal qui convienne à cette application, en raison de ses propriétés physiques uniques, parmi lesquelles se trouvent la dureté, ainsi que la résistance à la chaleur et à la corrosion.
Quoique l’or, l’argent et le cuivre se prêtent également à l’électroformage, le nickel demeure sans contredit le métal de choix. Sa nature économique (en comparaison avec les métaux précieux) et versatile, de même que son excellente résistance à la chaleur, à la corrosion et à l’abrasion, en plus de la rapidité avec laquelle on peut l’appliquer par électrodéposition, justifient la préférence qui lui est accordée.
Selon les données de l’IRMA, 17,4 milliards de CD et de DVD ont été fabriqués à l’échelle mondiale en 2004. Chaque matrice peut permettre de reproduire quelque 100 000 disques, ce qui représente de nombreux moules et une grande quantité de nickel.
« Si vous vendez l’enregistrement d’un quatuor à cordes peu connu, vous ne fabriquerez probablement que quelques milliers de matrices, » affirme M. Tony Hart, Ph.D. de la société Hart Coating Technology, établie au Royaume-Uni, et qui fournit des matériaux aux usines fabricant des CD par électroformage. « Mais s’il s’agit du tout dernier succès au palmarès, vous aurez peut-être besoin de créer des centaines de milliers de matrices ou plus. »
Le procédé se déroule comme suit : D’abord, un rayon laser grave des milliards d’alvéoles microscopiques peu profondes (microcuvettes) dans une surface photosensible faite d’une résine naturelle. Les dimensions et la position des microcuvettes créent un modèle qu’un lecteur de disque utilise pour reproduire la musique ou les images. La résine est ensuite recouverte d’une pellicule extrêmement fine d’argent pur qui sert de conducteur électrique. On applique ensuite par électrodéposition une pellicule de nickel sur l’argent. Ce procédé consiste à transformer des ions de nickel, baignant dans une solution, en atomes qui s’accumulent en se superposant par couches, pour produire un dépôt uniforme. Ce dernier forme une réplique exacte de la surface originale.
Le dépôt qui en résulte est ensuite séparé du disque original. Sa surface comporte tous les détails de ce dernier, y compris ses milliards d’alvéoles submicroniques, reproduites à la perfection. C’est à partir du disque original que sont fabriquées par la suite les matrices de pressage, en trois étapes d’électroformage de nickel.
« Chacune des microcuvettes gravées dans la surface originale doit avoir exactement la taille, la position et la forme appropriées; sinon, le son ou l’image ne seront pas exacts, » fait remarquer M. Hart.
Le degré de précision et de fiabilité atteint au cours de ces trois étapes de reproduction a permis à l’industrie des CD et des DVD de s’accroître au point où de nombreuses usines produisent régulièrement plus de 100 millions de disques par année. La société Technicolor, le principal fabricant de CD et de DVD à l’échelle mondiale, qui compte des installations en Europe, en Amérique du Nord et en Australie, est en mesure de produire 1,7 milliard de DVD et 175 millions de CD chaque année.
L’Europe de l’Ouest figure parmi les chefs de file du secteur de la reproduction de CD et de DVD, avec une production qui représente 26 % du marché, selon les statistiques de l’IRMA pour l’année 2003. L’Amérique du Nord et l’Asie produisent chacun l’équivalent de 30 % du marché.
L’industrie est confrontée à divers défis, notamment une surabondance de produits, le piratage et la concurrence engendrée par le téléchargement numérique de musique et de films. Plus tôt cette année, la société TDK Corp. a annoncé qu’elle fermerait ses usines de production de CD et de DVD en Europe, après avoir décidé de se retirer de l’industrie de la fabrication de disques inscriptibles. La décision avait été prise en conséquence d’une chute des prix du marché des CD et des DVD, doublée d’une hausse des coûts.
M. Van Horn reconnaît qu’une « importante fusion » se prépare, à mesure que l’industrie des médias optiques s’adapte à la nouvelle technologie, mais il est d’avis que l’industrie peut tirer parti de l’émergence des DVD à haute définition et des disques Blu-ray.
« Les gens qui achètent des téléviseurs à écran plat vont rechercher aussi une meilleure qualité d’image en ce qui concerne leur appareil d’enregistrement, » a déclaré M. Van Horn à l’assistance, lors du récent forum de l’IRMA sur les supports d’enregistrement (IRMA Recording Media Forum), qui a eu lieu en Californie. « Ils vont avoir besoin d’un appareil de stockage approprié pour enregistrer leurs émissions haute définition. »
Pour ce qui est de la concurrence que représente le téléchargement de musique et de films, M. Van Horn suggère que l’industrie de la duplication de CD et de DVD tire une leçon des autres industries où l’on a convaincu les consommateurs, au moyen de techniques de marketing astucieuses, que les produits à valeur ajoutée sont préférables à ceux qui peuvent être obtenus sans frais d’autres sources. »
« Nous devrons répéter notre message encore et encore jusqu’à ce qu’il soit compris. Le son et les images des DVD sont meilleurs. Le divertissement s’en trouve donc amélioré. »
Il est possible que les meilleures chances de l’industrie résident dans la technologie des DVD à haute définition ou dans celle des disques Blu-ray. Dans ce dernier cas, le nom provient du laser bleu qui est utilisé pour la lecture des alvéoles haute définition qui sont beaucoup plus petites et qui, par conséquent, permettent une capacité de stockage considérablement accrue. On s’attend à ce que les disques Blu-ray accroissent de cinq à dix fois la capacité de stockage des DVD, accroissement que ceux-ci représentaient lors de leur apparition sur le marché, par rapport aux CD. La technologie des DVD haute densité (HD-DVD) ainsi que celle des disques Blue-ray dépendront entièrement du procédé d’électroformage de nickel.
À partir de cette année aux États-Unis, les consommateurs pourront avoir accès à des produits Blu-ray offerts parmi des lecteurs, des enregistreurs, des périphériques haute définition, des médias inscriptibles, ainsi que des applications pour PC qui sont actuellement en cours de développement.
Les technologies HD-DVD et Blu-Ray se font concurrence à savoir laquelle dominera pour remplacer les CD et les DVD. Les sociétés Microsoft et Intel ont toutes deux annoncé leur soutien pour la technologie HD-DVD, alors que d’autres se tournent vers la technologie Blu-Ray en raison de sa capacité supérieure de stockage. Certains studios d’Hollywood ont déclaré qu’ils publieront des films dans les deux formats.
Quel que soit le résultat de cette lutte, l’industrie de la duplication sur support optique devrait bénéficier de l’intérêt grandissant des consommateurs pour les produits à haute définition et l’électroformage de nickel continuera de jouer un rôle essentiel dans cette captivante histoire de croissance.
Virginia Heffernan est une rédactrice scientifique indépendante établie à Toronto.
ILLUSTRATIONS : Louis Palu pour le Nickel Institute
Anthony Hart |
