Métallisation sélective de pièces plastiques pour l'aéronautique et la défense
Substituer des sous-ensembles tout-métal par des pièces polymères fonctionnalisées — avec blindage EMI/CEM, conductivité localisée et résistance environnementale — est devenu un levier stratégique pour les programmes d'allègement structurel des aéronefs civils et militaires. DEMGY maîtrise l'ensemble des procédés de métallisation sélective, de la co-conception DFM jusqu'à la qualification série en environnement certifié EN 9100:2018 / AS9100D.
Pourquoi remplacer le métal par du plastique métallisé en aéronautique ?
Les équipes BE et les acheteurs de rang 1 et 2 font face à des contraintes de plus en plus strictes : réduction de masse pour les programmes à propulsion électrique ou hybride, intégration fonctionnelle pour limiter le nombre de références gérées en configuration, et conformité CEM dans des environnements RF de plus en plus denses (avionique multifonctions, communications tactiques, systèmes AESA).
La métallisation sélective de pièces plastiques répond simultanément à ces trois enjeux :
- Allègement sans compromis fonctionnel : remplacement de capots, boîtiers et supports aluminium par des polymères techniques (PEEK, PPS, LCP) avec dépôt métallique localisé — gain de masse typique de 30 à 55 % sur un LRU avionique ou un boîtier de communication embarquée.
- Intégration fonctionnelle : pistes conductrices, interfaces de masse, blindage EMI et contacts électriques intégrés dans la pièce plastique, éliminant des composants rapportés et des opérations d'assemblage.
- Conformité CEM dès la conception : atténuation mesurée et maîtrisée (≥ 60 dB selon DO-160G §21), zones sélectives définies en co-design avec l'équipe BE du tier 1.
- Géométries complexes : la métallisation suit des surfaces 3D, des nervures, des contre-dépouilles et des conduits inaccessibles à l'usinage — là où une pièce métal serait un assemblage multi-éléments.
- Réduction du coût total de possession : moins de pièces en nomenclature, cycles d'assemblage plus courts, logistique simplifiée, un seul fournisseur pour la pièce finie qualifiée.
Procédés maîtrisés : chimique autocatalytique, galvanoplastie, PVD
DEMGY dispose en interne de 2 familles de procédés complémentaires, sélectionnés selon les exigences fonctionnelles et les spécifications matériaux du donneur d'ordres :
| Procédé | Dépôts | Épaisseur typique | Usage principal en aéro/défense |
|---|---|---|---|
| Métallisation chimique autocatalytique (electroless) | Ni-P, Cu, Ni | 3–25 µm | Blindage CEM/EMI, amorçage galvanique, couverture 3D uniforme |
| Galvanoplastie (électrolyse) | Cu, Ni, Cr, Au, Ag | 5–100 µm | Pistes conductrices, contacts élec., résistance à l'usure |
Masquage de précision — définition des zones fonctionnelles
La précision géométrique du masquage conditionne la qualité du blindage et l'intégrité des interfaces non métallisées (zones RF transparentes, surfaces d'étanchéité, zones d'assemblage). DEMGY utilise :
- Photomasques et films sèche-résist pour des tolérances de masquage inférieures à ±0,1 mm sur des pièces complexes.
- Bouchons et collerettes usinés sur mesure (PEEK, silicone) pour la protection des alésages et des surfaces fonctionnelles.
- Vernis UV de réserve pour des géométries à accès limité.
- Masques conformes imprimés 3D pour les prototypes et les faibles séries (itération rapide en phase de qualification).
Activation de surface et adhésion sur polymères techniques
L'adhésion du dépôt métallique sur des polymères hautes performances (PEEK, PPS, LCP, PEI) — réputés difficiles à métalliser — est un point différenciant. DEMGY maîtrise les traitements de surface adaptés : gravure chimique contrôlée, activation plasma, mordançage sélectif et promoteurs d'adhésion spécifiques à chaque grade polymère. L'adhésion est qualifiée selon ISO 2409 (test de quadrillage) et ASTM B571 (peel test), avec archivage des résultats dans le dossier de qualification.
Cas d'application — Équipements avioniques et aérostructures
Cas d'application · Avionique
Boîtier LRU en PPS renforcé fibres verre — Blindage CEM sélectif Ni/Cu/Ni
Contexte : Remplacement d'un capot aluminium sur un Line Replaceable Unit (LRU) de système de gestion de vol, programme moyen-courrier.
Problématique : Atteindre une atténuation ≥ 60 dB entre 100 MHz et 1 GHz conformément à DO-160G §21 et MIL-STD-461G RE102, tout en intégrant les interfaces de mise à la masse sans insert rapporté, sur une géométrie à 14 faces et 4 connecteurs traversants.
Solution DEMGY : Co-conception DFM avec l'équipe BE du tier 1 ; dépôt electroless Cu (10 µm) + Ni (5 µm) sur faces internes et collerettes de fixation ; masquage précis des zones de connectique (tolérance ±0,08 mm) ; test d'adhésion ASTM B571 sur coupons de qualification par lot.
Cas d'application · Navigation
Support antenne GNSS en PEEK — Pistes et contacts sélectifs galvanisés
Contexte : Pièce de structure porteuse d'antenne GNSS multi-constellation sur hélicoptère de transport militaire. Exigences de transparence RF sur les faces rayonnantes, conductivité sur les pistes de connexion et résistance à la corrosion saline (atmosphère maritime).
Problématique : Concilier zones non métallisées (transparence RF) et zones galvanisées (contacts robustes, résistance ≤ 5 mΩ), sur une pièce PEEK à géométrie convexe, en environnement DO-160G §14 (vibrations) et §6 (températures –55 °C / +85 °C).
Solution DEMGY : Masquage zones rayonnantes par film résist UV ; activation plasma PEEK + electroless Cu (6 µm) + galvanoplastie Au (1 µm) sur zones contact ; qualification brouillard salin 500 h selon ASTM B117. Traçabilité lot complète, COC fourni.
Polymère
PEEK 450G (Victrex) — grade certifié feu-fumées-toxicité FAR 25.853
Résistivité mesurée
3,2 mΩ/sq sur pistes conductrices — objectif ≤ 5 mΩ/sq atteint
Cas d'application · Thermique
Conduits ECS composites — Métallisation réfléchissante Al-PVD
Contexte : Tronçons de conduit de système de conditionnement d'air (Environmental Control System) en composite thermoplastique, programme d'avion régional.
Problématique : Réduire les pertes thermiques sur les tronçons traversant des zones de température ambiante variable ; protéger les zones d'assemblage contre la condensation sans modifier les interfaces mécaniques.
Solution DEMGY : Dépôt PVD aluminium (0,5 µm) sur faces externes des tronçons critiques ; masquage des manchons d'assemblage et des brides de fixation ; rugosité finale Ra ≤ 0,4 µm pour optimiser la réflectivité infrarouge.
Cas d'application — Systèmes de défense et équipements embarqués
Cas d'application · Défense électronique
Boîtier de communication tactique — Blindage EMI sélectif Cu/Ni + renforts externes
Contexte : Boîtier de radio tactique embarquée sur véhicule blindé. Exigences de blindage EMI selon MIL-STD-461G (RE102 / RS103), résistance chimique aux fluides militaires (MIL-PRF-5606, carburant JP-8), tenue vibratoire selon MIL-STD-810H Method 514.8.
Solution DEMGY : Boîtier PPS-GF40 avec dépôt interne Cu (15 µm) + Ni (8 µm) + couche de passivation ; renforts externes localisés sur zones d'impact (Ni épais 50 µm) ; qualification environnementale complète avec rapport de test archivé. Gestion des dérogations et modification engineering selon processus défense.
Cas d'application · Optronique
Monture optique en LCP — Pistes conductrices pour système de visée thermique
Contexte : Composant de châssis optronique pour système de visée embarqué sur missiles courte portée (programme confidentiel). Exigences dimensionnelles très strictes (dilatation thermique maîtrisée), conductivité sur pistes d'alimentation intégrées, résistance aux chocs pyrotechniques.
Solution DEMGY : LCP (Liquid Crystal Polymer) à faible coefficient de dilatation ; electroless Cu (8 µm) + galvanoplastie Ag (3 µm) sur pistes ; qualification chocs selon MIL-STD-810H Method 516.8. Pièce qualifiée FIRST ARTICLE selon AS9102.
Matériaux polymères certifiés et compatibles
La sélection matière est co-réalisée avec l'équipe BE du client, en prenant en compte les spécifications matériaux du donneur d'ordres (AIMS Airbus, BMS Boeing, specs internes Safran/Thales/MBDA) et les contraintes de métallisabilité :
| Polymère | Tenue thermique | Applications typiques | Compatibilité métallisation |
|---|---|---|---|
| PEEK | jusqu'à 250 °C continu | Avionique, structurel, contact fluides | Excellente (activation plasma) |
| PPS renforcé GF/CF | jusqu'à 220 °C | Boîtiers, supports, conduits | Très bonne |
| LCP | jusqu'à 280 °C | Connectique, optronique, haute précision | Bonne (mordançage spécifique) |
| PEI (Ultem) | jusqu'à 170 °C | Intérieur cabine certifié FFT | Très bonne |
| PSU / PPSU | jusqu'à 190 °C | Équipements galley, systèmes fluides | Bonne |
| PA 6/6, PA 12 | jusqu'à 130 °C | Connectique basse tension, clips, supports | Excellente (standard) |
| Composites TP renforcés | variable | Structurel, aérostructures secondaires | Sur étude (surface et résine) |
Qualité, qualification et conformité aux exigences aéronautiques et défense
C'est la section que lisent en premier les acheteurs et les responsables qualité d'un tier 1. DEMGY opère dans un cadre qualité conçu pour les exigences des programmes aéronautiques et de défense :
Certifications et référentiels qualité
EN 9100:2018 / AS9100D NADCAP Chemical Processing ISO 9001:2015 EN 13485 (secteur médical)
Contrôles en cours de fabrication et à réception
| Paramètre contrôlé | Méthode | Norme de référence |
|---|---|---|
| Épaisseur de dépôt | Fluorescence X (XRF), coupes métallographiques | ASTM B568, EN ISO 3497 |
| Adhésion du dépôt | Test de quadrillage (cross-hatch), peel test | ISO 2409, ASTM B571 |
| Résistivité / continuité électrique | Mesure 4 pointes, mΩ/sq | IPC-TM-650 |
| Atténuation CEM / blindage RF | Mesure en chambre blindée | DO-160G §21, MIL-STD-461G |
| Rugosité et aspect | Profilométrie, inspection visuelle selon plan | ISO 4287 |
| Microdureté | Vickers (HV0.1) | ISO 6507 |
Qualification environnementale
Les dépôts sont qualifiés dans les conditions d'utilisation réelle : cycles thermiques –55 °C / +125 °C (profils vol long-courrier ou zones moteur), brouillard salin 500 h selon ASTM B117, humidité/chaleur 85 °C / 85 % HR (500 h), vibrations sur profils de vol et tirs (DO-160G §8 et MIL-STD-810H).
Traçabilité et gestion documentaire
- Traçabilité lot-à-lot complète : numéro de lot bain, opérateur, date, équipement.
- Certificat de Conformité (COC) fourni pour chaque livraison.
- First Article Inspection Report (FAIR) selon AS9102 à la première livraison série.
- Gestion des dérogations (waiver) et des modifications (Engineering Order) conformément aux exigences du donneur d'ordres.
- Plan de surveillance et AMDEC process disponibles sur demande.
Notre démarche projet — De la co-conception à la qualification série
Un projet de métallisation sélective en aéronautique n'est pas un simple process de surface : c'est une co-ingénierie entre le bureau d'études du tier 1, l'équipe DFM DEMGY et les experts process. Voici comment nous travaillons :
- Cadrage fonctionnel et analyse des exigences
Lecture des spécifications CEM/thermiques/mécaniques du donneur d'ordres (AIMS, BMS, specs Thales/Safran). Identification des interfaces critiques, des zonages RF et des contraintes d'intégration (connectique, étanchéité, dilatation). - Sélection matière et Design for Metallization (DFM)
Choix du polymère selon tenue thermique, compatibilité fluides et métallisabilité. Revue de la géométrie pièce : dépouilles, états de surface, zones de masquage, accessibilité des bains. Recommandations design si nécessaire (ajout de témoins, modification des congés). - Choix du procédé et prototypage rapide
Sélection de la séquence de procédés (electroless / galvano / PVD). Réalisation de coupons, de maquettes fonctionnelles ou de DOE (Design of Experiments) pour qualifier la combinaison polymère × procédé × épaisseur. Délai prototype : 2 à 6 semaines selon complexité. - Qualification First Article
Campagne de tests : adhésion, épaisseur, résistivité, CEM, environnement. Établissement du FAIR selon AS9102. Revue de qualification avec le client. Gel de la gamme et des paramètres de process. - Industrialisation et mise en série
Outillages de masquage définitifs. Gammes de fabrication et plans de surveillance validés. Contrôle en ligne, SPC sur paramètres critiques. Gestion logistique et livraisons cadencées selon rythme programme.
Discutons de votre projet
Vous travaillez sur un programme aéronautique (A320 Family, A350, H160, ATR, Falcon, CSeries…) ou un système de défense (FREMM, VBCI, missiles, drones MALE…) nécessitant un blindage CEM sélectif, une conductivité localisée ou une résistance de surface fonctionnelle sur pièce plastique ?
