ENGINEERINGNET.BE - Elle assemble aujourd'hui annuellement plusieurs centaines d'unités. « Nous recherchons des investisseurs pour construire une usine hightech et produire des centaines de milliers de moteurs », explique le chef d'entreprise Hans Clijsters (44).
Aujourd'hui, le constructeur de moteurs, qui démarrait ses activités en mai 2013, propose trois moteurs piézo aux couples respectifs de 5, 3 et 1 Newton (N). Ce dernier mesure 10 mm sur 10 mm et fait à peine 2 mm d'épaisseur. En 2024, il lancera également un moteur d'un quart de N.
Une plaque en céramique, sans aucun accessoire, qui vibre par ultrasons jusqu'à 200.000 impulsions par seconde assure un déplacement linéaire contrôlé avec des précisions allant jusqu'à un nm. Les clients utilisent les moteurs piézoélectriques de Xeryon dans des imprimantes 3D, des appareils de spectroscopie, des microscopes, des capteurs gravitationnels, des lasers à commutation rapide, des appareils d'examen de la peau ...
Un client intègre le moteur à un capteur qui est accroché à un bateau pour le maintenir en position. L'on peut également envisager des applications en microchirurgie et en robotique, pour le dosage de médicaments, l'industrie des puces …
La traversée du désert
En 2013, trois chercheurs, tous actifs dans le groupe Micro & Precision Engineering de la KUL, fondaient Xeryon. L'entreprise n'est portant pas une spin-off de l'université. La commercialisation du premier produit n'a commencé que six ans plus tard, en 2019. Pendant tout ce temps, la technologie propre à l'entreprise était en cours de développement.
« La vie d'une start-up est super difficile », reconnaît le Dr.Ir. Jan Peirs (52 ans), le seul des trois fondateurs encore en selle. « Nous avons effectivement traversé le ‘désert’ proverbial ». Pour joindre les deux bouts, nous faisions des missions de services conseils. » Début 2019, Clijsters rejoignait l'actionnariat. En septembre 2019, le Dr.Ir. Tobias Waumans (41 ans), qui travaillait encore avec les autres à l'université, entrait dans la course en tant que co-gérant et ingénieur en R&D.
« La vente de la production cette année-là s'élevait à environ 25.000 euros. Je commençais alors à négocier avec les OEM pour intégrer notre moteur dans leurs équipements », explique Clijsters. « L'année dernière, le chiffre d'affaires était d'environ 750.000 euros. Nous dépasserons probablement cette année-ci 1 million d'euros. »
L'entreprise a désormais des contrats récurrents dans le monde scientifique et l'industrie des semi-conducteurs. Ils nécessitent souvent des montages complexes. « Nous voulons nous concentrer sur les technologies médicales et nous axer sur les gros volumes plutôt que sur les personnalisations. »
Plus petit, plus rapide et plus durable
Xeryon surfe sur la tendance technologique imposant des moteurs toujours plus petits, plus puissants, plus portables et plus précis. En 2021, la société lance son mini actionneur linéaire XLA 1. Il mesure 22,7 x 14,8 x 5,4 mm et atteint des vitesses allant jusqu'à 500 mm/s. L'appareil a une portée de 5 mm à 185 mm ; il est précis à 78 nm et a une longévité de plus de 500 km. Son moteur XLA3 développe 3 N (il déplace 0,3 kg).
Il fonctionne à un maximum de 48 V, dégage peu de chaleur, est silencieux et a une longévité accrue. Le moteur ne consomme que quelques watts et rien du tout lorsqu'il est immobile. A l'arrêt, il maintient sa position (autobloquant). « Cependant, il peut toujours être dérogé manuellement sans causer de dommages. Cela s'avère utile dans de nombreuses applications médicales », stipule Clijsters. Le moteur piézo résonnant à ultrasons fait vibrer une bille de contact en céramique contre une barre d'entraînement également en céramique. Le mouvement elliptique de la balle pousse la lame d'entraînement vers l'avant ou vers l'arrière à un rythme de 100.000 pas par seconde. Le plus petit moteur de Xeryon atteint même 200.000 pas à la seconde.
« Contrairement aux autres moteurs piézo, nous n'avons pas d'effet ‘stick’ ou ‘slip’. Ces effets d'usure limitent la durée de vie d'un moteur qui finit par perdre toute puissance. » Généralement, les moteurs piézo ont une durée de vie de 20 à 30 km. « Nous obtenons 3.000 km ou cent fois plus avec certains modèles », calcule Clijsters. Le son strident typique manque également ici. Chaque mouvement est relativement silencieux. Xeryon est aussi performante en terme de vitesse. « Alors qu'un moteur piézo classique atteint 2 à 3 mm/sec, nous atteignons facilement 500 à 600 mm/sec. » C'est plus de cent fois plus rapide. Cela rend également les moteurs de Louvain plus pertinents pour de nouvelles applications avec une gamme plus large.
Fierté louvaniste
« Nous voulons être la fierté de Louvain, au même titre que Materialise et imec », souligne Clijsters. Avec douze personnes, dont quatre hautement qualifiées, et une production de 500 unités par an, le chiffre d'affaires s'élève aujourd'hui à près d'un million d'euros. Avec cinq millions d'euros de capitaux externes, Xeryon veut construire une usine pour atteindre annuellement une production de 50.000 unités en 2026 et générer un chiffre d'affaires de 10 millions d'euros avec 40 à 50 personnes.
« Nous voulons remettre la Flandre sur la carte de l'industrie hightech. » L'usine fournira principalement des jobs aux travailleurs peu qualifiés ayant des 'mains d'or'. En effet, la production est du ‘travail de précision’ comme en horlogerie. Il s'avère qu'un candidat sur quatre ou cinq possède les capacités motrices requises. « Nous voulons automatiser à outrance, mais il y aura toujours du travail pour les faiblement qualifiés. Nous gardons le savoir-faire en interne », explique Peirs.
Mais le climat n'est pas favorable aux start-ups. « 80% des investisseurs que nous abordons n'ont jamais entendu parler d'un moteur piézo. Les fonds flamands à vocation industrielle peuvent également se compter sur une main », constate Clijsters. Trouver un site approprié à proximité n'est pas non plus une sinécure. Idéalement, Xeryon vise 2.000 à 3.000 m² d'espace de production et 2.000 m² de bureaux.
Le piézo exige des connaissances très spécifiques
Les co-partenaires Peirs et Waumans passent 90% de leur temps à améliorer le produit et à conserver l'avance technologique. « Le monde du piézo nécessite des connaissances très spécifiques. Raison pour laquelle le nombre de concurrents est limité », explique Peirs. Le problème fondamental est la vibration d'un élément, sans que l'on veuille faire vibrer toute la structure.
« La vibration doit être limitée à la balle de contact afin de transférer le mouvement exactement à cet endroit. Nous le collons au milieu, au nœud de l'onde stationnaire, le seul endroit exempt de vibration. » En outre, ce sont des ‘moteurs piézo-résonnants à ultrasons’. L'aspect résonance (vibrer à sa propre fréquence) est crucial afin de créer un moteur quand même puissant avec très peu d'énergie.
« Lorsque le moteur est amené à un niveau de basse tension, la résonance amplifie la vibration induite. Nous ne dépassons jamais 50 V. Cette tension de sécurité est par exemple d'importance pour les applications medtech. »
