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受控侵蚀包括磨削,凹槽或铣削零件。微磨料喷砂足够强大,可以在陶瓷基板中钻孔,但足够温和地切割脆弱的硅和玻璃晶片中的槽。微生物是“震动”,既不发热也不是振动。

在哪里使用

受控侵蚀:具有自动微生物的序列化镜片

航天

  • 环形轴承 - 铣削通道控制流体转移和热堆积
  • 微流体
  • 传感器
  • 环激光陀螺 - 将序列号应用于没有微裂纹的镜头
  • 切换复合材料
  • 热电偶
控制侵蚀:自动微喷砂斜面晶圆

半导体

  • 晶圆片。薄易碎基片上的切割槽、孔和孔径;将硅功率器件的边缘修形或倾斜以暴露结
  • 喷墨打印机墨盒-硅片上的切割槽,在喷嘴附近形成墨槽
  • 晶片载体和末端执行器
  • 集成电路除环氧
  • MEMS - 在玻璃和硅中加工通孔
  • 陶瓷戒指 - 在表面上创造凹陷图案
控制侵蚀:在Comco的高级车床自动化微喷砂系统中创建的花边鸡蛋

工匠

  • 玻璃雕刻
  • 鸡蛋系带

工业控制

  • 热电偶 - 去除MgO以暴露在热敏线束上的接触
受控侵蚀:用自动微生物切割加强玻璃

电子产品

  • LED
  • 切割强化玻璃
受控侵蚀:用自动微生物拆下心脏瓣膜上的石墨

医疗的

  • Nitinol管变薄
  • 微流体
  • 机械心脏阀 - 石墨清除
控制侵蚀:使用Comco微喷砂设备剥离冠和桥

牙科

  • 剥离冠和桥梁

微爆破如何控制侵蚀

微爆破提供最佳的可控侵蚀。它提供了非常严格的控制介质交付过程,以精确研磨或蚀刻表面。微喷砂控制侵蚀可用于从硬陶瓷到软环氧树脂的任何材料。以下是一些需要考虑的事情:

闪烁的特点

在可控侵蚀应用中,冲击波本身是一个变量。为了将侵蚀深度控制在70纳米,需要精确的磨料流;然而,并不是每一个微磨料喷砂机都能提供稳定的磨料流。即使磨料流中的微小波动也会引起喷嘴处颗粒速度的变化。虽然人眼无法察觉,但这些变化导致了表面的不均匀侵蚀。所有Comco微磨料喷砂机都采用我们的专利调制器系统,以每秒60次的速度向气流中输送精确和一致的介质量。

底物性质

在受控侵蚀应用中,最重要的变量是基材的成分。晶面沿晶界均匀侵蚀断裂。另一方面,烧结材料上的陶瓷部分和粘结剂可能会以不同的速度腐蚀。陶瓷可能会从活页夹中“拔”出来,形成一个大的凹坑。随着时间的推移,这种拉丝会产生波浪状的表面。

磨料的选择

  • 类型:磨料颗粒的尺寸,形状和组成对任何微生物过程的影响最大。氧化铝在切割硬质脆性材料方面很好。碳酸氢钠是对软表面材料的更好选择,因为它通过纤维结构而不会“燃烧”表面。
  • 质量:即使是微小的变化,大小,分布,和研磨颗粒的质量显著影响最终产品。一瓶精心挑选的小苏打磨料与超市的小苏打或工业磨料供应的等量碳酸氢钠不同。

过程控制

当去除纳米级的材料时,人工操作成为主要的变化来源,因此控制侵蚀应用通常需要自动化平台。自动化极大地扩展了微爆破的精度、控制和重复性。

优化媒体流量

来自零件表面的材料去除速率直接绑定到撞击表面的颗粒的数量和行驶的速度。要确定材料清除率,请考虑以下内容:

  • 数量:由于每个颗粒撞击目标部分的表面,空气流中的更多磨料加速了您的过程。就像交通拥堵一样,磨料颗粒开始减速,人群从后面击中其他颗粒一旦流过饱和。
  • 速度:增加介质密度会降低速度。每秒每秒每秒额外的速度将速度降低一米。更高的压力产生更快的去除率,但较高的压力会产生更粗糙的表面。

控制氧化镁的侵蚀暴露在热母细胞上的热敏线束暴露
COMCCO的JetCenter自动化微生物系统由Accuflo磨料闪管提供动力
控制玻璃侵蚀;用Comco自动微喷砂系统在玻片上开孔

手动和自动系统

绝大多数控制侵蚀应用都是通过自动化系统进行的。通过对爆破系统的部件处理组件进行自动化,可以实现紧凑的公差——在某些应用中,紧凑的公差可达0.5µ。在基材上蚀刻凹坑几乎总是需要自动化。自动化可以通过以下两种方式之一实现:

直接加工*

  • 当去除大块、简单的材料时,直接加工是最好的。
  • 小喷嘴和准确的部件处理能力一起工作,以将图案切入基板。
  • 聚焦磨料流防止过喷,消除了对掩模和减少磨料消耗的需求。

戴面具的*

  • 金属或聚合物光致抗蚀剂掩模仅暴露需要爆破的区域。
  • 在整个面具上来回扫过喷嘴,侵蚀暴露表面的细层。
  • 掩蔽在具有许多小功能的应用中很常见。

*上述方法,直接加工和屏蔽,当公差不是关键的时,可以在手动应用中应用,并且/或音量不足以自动化。

水动力密封

轴承表面必须平稳运行,以满足喷气发动机新的效率要求。在环表面蚀刻的精密通道形成空气轴承。任何变化都会引起轴承摆动。这些轴承是由硬,脆的材料,所以蚀刻流动路径的公差0.5µm提出了一个重大的挑战。

微爆破非常适合这一要求,因为它提供了对粒子速度的严格控制和精确控制蚀刻深度。这种应用的理想磨料是氧化铝。它只比钻石稍软一点,能够轻易地切割这些坚硬的表面。

我们的自动化系统能够监控磨料流,以便数量和一致性,并将这些测量送回系统以保持蚀刻速率恒定。

液压性密封件精密蚀刻通道的微观视图
可控制的腐蚀:用于喷墨打印机磁头的硅片上的切割槽

MEMS和微流体

硅晶片现在包含了两个半导体和机械特征。喷墨打印机墨盒的制造是这种收敛的一个很好的例子。将墨水储存器连接到各个喷嘴的通孔或孔被雕刻成用于管理信号的相同硅晶片。必须将该通孔钻入每个硅晶片段的中间,其形状对于每个喷嘴的油墨流动至关重要。

微喷砂在硅片上切割出有机形状,改善了油墨流动的流体动力学。更好的是,微磨料流可以在不产生热量或振动的情况下钻孔,从而限制了微裂纹的形成。

接下来的活动

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