Co to jest mikroobróbka luzem?

Mikroobróbka luzem to metoda wytwarzania niezwykle małych elementów mechanicznych lub elektrycznych. W tym procesie zwykle stosuje się płytki krzemowe, ale od czasu do czasu stosuje się również tworzywo sztuczne lub materiał ceramiczny. Mikroobróbka luzem zaczyna się od litego kawałka i usuwa materiał, aż osiągnie swój ostateczny kształt, w przeciwieństwie do mikroobróbki powierzchniowej, która tworzy kawałek po warstwie. Najczęstszą metodą przeprowadzania mikroobróbki masowej jest selektywne maskowanie i mokre rozpuszczalniki chemiczne. Nowszą alternatywą dla tej metody jest trawienie na sucho przy użyciu systemu plazmowego lub laserowego w celu usunięcia niepożądanego materiału. Jest to na ogół dokładniejsze niż trawienie na mokro, ale jest również droższe.

Mikroobróbka to proces wytwarzania naprawdę małych części. Mogą to być dowolne elementy, od diody po zębate koło zębate o wielkości końcówki pióra. Istnieją dwa główne sposoby wykonania tego procesu. Mikroobróbka powierzchniowa wykorzysta poszczególne warstwy płytki krzemowej do utworzenia kawałka na istniejącej warstwie. Chociaż jest to bardzo ważny proces, trudniej jest tworzyć całkowicie niezależne i unikalne elementy.

Aby wytworzyć tego rodzaju komponenty, producenci zastosują mikroobróbkę luzem. Pod wieloma względami jest to podobne do rzeźbienia posągu z marmuru, tylko na znacznie mniejszą skalę. Wafel krzemu jest przetwarzany w celu usunięcia każdej części, która jest niepożądana w końcowym kawałku. Obróbka masowa będzie zmieniać się z dużych na małe, podczas gdy metoda powierzchni będzie z małych na duże.

Zdecydowana większość masowych mikroobróbek wykorzystuje krzem. Materiał jest niezwykle tani, ponieważ stanowi prawie jedną czwartą skorupy ziemskiej. Ponadto ma bardzo drobną krystaliczną strukturę, która może rozpaść się na warstwy cieńsze niż ludzkie włosy. Dzięki temu materiał może pracować zarówno na poziomie mikroskopowym, jak i makroskopowym.

Najczęstszą metodą masowego mikroobróbki jest trawienie chemiczne na mokro. Po pierwsze, przedmiot obrabiany jest pokryty materiałem, który ochroni go przed wybranym rozpuszczalnikiem. Maska ochronna jest następnie selektywnie usuwana, aby odsłonić obszary odpadającego elementu. Przedmiot obrabiany jest narażony na działanie rozpuszczalnika, który następnie rozpuści wszelkie niechronione obszary i pozostawi nienaruszoną resztę. Następnie pozostały materiał maskujący jest usuwany.

Nowsza metoda masowego mikroobróbki nazywa się trawieniem na sucho. Wykorzystuje to bardzo precyzyjne urządzenie, często laserowe, do odparowywania niechcianego materiału. W porównaniu z procesem mokrym jest to kilka mniej etapów i całkowity brak potencjalnie niebezpiecznych rozpuszczalników. Głównym powodem, dla którego proces ten nie jest bardziej popularny, jest jego względna nowość w porównaniu z metodą mokrą oraz koszt zakupu sprzętu.