ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO

PROCESOS DE MANUFACTURA I

FREDDY GARCÍANRC: 3258

MICROMAQUINADO

El Micromaquinado es una técnica que permite mecanizar piezas de pequeño tamaño gracias a las altas velocidades de herramienta que se pueden conseguir.

FIGURA1. Taladrado de una metalización o circuito impreso.

Esta técnica es ideal para la mecanización de grabados, réplicas biomédicas y piezas de gran precisión.

TIPOS DE MICROMAQUINADOS

ELECTROQUIMICO SUPERFICIAL EN VOLUMEN A GRANEL POR HACES DE IONES FOCALIZADOS OBLEA DE UNIÓN

ELECTROQUIMICO

El mecanizado electroquímico es un proceso en el que el material se elimina por disolución anódica del mismo en una corriente rápida de electrolito.

ELECTROQUIMICOEn la fabricación de piezas a nivel micrométrico los métodos más efectivos son aquellos basados en procesos electroquímicos de disolución anódica, especialmente en lo que respecta a la producción de microcomponentes en óptica, electrónica, medicina, automoción y aeronáutica.

ELECTROQUIMICOEl Micromecanizado electroquímico es una versión evolucionada del mecanizado electroquímico, desarrollo a su vez del pulido electroquímico, siendo considerado potencialmente idóneo para la fabricación con precisión Micro/Nanométrica de pequeños componentes metálicos difícilmente mecanizables de un modo directo mediante las tecnologías de fabricación convencionales.

ELECTROQUIMICOLa técnica de Micromecanizado electroquímico permite obtener piezas con gran precisión mediante la aplicación de pulsos de potencial de baja amplitud y ultracorta duración en el medio acuoso adecuado, de forma que el ánodo se disuelve de manera controlada si la distancia entre ánodo y cátodo es suficientemente pequeña.

ELECTROQUIMICOEntre las principales ventajas de esta técnica cabe destacar que es un proceso en frío, no se produce calentamiento del material y no ocasiona problemas de deformación, vibración y desgaste en la herramienta. El único requisito que debe cumplir la pieza a mecanizar es que debe ser un material conductor. 

Micromecanizado frente otras tecnicas

La micro fabricación es una necesidad para numerosas industrias (aeronáutica, aeroespacial, telecomunicaciones, medicina, etc).

Acabado superficial de alta calidad en el mecanizado de piezas pequeñas (escala micrómetro).

ELECTROQUIMICO

Aplicaciones:

Mecanizado de grabados.Piezas de reducidas dimensiones.Répliques biomédicas.Mecanización de electrodos de pequeño tamaño.Mecanización de preformas para la termoimpresión.

ELECTROQUIMICO

Aplicaciones

Mecanizado de grabados. Piezas de reducidas dimensiones.

Mecanización de electrodos de pequeño tamaño. Mecanización de preformas para la termoimpresión.

Aplicaciones

Répliques biomédicas. Mini torno

MICROMAQUINADO SUPERFICIAL

Utiliza una sucesión de deposición de película delgada y grabado selectiva, crea estructuras en la parte superior de un sustrato, puede realizarse el maquinado superficial con grabado húmedo o seco.

Es muy popular dentro de la tecnología utilizada en la fabricación de dispositivos MEMS(Sistemas Microelectromecánicos.) Este proceso se puede realizar en diferentes formas, dependiendo de los  materiales utilizados junto con las combinaciones de grabador.

1. Se inicia con la deposición de los materiales de película delgada que actúan como las capas mecánicas.

2. Seguido se coloca una capa de película delgada conocida como la capa de sacrificio. Estas capas de sacrificio temporal llena los espacios vacíos mientras que las capas mecánicas se están creando.

3. Una vez que todas las capas estructurales y sacrificio se crean, el último paso es la eliminación de las capas temporales de película delgada (de sacrificio) para dar  paso a la estructura mecánica.

MICROMAQUINADO SUPERFICIAL

Engranajes Microscopicos

OBLEA DE UNIÓN

Este es un método en particular micro mecanizado similar a la soldadura que involucra al lado de dos o más láminas, generalmente hecha de silicona, para crear lo que se conoce como una pila de varios de obleas.

OBLEA DE UNIÓN

La oblea de silicio es un proceso de unión que tiene tres tipos básicos: la vinculación directa/fusión, la vinculación de la oblea de campo o asistida por la unión anódica, y la vinculación a través de una capa intermedia. Todos los métodos de unión requieren sustratos plana, limpia y lisa para la vinculación de la oblea para tener éxito.

MICROMAQUINADO A GRANEL• Micromecanizado a granel es la forma más

antigua de la tecnología de fabricación de la película fina.

• La técnica consiste en la eliminación selectiva de la superficie del sustrato no deseado a través del grabado.

• Esto deja sólo la superficie deseada sustrato para crear componentes miniaturizados de mecánica.

• Esto se logra por medios químicos, pero el grabado químico húmedo es muy favorecido en la industria de MEMS.

MICROMAQUINADO EN VOLUMEN 

El Micromaquinado en volumen es un proceso utilizado para producir Micromaquinaria o sistemas Microelectromecánicos.

A diferencia del Micromaquinado superficial, que utiliza una sucesión de deposición de película delgada y grabado selectiva, el Micromaquinado en volumen define las estructuras de forma selectiva por el grabado dentro de un sustrato.

MICROMAQUINADO EN VOLUMEN 

Por lo general, las obleas de silicio son utilizadas como sustratos para el micromaquinado en volumen, ya que pueden ser grabadas en mojado anisotrópicamente, formando estructuras altamente regulares.

El grabado mojado generalmente utiliza solventes líquidos alcalinos, como hidróxido de potasio (KOH) o hidróxido de tetrametilamonio (TMAH) para disolver el silicio que ha quedado expuesto por el paso de enmascaramiento fotolitográfico (disolviendo hasta 1000 veces más rápido que otras).

MICROMAQUINADO POR HACES DE IONES FOCALIZADOS

Un haz de iones focalizado consiste en un flujo de partículas cargadas focalizadas por un campo electromagnético en un fino haz.

La diferencia del haz de iones con un haz de electrones recae en su masa.

MICROMAQUINADO POR HACES DE IONES FOCALIZADOS

Los haces de iones pueden ser utilizados para procesos de litografía. De todos modos, la gran masa  de los iones también pueden directamente separar átomos de un material sólido, lo cual hace del haz de iones focalizado una herramienta de micromaquinado directo ampliamente usada y mucho más versátil. El ion más liviano es el hidrógeno el cual es 1840 veces más pesado que un electrón.

OTRAS APLICACIONES:• Microcorte del cobre• Microperforación del cobre• Perforación del diamante• Desbastar, dar forma de cono y modelar diamantes• Aserrado de diamantes• Fabricación de boquillas de extrusión e hileras• Perforación de pequeños agujeros• Microperforación de alta precisión de filtros metálicos• Microsoldadura y soldadura• Microperforación de zafiro• Trazado de zafiro• Microcorte de acero• Microperforación de silicio• Impresión de patrones en películas delgadas• Microperforación de titanio

BIBLIOGRAFIA• http://

es.scribd.com/doc/98886304/Micro-Maquina-Do

• http://www.quantasystem.com/root/es/division_industrial_micromachining.aspx

• Manufactura, ingeniería y tecnología, Cuarta Edicion, Serope Kalpakjian,Steven R. Schmid,UlisesVIDEOS

• http://www.youtube.com/watch?v=ofDiu1uutLI• http://www.youtube.com/watch?v=vdMs6cdc4Qo