Eklemeli/Çıkarmalı Işın İzleme YaklaşımlarıKatman bazında toplama yaklaşımlarını serbest biçimli ışın (elektron, FIB veya lazer) çıkarma yaklaşımlarıyla birleştirerek, DW özellikleri oluşturmak mümkündür. Bir alt tabakaya ince bir malzeme tabakası eklemek için birçok kaplama tekniği mevcuttur.Bunlar, entegre devrelerin imalatında kullanılan fiziksel buhar biriktirme, elektrokimyasal veya termokimyasal biriktirme, CVD ve diğer ince film tekniklerini içerir. Bu katmanlar bir substratın yüzeyi boyunca eklendikten sonra, her katmanı önceden belirlenmiş enine kesit geometrisine göre kesmek için bir kiriş kullanılabilir.Bu mikro veya nano çaplı kirişler, katman katman bir şekilde biriken malzemeleri seçici olarak iyileştirmek veya çıkarmak için kullanılır. Bu yaklaşım, kavramsal olarak tartışılan bağla-sonra-form levha laminasyon tekniklerine benzer.Elektron Işını İzlemeElektron ışınları, DW için malzemeleri iyileştirmek veya uzaklaştırmak için kullanılabilir. 30 ve 80 nm arasında ince filmler üretmek için standart spin-on kaplama kaplama ekipmanı kullanılabilir. Bu filmler daha sonra bir elektron ışını kullanılarak önceden belirlenmiş bir modele maruz bırakılır.Maruz kalmanın ardından, sertleşmemiş malzeme standart IC imalat teknikleri kullanılarak çıkarılır. Bu metodoloji, 3,3 nm'ye kadar çizgi kenarı tanımı üretebilir.Açıkta kalan malzemenin kaldırıldığı ve açıkta kalmayan malzemenin geride kaldığı ters bir yaklaşım da kullanılabilir. İyileştirme durumunda, düşük enerjili elektronlar kullanılabilir (ve ikincil elektron saçılmasının oluşumunu azaltmak için genellikle daha arzu edilir kabul edilirler). Bu teknikler, mevcut IC üretim metodolojilerine iyi uyum sağlar ve maskesiz IC üretimine olanak tanır.Elektron ışını izlemenin başka bir varyantı, fiziksel buhar biriktirme veya benzer bir yaklaşım kullanarak istenen malzemeden ince bir tabaka üretmek ve ardından, istenen deseni oluşturmak için kaplamanın bazı kısımlarını çıkarmak için yüksek güçlü elektron ışınları kullanmaktır.Bununla birlikte, elektron ışınları, malzeme katmanlarını iyileştirmek veya çıkarmak için özellikle verimli değildir. Bu nedenle, DW için elektron ışını izleme teknikleri oldukça yavaştır.Odaklanmış İyon Işın İzlemeYukarıda tartışıldığı gibi, malzemeleri önceden belirlenmiş bir modelde işlemek için bir FIB kullanılabilir. Katmanlı biriktirme adımlarını FIB işleme ile birleştirerek, çok katmanlı bir yapı oluşturulabilir. Depolanan malzeme katman katman değiştirilirse, çok malzemeli veya gradyan bir yapı oluşturulabilir.Lazer Işını İzlemeKısa dalga boylu lazerler, biriken malzemelerin katmanlarını iyileştirmek veya mikro ve nano ölçekli DW özellikleri oluşturmak için malzemeleri ablatif olarak çıkarmak için kullanılabilir. Geleneksel odaklama optiğinin kırınım sınırının üstesinden gelmek için, lazerin optik dalga boyunun yarısından daha küçük özellikler oluşturmak için bir dizi nano desenleme tekniği geliştirilmiştir.Bu teknikler arasında çoklu foton absorpsiyonu, yakın alan etkileri ve Bessel ışını optik tuzakları bulunur. Bu teknikler, özellikleri nano ölçekte iyileştirmek için kullanılabilse de, bu uzunluk ölçeklerinde hizalama ve konumlandırma ile ilgili doğal sorunlar, pratikte alt dalga boyu nanomodellemeyi gerçekleştirmeyi zorlaştırır.Bu lazer yaklaşımları, az önce bahsedilen elektron ışını ve FIB tabanlı toplama artı çıkarma yaklaşımları ile kavramsal olarak aynıdır. DW ışın izleme için lazerlerin faydalarından bazıları, malzemeleri elektron ışınlarından çok daha hızlı işleyebilmeleri ve bunu FIB galyum iyonları eklemeden yapabilmeleridir. Lazerlerin ana dezavantajı, elektron ve FIB'lere kıyasla nispeten büyük nokta boyutlarıdır.Hibrit teknolojisi Nedir
Hybrid araba kullanıcı Yorumları
Hibrit motor Nasıl Çalışır
Hibrit Teknolojisi Bölümü
Hybrid Teknolojisi Taban Puanları
Hibrit motorlar
hibrit motor nedir, nasıl çalışır
Hibrit motor ÇeşitleriHibrit TeknolojilerEklemeli imalat tekniklerinin çoğunda olduğu gibi, çoğu DW işlemi için malzeme biriktirme hızı ile doğruluk arasında doğal bir değiş tokuş vardır. Bu, çizgi veya katman bazında biriktirme için teknikler geliştirilinceye kadar geçerli kalacaktır (açıklandığı gibi bir DLP sistemi kullanılarak maske projeksiyon stereolitografi ile yapıldığı gibi).Bu nedenle, biriktirme hızı ve doğruluğunun iyi bir kombinasyonunu elde etmek için genellikle hibrit teknolojiler gereklidir. Hibrit teknolojilerin bazı örneklerinden daha önce bahsedilmişti. Bunlar, yukarıda açıklanan ekleme/çıkarma ışın izleme yöntemlerini ve Aerosol Jet aerosol sisteminde bir lazer kullanımını içerir.DW'de kullanılan hibrit teknolojinin birincil biçimi, mürekkep bazlı bir teknik kullanarak hızlı ve ucuz bir şekilde birikintiler oluşturmak ve ardından bu birikintileri kısa dalga boylu bir lazer kullanarak düzeltmektir. Bu, çok çeşitli malzemeler için yapım hızı, doğruluk ve toplam maliyetin iyi bir kombinasyonu ile sonuçlanır.Ek olarak, mürekkep bazlı birikintileri kesmek için kullanılan lazer, daha düşük güçte veya daha dağınık bir şekilde kullanıldığında, biriken mürekkepleri sertleştirmek için bir enerji kaynağı olma avantajına sahiptir. DW, stereolitografi gibi bir lazer içeren bir AM işlemiyle entegre edilirse, lazer DW izlerini değiştirmek için kullanılabilir.En hızlı hibrit DW yaklaşımlarından biri, "roll-to-roll" yaklaşımıdır. Adından da anlaşılacağı gibi, rulodan ruloya baskı, yüksek hızlı 2D baskıya benzer.Rulodan ruloya DW'de, alt tabaka malzemesi olarak bir kağıt veya plastik tabaka malzeme kullanılır ve ardından bir flaş lambası gibi termal olarak işlenen DW mürekkebi desenlerini bırakan baskı silindirleri boyunca hareket ettirilir. Mürekkep püskürtmeli baskı ve diğer DW teknikleri, bir baskı rulosu tarafından basılan tekrarlanan desenlerden daha esnek bir şekilde mürekkep desenleri eklemek için rulodan ruloya tesisine eklenebilir.DW teknikleri ve esnek lazer sistemleri bir rulodan ruloya tesise entegre edildiğinde, bu, rulolar aracılığıyla hat bazında AM hızının yanı sıra başka bir DW tekniği aracılığıyla noktasal AM esnekliğinin kombinasyonunu verir.Doğrudan Yazma Teknolojilerinin UygulamalarıDW işlemlerinin uygulamaları hızla artıyor. Yarı iletkenler, dielektrik polimerler, iletken metaller, dirençli malzemeler, piezoelektrikler, pil elemanları, kapasitörler, biyolojik malzemeler ve diğerleri dahil olmak üzere giderek artan çeşitlilikte malzeme mevcuttur. Bunlar plastik, metal, seramik, cam ve hatta kumaş dahil olmak üzere çeşitli alt tabaka malzemeleri üzerine bırakılabilir. Bu tür malzemelerin ve alt tabakaların kombinasyonu, DW uygulamalarının son derece geniş olduğu anlamına gelir.DW teknikleri için en sık atıfta bulunulan uygulamalar, sensörlerin üretimi ile ilgilidir. DW yaklaşımları, termokupllar, termistörler, manyetik akı sensörleri, gerinim ölçerler, kapasitif ölçerler, çatlak algılama sensörleri, ivmeölçerler, basınç ölçerler ve daha fazlasını imal etmek için kullanılmıştır.İkinci önemli ilgi alanı anten imalatıdır. DW, diğer AM teknikleri gibi, karmaşık geometrilerin doğrudan CAD verilerinden üretilmesini sağladığından, serbest biçimli nesnelerin yüzeyinde isteğe bağlı karmaşıklıkta anten tasarımları yapılabilir; örneğin konformal yüzeyler üzerindeki fraktal antenler dahil. MAPLE-DW kullanarak bir işçi bal arısının karnında fraktal bir antenin üretimini göstermektedir.DW'nin bir başka ilgi alanı da, elektronik bileşenlerin kombinasyonlarını serbest biçimli yüzeyler üzerinde bağlamak için serbest biçimli bir araç olarak kullanılmasıdır. Bunun özellikle yararlı olduğu bir alan, gösterildiği gibi zorlu ortamlardır.Bu örnekte, doğrudan yazma termal spreyi, bir türbin kanadının durumu hakkında bilgileri izleyen ve geri besleyen bir dizi elektronik bileşenin üretilmesi ve bağlanması için bir yöntem olarak kullanılmıştır. Şekilde Yüksek Sıcaklık Sensörü olarak etiketlenmiş bir termokupl, kanadın sıcak bölgesinde biriktirilirken, destek elektroniği kanadın soğuk bölgelerinde biriktirilir. DW ile üretilen iletkenler, bölgeler ve bileşenler arasında sinyal iletmek için kullanılır.
İki fotonlu tekne fotopolimerizasyonu (2p-VP) işleminde, foto başlatıcı, polimerizasyonu başlatabilen bir serbest radikal oluşturmak üzere ayrışmadan önce iki fotonun kendisine çarpmasını gerektirir. Bu iki foton gereksiniminin etkisi, fotopolimerizasyon işlemlerinin çözünürlüğünü büyük ölçüde artırmaktır.
Bu doğrudur, çünkü yalnızca lazerin merkezine yakın bir yerde ışınım, iki fotonun aynı fotobaşlatıcı moleküle çarpmasını sağlamak için gerekli foton yoğunluğunu sağlamaya yetecek kadar yüksektir. 2p-VP kullanılarak 0,2 μm veya daha küçük özellik boyutları elde edilmiştir.
2p-VP ilk olarak 1970’lerde fabrikasyon üç boyutlu parçalar amacıyla icat edildi. İlginç bir şekilde, bu, stereolitografinin gelişmesinden 10 yıldan fazla önceye dayanmaktadır. Bu yaklaşımda, bir fotopolimer teknesindeki noktaları ışınlamak için iki lazer kullanıldı. Odaklanmış lazer noktaları kesiştiğinde, foton yoğunluğu fotopolimerizasyon için yeterince yüksekti.
Daha yakın zamanlarda, 2p-VP, 1990’ların sonunda araştırmaların ilgisini çekti. Bu süreç için tipik bir araştırma düzeneğinin şeması gösterilmektedir. Bu sistemde, dalga boyu 790 nm, darbe genişliği 200 fs ve tepe gücü 50 kW olan yüksek güçlü bir Ti:Safir lazer kullandılar. Objektif lensin NA 1⁄4 0,85 değeri vardı.
Diğer mikro-VP yaklaşımlarına benzer şekilde, kazan lazer ışını ile değil, bir 3D tarama aşaması ile tarandı. Parçalar aşağıdan yukarıya inşa edildi. Reçinenin viskozitesi, kürlenmekte olan mikro parçanın uçup gitmesini önlemek için yeterliydi. Karmaşık parçalar, çeşitli araştırma grupları tarafından hızlı bir şekilde üretilmiştir. Örneğin, mikro boğa 13 dakikada üretildi. Mikro-boğanın kabuğu 2p-VP ile iyileştirilirken, iç kısmı UV ışığına sel maruz bırakılarak iyileştirildi.
2p-VP makinelerinde tipik fotopolimer malzemeler kullanılabilir. En sık kullanılan reçine, bu araştırmanın 1990’larda başladığı Japonya’da yaygın bir SL reçinesi olan Japan Synthetic Rubber Company’den SCR500 idi. SCR500, üretan akrilat oligomerleri/monomerleri ve yaygın serbest radikal üreten fotobaşlatıcıların bir karışımıdır.
Reçinenin absorpsiyon spektrumu, 550 nm’nin ötesinde şeffaf olduğunu gösterir; bu, fotonlar reçineye büyük bir derinlikte nüfuz edebildiğinden (Dp çok büyüktür) önemli bir avantajdır. Bunun bir anlamı, parçaların sadece kazan yüzeyinde değil, reçine teknesi içinde inşa edilebilmesidir, bu da yeniden kaplama ihtiyacını ortadan kaldırır.
Bir 2p-VP reçinesinin ışığa duyarlılığı, onu ışınlamak için kullanılan dalga boyuna karşılık gelen başlatıcı molekülün iki fotonlu absorpsiyon kesiti (Δ) cinsinden ölçülür. Δ değeri ne kadar büyük olursa, reçine iki fotonlu polimerizasyona o kadar duyarlıdır ve muhtemelen daha düşük güçlü lazerlere olanak tanır.
Akrilat fotopolimer sistemleri, başlatıcılar küçük iki foton absorpsiyon kesitlerine sahip olduğundan düşük ışığa duyarlılık sergiler. Sonuç olarak, bu başlatıcılar yüksek lazer gücü ve daha uzun maruz kalma süreleri gerektirir. Diğer malzemeler, özellikle daha büyük Δ’ya sahip başlatıcılar kullanılarak 2p-VP için araştırılmıştır.
Yeni tip fotobaşlatıcılar, iki fotonun arka arkaya hızlı bir şekilde çarpması durumunda onları serbest radikallere ayrıştırmak için özellikle iyi adaylar yapan belirli modellere sahip uzun moleküller olma eğilimindedir. Fotobaşlatıcıların tasarımını ayarlayarak, büyük absorpsiyon kesitleri ve düşük polimerizasyon eşik enerjileri elde edilebilir.
Üretim proses Nedir Proses Nedir Tekstil proses nedir Endüstriyel proses örnekleri Endüstriyel proses Nedir Üretim proses örnekleri Proses örnekleri Proses etmek Ne Demek
Proses Faydaları ve Dezavantajları
Tekne fotopolimerizasyon teknolojisinin diğer AM teknolojilerine göre başlıca avantajlarından ikisi, parça doğruluğu ve yüzey kalitesidir. Bu özellikler, vektör tarama stereolitografi parçalarının form, uyum ve daha az ölçüde fonksiyonel prototipler olarak hızlı prototipleme alanı geliştikçe yaygın kullanımına yol açtı.
SL makineleri için tipik boyutsal doğruluklar genellikle birim uzunluk başına bir hata oranı olarak belirtilir. Örneğin, bir SLA-250’nin doğruluğu tipik olarak 0,002 inç/inç olarak belirtilir. Modern SL makineleri biraz daha hassastır. SL parçalarının yüzey kaplaması, yukarı bakan yüzeyler için mikron altı Ra’dan eğimli açılı yüzeyler için 100 μm Ra’nın üzerine kadar değişir.
VP teknolojilerinin bir başka avantajı da, birçok farklı makine konfigürasyonunu ve boyut ölçeğini destekleyen esneklikleridir. Lazerler, lambalar veya LED’ler gibi farklı ışık kaynaklarının yanı sıra tarama galvanometreleri veya DMD’ler gibi farklı model üreteçleri kullanılabilir.
VP teknolojileri ile gösterilen boyut aralığı çok geniştir: iPro 9000XL SLA Center’daki 1,5 m tekneden 2-foton fotopolimerizasyonla mümkün olan 100 nm özelliklerine kadar.
Maske projeksiyonu VP teknolojileri, lazer tarama SL’ye göre doğal bir hız avantajına sahiptir. Bir maske kullanılarak, kesit için vektör desenini sırayla taramak yerine tüm bir parça kesiti yansıtılabilir.
Maske çözünürlüğü nedeniyle, desenin boyutu (ve katılaşmış enine kesitin boyutu) ile çözünürlük arasında bir değiş tokuş vardır. Örneğin, tipik DMD’ler 1.024 780 veya 1.280 720 çözünürlüğe sahipken daha yeni HDTV DMD’ler 1.920 1.080 çözünürlüğe sahiptir. Bununla birlikte, 50 μm veya daha iyi fabrikasyon parça çözünürlüğü için, yansıtılan alan maksimum 96 54 mm olabilir.
VP proseslerinin bir dezavantajı, fotopolimerlerin kullanılmasıdır, çünkü kimyasallar ticari malzemeler için akrilatlar ve epoksilerle sınırlıdır. Pek çok başka malzeme sistemi fotopolimerize edilebilir olsa da, hiçbiri mevcut kimyaların yerini alacak ticari başarı olarak ortaya çıkmadı.
Genel olarak, mevcut SL malzemeleri, kaliteli enjeksiyonla kalıplanmış termoplastiklerin darbe dayanımına ve dayanıklılığına sahip değildir. Ek olarak, zamanla mekanik özelliklerin bozulmasına neden olan yaşlandıkları bilinmektedir. Bu sınırlamalar, SL işlemlerinin birçok üretim uygulamasında kullanılmasını engeller.
Fotopolimerizasyon işlemleri, parçaları imal etmek için fotopolimer adı verilen sıvı, radyasyonla kürlenebilen reçineleri kullanır. Işınlama üzerine, bu malzemeler katı hale gelmek için kimyasal bir reaksiyona girer. Parça üretimi için fotopolimerleri aydınlatmak için çeşitli yöntemler sunuldu; bunlara vektör tarama noktasal işleme, maske projeksiyon katmanlı işleme ve iki fotonlu yaklaşımlar dahildir.
VP işleminde UV lazerler ile vektör tarama yaklaşımı kullanılırken, maske projeksiyon teknolojileri için DLP mikromirror dizi çipleri yaygın olarak kullanılmaktadır. En yüksek çözünürlüğe sahip olan iki fotonlu yaklaşımlar, yalnızca araştırma konusu olmaya devam etmektedir. Bu yaklaşımların avantajları, dezavantajları ve benzersiz özellikleri özetlenmiştir.
Fotopolimerizasyon süreçleri, radyasyon ve fotopolimerler arasındaki iyi tanımlanmış etkileşimler nedeniyle doğru analitik modellemeye uygundur. Lazer tarama VP için kapsamlı bir model sunulurken, MPVP için daha basit bir model özetlendi. Ayrıklaştırma hataları ve tarama örüntüleri, fotopolimerizasyon süreçlerine uygulandıkları için bu kavramların daha iyi anlaşılmasını sağlamak için bu bölümde ve ayrıca bu çalışmada sunulacak süreçlerin birçoğu ele alındı.
