Semiconductor Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo

🕜 Eficiencia de Mecanizado - menos pasos de fabricación | 📈 Calidad de la Pieza - 2 veces mejor | ⚙️ Vida útil de la Herramienta - mejor expulsión de partículas
  • Dificultades en el Mecanizado
  • Beneficios del Mecanizado Ultrasónico
  • Aplicación Industrial
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¿Qué hace que el Vidrio de Cuarzo sea difícil de mecanizar?



El vidrio de cuarzo tiene una alta resistencia a la compresión, pero también muestra alta dureza y fragilidad. Los defectos en la superficie pueden tener un impacto grave en su resistencia material general.

La prevención de las grietas en los bordes de los dispositivos microfluídicos es esencial, ya que puede provocar flujos turbulentos dentro del sistema microfluídico. Por lo tanto, generalmente es necesario pasar por un proceso de grabado como postproceso para eliminar las grietas en los bordes. Cuanto más grandes sean las grietas, más tiempo y energía se necesitarán para eliminar las grietas en los bordes durante el proceso de grabado.



 

☑️ Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo: Información de Mecanizado

 
    Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo: Información de Mecanizado     
  Material   Vidrio de Cuarzo
  Característica   Ancho 1.5mm_longitud 15mm_microcanales
  Proceso   Rectificado Trocoidal  
  Portaherramienta Ultrasónicos          HSKE40-R02-06
  Parámetros de Mecanizado   S 30,000rpm; F 500mm/min; profundidad de corte axial (Ap) 0.5mm
  Herramienta   #400 & #800 Φ1mm herramienta de rectificado de electrochapada


 

Se utilizó el módulo de mecanizado ultrasónico HIT HSK-E40 en el Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo
(Figura 1. Se utilizó el módulo de mecanizado ultrasónico HIT HSK-E40 en el Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo)



El Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo asistido por ultrasonido de HIT en la fabricación de dispositivos microfluídicos
(Figura 2. El Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo asistido por ultrasonido de HIT en la fabricación de dispositivos microfluídicos)



 

La meta de HIT en el Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo


Con la ayuda de la tecnología de mecanizado asistido por ultrasonido de HIT, el objetivo es reducir el tamaño de las grietas en los bordes alrededor de los microcanales en el Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo.




 

Resultados de Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo asistido por ultrasonido de HIT

 

Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo: Calidad de la Pieza

El Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo asistido por ultrasonido de HIT ayudó a reducir el tamaño máximo de las grietas en los bordes (1 vez más pequeño y 2 veces más pequeño) utilizando herramientas de rectificado #400 y #800 respectivamente
(Figura 3. El Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo asistido por ultrasonido de HIT ayudó a reducir el tamaño máximo de las grietas en los bordes (1 vez más pequeño y 2 veces más pequeño) utilizando herramientas de rectificado #400 y #800 respectivamente)

 
  • El proceso original necesitaba pasar por el uso de herramientas de rectificado #200, #400 y #800 desde el desbaste hasta el acabado. Con HIT ultrasonido, el requisito del cliente sobre la calidad de la pieza puede lograrse solo utilizando la herramienta de rectificado #800.
  • Con HIT ultrasonido, la microvibración de alta frecuencia ayudó a reducir la fuerza de rectificado. (Bajo los mismos parámetros de mecanizado) El tamaño máximo de las grietas en los bordes fue 1 vez más pequeño (de 0.182mm a 0.094mm) que sin ultrasonido, utilizando la herramienta de rectificado #400.
  • (Bajo los mismos parámetros de mecanizado) El tamaño máximo de las grietas en los bordes puede ser aún más pequeño (hasta 0.059mm) utilizando la herramienta de rectificado #800 con HIT ultrasonido, mientras que sin ultrasonido falló en completar el proceso de mecanizado debido a la rotura de la herramienta en la primera ranura.


El Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo asistido por ultrasonido de HIT ayudó a reducir el tamaño máximo de las grietas en los bordes, lo que resultó en una calidad de pieza 2 veces mejor
(Figura 4. El Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo asistido por ultrasonido de HIT ayudó a reducir el tamaño máximo de las grietas en los bordes, lo que resultó en una calidad de pieza 2 veces mejor)



 

Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo: Vida útil de la Herramienta

El Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo asistido por ultrasonido de HIT proporcionó una mejor expulsión de partículas, evitando que la herramienta acumulara residuos de material
(Figura 5. El Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo asistido por ultrasonido de HIT proporcionó una mejor expulsión de partículas, evitando que la herramienta acumulara residuos de material)

 
  • Con HIT ultrasonido, la herramienta se levantaba constantemente del material de trabajo, lo que permitía un flujo más fácil del fluido de corte. La mejor expulsión de partículas evitaba que la herramienta se llenara de material de desecho. Esto no solo reducía el desgaste de la herramienta, sino también la fricción entre la herramienta y el material de trabajo, lo que ayudaba a controlar y reducir las fuerzas de rectificado.
  • (Bajo los mismos parámetros de mecanizado) Sin ultrasonido, la herramienta estaba en contacto constante con el material de trabajo, lo que dificultaba la expulsión de partículas. Se acumulaban masivamente partículas en ambos lados y en la parte inferior de la herramienta. Esto debilitaba la capacidad de rectificado de la herramienta y provocaba un aumento en la fuerza de rectificado. No solo afectaba la calidad del material de trabajo, sino que también causaba un desgaste grave de la herramienta.




 

Logros Tecnológicos del Mecanizado Ultrasonido de HIT



🕜 Eficiencia de Mecanizado - menos pasos de fabricación
📈 Calidad de la Pieza -
2 veces mejor
⚙️ Vida útil de la Herramienta - mejor expulsión de partículas



 

Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo: Aplicación Industrial



El Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo se aplica en las industrias Semiconductor, Electrónica y Biomédica, especialmente utilizado para dispositivos microfluídicos.


El vidrio de cuarzo tiene una excelente propiedad de aislamiento eléctrico y es inerte a los ataques de todo tipo de ácidos, incluso en concentraciones muy altas, excepto el ácido fluorhídrico. El material tiene una alta resistencia a la compresión, pero también muestra alta dureza y fragilidad. Los defectos en la superficie pueden tener un impacto grave en su resistencia material general.

Los dispositivos microfluídicos están especializados en controlar, distribuir y manipular gases y fluidos en una red de microcanales. Ayudan a disminuir el consumo de energía con un manejo mínimo de muestras, reducen el tiempo de proceso para la reacción y el análisis, y mejoran la precisión y flexibilidad de los experimentos de fabricación de semiconductores. 

Sin embargo, debido a la alta dureza y fragilidad del vidrio de cuarzo, el riesgo del Rectificado Trocoidal de Microcanales en Vidrio de Cuarzo reside en la aparición de astillado masivo y grietas en los bordes alrededor de los microcanales. La prevención de las grietas en los bordes del producto es esencial, ya que puede provocar flujos turbulentos dentro del sistema microfluídico. Por lo tanto, generalmente es necesario pasar por un proceso de grabado para eliminar las grietas en los bordes como postproceso. Cuanto más grandes sean las grietas, más tiempo se necesitará para eliminar las grietas en los bordes durante el proceso de grabado.


¡Aquí es donde entró en juego el Módulo de Mecanizado Ultrasónico de HIT! HIT ofrece una solución integral en el mecanizado de materiales avanzados. Con la asistencia de la Tecnología de Mecanizado Ultrasónico de HIT, los clientes dejaron de preocuparse por la mala calidad de la pieza mientras intentaban acelerar el tiempo de procesamiento. La eficiencia del mecanizado puede mejorarse enormemente al tiempo que se mejora la calidad de la pieza y la estabilidad en la vida útil de la herramienta. ¡HIT asegura a sus clientes no solo cumplir con sus requisitos, sino también lograr resultados aún mejores!





💡 Introducción al Mecanizado Ultrasónico de Materiales Avanzados para Semiconductores de HIT: