ساخت دستگاه و ارایه روش میکروماشینکاری فتوشیمیایی بدون ماسک با استفاده از لیزر

ماشینکاری فتوشیمیایی یک فرآیند خوردگی فلزات است که در آن با به کارگیری نور و ماده حساس به نور، مناطق مورد نظر انتخاب و ماشینکاری می‏شود. در این فرآیند، به عنوان مهمترین مرحله، ابتدا سطح قطعه توسط ماده‏ای پلیمری و حساس به نور پوشانده می‏شود و سپس با نور دادن به بخش‏های خاصی از سطح، ساختار ماده حساس به نور تغییر کرده و بخش های نور ندیده (یا بالعکس) طی فرآیندهای تکمیلی حذف می‏گردد. سپس قطعه مورد نظر توسط فرآیندهای تکمیلی ساخت ایجاد می‏گردد. فرآیند نوردهی و ظهور به عنوان مهمترین و حساس ترین مرحله، به روش‏های گوناگونی انجام می‏شود که می توان به روش سنتی و پرهزینه استفاده از ماسک نوری و عدسی‏های کاهنده اشاره نمود که عمدتا به دلیل مزیت اقتصادی برای تولید انبوه مورد استفاده قرار می گیرد و هم چنین روش‏های نوین بدون ماسک نوری که عمدتا برای نمونه سازی سریع کاربرد دارند. یکی از نوین ترین این روش‏ها استفاده از لیزر برای نوردهی و انجام ظهور است که با ساخت لیزرهای ارزان و کارآمد نیمه هادی و حالت جامد با طول موج‏های کوتاه‏تر در سال‏های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در این روش، پرتو پر قدرت لیزر در کسری از ثانیه میتواند فرآیند ظهور در نقطه نوردهی شده را کامل کند و با جابجایی سطح یا پرتو لیزر و نوردهی کل سطح، فرآیند نوردهی تکمیل می‏گردد. در پروژه حاضر، مرحله های ساخت یک سامانه نوردهی مبتنی بر این روش با قیمت مناسب و با استفاده از ارزان ترین قطعات تولید انبوه، معرفی شده است، که در این سامانه نوردهی از لیزر بنفش با طول موج nm405 استفاده شده است. با آزمایش های انجام شده، میکروکانال هایی با ابعاد نزدیک به µm5 ساخته شده است. هم چنین پارامترهای اصلی موثر بر ابعاد کانال ساخته شده، توسط روش های آماری بررسی گردیده و رابطه ریاضی برای ایجاد میکروکانال ها با ابعاد دلخواه در محدوده ای مشخص، ارائه گردیده است.