Mikrokalıplama Nedir?

Mikro Kalıplama Kalıbı

Termoplastiklerin mikro kalıplanmasında yalıtkan mikro parçaların kalıplanması çok umut verici bir imal tekniğidir. Kalıplanacak mikro parçaların imalat maliyetleri, kalıbın tasarım karmaşıklığından fazlaca etkilenir. Kalıp bir kez yapıldığında binlerce parça çok az efor sarf edilerek kalıplanabilir. Ham maddenin maliyeti, çoğu durum için önemsenmeyecek kadar düşüktür, çünkü mikro parçaların kalıplanması için çok fazla malzeme kullanılması gerekmez. O nedenle mikro kalıplamayla üretilen mikro parçalar, yüksek kaliteli malzemelerden de olsa, düşük maliyet ve tek kullanım gerektiren uygulamalar için uygundur .

Mikro Kalıplama Kalıbı
Mikro Kalıplama Kalıbı

Ayrıca, termoplastik malzemeler için, neredeyse her uygulamaya uygun bir polimerin bulunabileceği çok geniş bir malzeme sınıfı vardır. 250 ˚C kadar yüksek sıcaklıklara dayanan (örnek: polyeterketon, PEEK) ve alkalin çözeltileri, asitler ve solventlerin zarar verici kimyasal etkisine direnen (örnek: perflurdkoksi, PFA) polimerler bulunur. Polimerler ısıl ve elektriksel yalıtkanlardır. Fakat uygun tozlarla karıştırıldığında elektrik ileten, ısıl geçirgen ve hatta manyetik olarak kullanılabilir.Kalıplanmış mikro kalıplar ya polyoksimetilen (POM) gibi yumuşak ve elastik ya da poliysuflon (PSU) gibi sert ve gevrek olabilir. Onlar (sikloetilen kopolimer) COC gibi saydam ve grafitli polyamid (PA) malzemelerden elde edilir. Polimeler, (PVDF dahil) bir piyoze elektrik etki gösterir .

Bu nedenle, termoplastik polimerlerin mikro kalıplanması, bir mikro parça laboratuardan çıksa ve piyasaya sürülse dahi dikkatle incelenmelidir .

Mikro kalıplanmanın geçmişi 30 yıl öncesinden başlar. Bu süreçte bir çok tecrübe kazanıldı ve bugün mikro kalıplama makinelerine ticari olarak ulaşılabilir ve sanayide her gün kullanılabilmektedir. Mikro kalıplama aletlerinin çeşitleri piyasadan elde edilebilir. Bu nedenle endüstride mikro kalıplamanın kullanımının ve bu alanda bir dizi bilimsel endüstrilerin önümüzdeki senelerde artması bekleniyor. Bu da mikro kalıplamanın günümüzdeki durumuna genel bir bakışına olan ilginin artmasına yardımcı olacaktır.

Mikro kalıplama Uygulamaları

Mikro Kalıplama Ürünü
Mikro Kalıplama Ürünü

Mikro kalıplama çeşitli plastik parçaların üretimi için kullanılır. Çoğu uygulamalar mikro optik ve mikro akış devreleri alanındadır. Fakat mikro (ve nano) elektronik ve mekanik aletlerin örnekleri de vardır.

En çok satılan mikro kalıplanmış ürün büyük ihtimalle veri depolayan ve iyi bilinen CD ve DVD’lerdir. Yaygın kullanımı olan diğer bir madde de ve kredi kartlarına takılan hologramlardır. Diğer mikro kalıplanan optik parçalar spektrometreler (izge ölçer) Şekil 18.a.,
lensler, optik anahtarlar, fiber optik bağlama elamanları, dalga kılavuzları, ışık geçirmeyen yüzeyler, optik ızgaralar ve fotonik yapılardır .

Pompalar , valfler, karıştırıcılar, mürekkep iğneleri, HPLC sistemleri için gaz boşaltıcıları, kılcal analiz sistemleri, yaşayan hücrelerin araştırılmasında kullanılan aletler (Şekil 11b), basınç sensörleri ve akış sensörleri gibi değişik mikro kalıplanan akış devresi elamanları da vardır. Günümüzde en geniş iş hacmi büyük ihtimalle astım tedavisinde kullanılan karıştırıcılarla elde ediliyor ve en geniş pazar ucuz laboratuar uygulamalarından bekleniyor.

Termoplastiklerin kalıplanmasında beklenen uygulamalar ise elektronikte yatıyor. Onlardan biri de 10 nm kadar küçük hassas ölçülerdeki elektronik devrelerin düşük maliyetli kopyalarına imkan sağlayan mikro baskıdır. Kabartma teknikleri, bir silisyum plaka üzerine ince direnç tabakasına istenen şekli vermeyi sağlar ve bu geometri, reaktif iyon asitle oyma kazıma ve diğer metotlar sayesinde devre oluşturma için temel oluşturur. Bu uygulama için plastik sadece orta düzeyde kullanılır. Bu nedenle en önemli özellikler: alt tabakaya iyi bir yapışma, ölçüsel uyum, kolay çözünmeme ve termal çevrimin kısa tutulmasını sağlayan düşük erime sıcaklıklarıdır.

Diğer muhtemel elektronik uygulamaları, elektronik ve optik devre bordları ve ivmelenme sensörleri olabilir, elektriksel anahtarlar gibi basit parçalar iyi bir pazar payı bulabilirler .

Mikro Kalıplama Tekniğinin Kullanıldığı Alanlar

Mikro kalıplamanın araştırılması ve uygulamaya koyulması bütün teknolojilerde olduğu gibi ihtiyaçtan ortaya çıkılmıştır. Bugün medikal ve elektronik sektörü başta olmak üzere birçok sektöre hizmet vermektedir. Gelişmekte olan mikro işleme teknolojisi yardımıyla toleranslar daha da daralmakta ve bu sayede farklı pazarlar kazanılmaktadır. Aşağıda verilen sektörlerde mikro kalıplama sıkça ve etkili olarak kullanılmaktadır.

Ana Endüstriler:

Otomotiv                            Mikro anahtarlar, bağlayıcılar

Bilgisayar                           Bağlayıcılar, yazıcı mürekkep kafaları

Telekominikasyon          Fiber optik bağlayıcılar

Elektronik                          Mikro parçalar

Medikal                               Duyma yardımı, Dikişler

Sensörler                            Hava yastığı sensörleri

Mikro Mekanik                Mikro motor, rotatör

Optikler                              Lensler, görüntüleyiciler

Saat Endüstrisi               Çark dişi, mikro dişli

GF-aktarımı                     Bağlayıcılar

Enstitü ve Üniv.            Malzeme ve deney teknolojisi

Written by Cihan Koç

1982 doğumlu ve Çankırılıyım. 2009 Karadeniz Teknik Üniversitesi Makina Mühendisliği bölümü mezunu olmakla birlikte kendi yazılım şirketimde çalışmaktayım...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.