Mecanizado

Desarrollo de un sistema de microfresado para componentes y útiles de moldeo empleados en microsistemas para microfluídica

JJ. Márquez Sevillano, J.M. Pérez García, J. Ríos Chueco, A. Vizán Idoipe
ETSI Industriales de Madrid c/José Gutierrez Abascal, 2 28006 Madridtlf.: 913363123, e-mail: jmarquez@dimf.etsii.upm.es01/12/2002

1. Introducción

La ingeniería de fabricación micromecánica se ocupa de procesos basados en tecnologías emergentes como son el microfresado (Micromilling) [1], microelectroerosion (MicroElectroDischargeMachining) y micromecanizado por Láser (Laser Micromachining) para la realización de prototipos de microcomponentes empleados en el desarrollo de microsistemas, sobre materiales no silíceos, básicamente metálicos y poliméricos. Y como tecnologías de base para el desarrollo de útiles de moldeo en otras tecnologías también emergentes orientadas hacia la producción masiva de piezas en polímero como son el moldeo por microinyección (Microinjection Molding) [2] y el conformado en caliente (Hot Embossing) [3]. El denominador común de estas tecnologías es el empleo de máquinas controladas numéricamente con altísima precisión de posicionamiento que permiten el trabajo sobre los materiales citados con precisiones inferiores a 1µm. La gran flexibilidad de los sistemas de posicionamiento automático empleados, permite la fabricación de gran variedad de geometrías a un coste muy bajo comparativamente al de otras tecnologías de fabricación empleadas en microsistemas.

2. Experimental

El grupo de ingeniería de fabricación ha desarrollado el sistema que se muestra en la figura para llevar a cabo las operaciones de microfresado. La tabla recoge las características fundamentales del equipo desarrollado.

3. Resultados y Discusión

En la Figura Se recoge se recoge el tipo de trabajo realizado en los ensayos de microfresado llevados a cabo.

4. Conclusiones

Se ha desarrollado un sistema experimental de microfresado para desarrollar prototipos de componentes no siliceos (metálicos y poliméricos) para microsistemas empleados en fluídica. El sistema ha demostrado ser eficaz también en la fabricación de moldes para emplear en microtecnologías de réplica en polímero.

Figura Ranuras de 500 µm con espesor de pared de 50 µm

5. Referencias

[1] Manufacturing of Microstructure surfaces using ultraprecision turning, milling and shoping. Weck M. et al. Proceedings of the 1ST International EUSPEN conference 1999.

[2] Manufacturing of micro parts by micro molding techniques. Viotter et al. Proceedings of the 1ST International EUSPEN conference 1999.

[3] Hot embossing as a method for the fabrication of polymer high aspect ratio structures Becker, H. Heim, U. Sensors and Actuators 83 2000 130-135