7.3. Mikroobróbka - obszar zastosowań, maszyny, narzędzia, możliwości.

Rys. 1. Porównanie konwencjonalnych sposobów obróbki w zastosowaniu do mikrotechnologii.

Porównywana właściwość	Mikroskrawanie		Mikroobróbka elektroerozyjna		Mikroreplikacja
		Narzędzia diamentowe	Narzędzia z węglików spiekanych	Wycinanie drutem	Drążenie	Obróbka plastyczna	Odformowy-wanie
Kształtowany materiał	Nikiel Mosiądz Aluminium Tworzywa sztuczne Szkło	Stal Ceramika Grafit	Metale (Ceramika)	Metale (Ceramika)	Metale	Polimery Proszki metali
Wymiary boczne struktur	10-1000 µm	10-1000 µm	20-50 µm	20-40 µm	0,2-50 µm	0,2-115 µm

Rys. 2. Zasada działania, zalety i wady procesów mikroobróbki.

Proces obróbki	Zasada działania	Zalety	Wady
Skrawanie	Mechaniczne usuwanie (ubytek) materiału za pomocą narzędzi z geometrycznie określonymi ostrzami	Możliwość wytwarzania 3 wymiarowych przedmiotów, duża elastyczność geometryczna	Widoczne na powierzchni ślady obróbki, trudno wytwarzalne małe otwory i struktury wewnętrzne
Szlifowanie	Mechaniczne usuwanie (ubytek) materiału za pomocą spojonych narzędzi ściernych z geometrycznie nieokreślonymi ostrzami	Wysoka jakość powierzchni i odwzorowalność kształtu	Trudno realizowana obróbka powierzchni wewnętrznych, niemożliwość obróbki małych otworów
Polerowanie	Mechaniczne usuwanie (ubytek) materiału za pomocą cząstek ściernych zdyspergowanych w cieczy	Bardzo wysoka jakość powierzchni i	Możliwa utrata wierności kształtu
Obróbka elektroerozyjna	Usuwanie (ubytek) materiału za pomocą wyładowań elektrycznych	Obróbka bardzo twardych materiałów	Chropowata powierzchnia, niewielkie szybkości ubytku materiału
Obróbka laserowa	Topienie, sublimowanie lub rozkład materiału za pomocą promieniowania laserowego	Obróbka bardzo twardych materiałów	Tworzenie gratów i rozbryzgów na powierzchni przedmiotów,
Następne procesy
Replikacja (formowanie wtryskowe, odlewanie, wytłaczanie, wykrawanie itp.)	Obróbka plastyczna lub odformowywanie metali, tworzyw sztucznych, za pomocą narzędzia, matrycy lub formy	Opłacalne wytwarzanie dużych ilości sztuk, duża różnorodność materiałów	Niezbędne wytwarzanie narzędzi, matryc lub form

Rys. 3. Przykładowe technologie wytwarzania mikrowyrobów technicznych.

Rys.4. Materiały mające zastosowanie w mikrosystemach

Rys. 5. Narzędzia w mikroobróbce i ich zastosowanie.

Mikroszlifowanie i docieranie:

Materiały:

-ceramika

-monokryształy

-szkło

-węgliki spiekane

5µm-1000µm

Mikrowiercenie:

Materiały:

-stale

- metale nieżelazne

- twożywa sztuczne

20 µm-1000 µm

Mikrofrezowanie:

Materiały:

-stale

-metale nieżelazne

-twożywa sztuczne

5 µm-1000 µm (obróbka konwencjonalna)

0,5 µm -1000 µm (obróbka ultraprecyzyjna)

Rys. 6. Budowa 5 - osiowej, ultraprecyzyjnej frezarki do mikroobróbki z beztarciowymi serwomechanizmami.

---