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Título: Avaliação dos parâmetros do laser ultravioleta na usinagem de microcanais em policarbonato
Título(s) alternativo(s): Evaluation of ultraviolet laser parameters in machining of microchannels in polycarbonate
Autor(es): Pacholok, Daniel Estefano
Orientador(es): Hioki, Daniel
Palavras-chave: Radiação ultravioleta
Circuitos integrados
Usinagem
Lasers
Engenharia mecânica
Ultraviolet radiation
Integrated circuits
Machining
Lasers
Mechanical engineering
Data do documento: 14-Dez-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: PACHOLOK, Daniel Estefano. Avaliação dos parâmetros do laser ultravioleta na usinagem de microcanais em policarbonato. 2017. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.
Resumo: A tecnologia de usinagem com uso de Laser tem sido constantemente aprimorada para suprir a demanda de fabricação de estruturas nas escalas nano e micro. Uma importante aplicação do uso de lasers é no desenvolvimento de chips microfluídicos. A demanda destes chips vem crescendo nas áreas de biomedicina, química, engenharia mecânica. Com alguns esforços, laboratórios inteiros podem ser reduzidos à área de um microchip. Também chamados lab-on-a-chip ou microsistemas de análise total (μ-TAS), são dispositivos projetados para realizar mistura, pré-tratamento, separação e detecção de componentes na amostra de fluído de estudo. Este trabalho apresenta um estudo da influência de alguns parâmetros de usinagem com laser na fabricação de microcanais para microfluídica. A finalidade é avaliar a viabilidade do uso de laser de nitrogênio para usinagem de microcanais em policarbonato, e estudar como os parâmetros de usinagem influenciam na geometria dos microcanais. Utilizou-se um laser de comprimento de onda ultra-violeta (337,1nm) para a usinagem de policarbonato sob diferentes condições de energia do feixe laser, sobreposição de pulsos e número de passes de usinagem (isto é, o número de vezes que a trajetória do microcanal foi repetida). Para o controle da trajetória definida, da sobreposição de pulsos e número de passes foi utilizado uma mesa de numericamente comandada (CNC), com movimentação sobre os eixos "X" e "Y". A sobreposição atua com maior influência sobre a profundidade e a largura dos microcanais, de maneira que os outros parâmetros podem ser utilizados para ajustes de processo.
Abstract: The laser machining technologies has been constantly upgraded to feed the manufacturing of micro-nano structures need. An important usage of the laser machining technology is the manufacturing of microfluidic chips, which ones are needed in fluidic analysis. The request of these chips is growing fast in the biomedical, chemistry and mechanic engineering fields. With some efforts, entire laboratories can be reduced to a microchip area. These also called lab-on-a-chips, or micro-Total Analysis System (μ-TAS), are devices design to mix, pre-treat, separation (DNA) and detection of elements in the fluid samples. This work presents a study of the influence of some laser milling parameters in the manufacturing of microchannels for microfluidics. The objective is to survey the feasibility of using a nitrogen laser to machining microchannels in polycarbonate, and study the interaction between the machining parameters and the shape of the microchannels. It was been used an ultraviolet wavelength LASER (337,1nm) for the milling of polycarbonate samples under different levels of power delivered to surface, pulses superposition and number of path repetitions. It was used a Computer Numerical Control (CNC) table that works at "XY" axis. The superposition has more effect over the depth and width acquired; the number of path repetitions and the bean energy play a second role in the process, being usable to ajustments.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9664
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