En associant les sondes de force atomique à la microfluidique, cette recherche propose une méthode de « fabrication microadditive par électrodéposition localisée de microjets servopulsés à force atomique ». Adhérant à l’idée de recherche « dépôt d’un seul voxel-collage multi-voxel-formation de petites structures » et à la loi de fabrication essentielle de l’interaction « Matériau-Énergie-Information », nous avons intégré quatre technologies clés pour développer un porte-à-faux longtemps démasqué, méthode de fabrication additive électrochimique en métal inerte non prise en charge (LECD-μAM), y compris l’injection de pressurisation d’électrolyte par microjet pulsé (alimentation en matériau), le dépôt électrochimique localisé induit par l’électricité focalisé (réapprovisionnement en énergie), le contrôle en boucle fermée d’asservissement de la force atomique (retour d’informations) et le modèle numérique entretien de précision de conversion. De plus, l’état d’impression des ressorts microcoil peut être évalué en détectant le déplacement de l’axe Z et la déviation en porte-à-faux de la sonde de force atomique (AFP) en même temps. Les résultats montrent qu’il a fallu 361 s pour imprimer un ressort hélicoïdal avec une longueur de fil de 320,11 μm à une vitesse de dépôt de 0,887 μm/s, qui peut être modifiée à la volée en ajustant simplement la pression d’extrusion et la tension appliquée. De plus, le nanoindenteur in situ est utilisé pour mesurer les propriétés mécaniques de compression du ressort hélicoïdal. Le module de cisaillement du matériau du ressort hélicoïdal était d’environ 60,8 Gpa, bien supérieur à celui du cuivre en vrac (~ 44,2 Gpa). Ces résultats ont permis de découvrir une nouvelle façon de fabriquer des composants d’émetteurs térahertz et des antennes microhélicoïdales utilisant la technologie LECD-μAM. Crédit : Wanfei Ren et al.

La transmission de données de haute qualité, la détection d’informations de haute précision et la détection de signaux à haute sensibilité sont des moyens importants pour obtenir une perception précise et une identification efficace. Les puces hautes performances, les composants T/R de transmission térahertz et les technologies de fabrication de capteurs pour environnements extrêmes sont devenus des points chauds de recherche de pointe. Sa mise en œuvre efficace dépend en grande partie du niveau de fabrication micro-nano ultra-précise de la microstructure complexe des dispositifs fonctionnels de base. En tant qu’excellent support pour les dispositifs fonctionnels de base activés par l’information, le métal de cuivre pur a une conductivité électrique, une conductivité thermique et une ductilité élevées, ainsi que des capacités de transmission de signal à faible perte. Par conséquent, il a reçu beaucoup d’attention dans le domaine de la fabrication micro-nano.


Récemment, le professeur Huadong Yu, le chercheur Jinkai Xu, Wanfei Ren, Zhongxu Lian, Xiaoqing Sun, Zhenming Xu de l’Université des sciences et technologies de Changchun ont écrit un article « Microadditive Fabrication by Localized Electrodeposition of Pure Copper Microstructures » dans le Magazine international de fabrication extrême. Dans cet article, les auteurs ont systématiquement introduit les progrès localisés de la méthode de fabrication du matériau microadditif de la microstructure de cuivre pur et amélioré la microstructure fabriquée pour les tests de performance.

Professeur Huadong Yu (Professeur à l’Université de Jilin et Directeur de la technologie du Micro-Nano Cross-Scale Manufacturing Key Laboratory du Ministère de l’Éducation), Jinkai Xu (Professeur du CUST et Directeur du National and Local Joint Laboratory of Engineering Technology of Precision Sensing and Manufacturing /Micro-Nano Cross-Scale Manufacturing Key Laboratory du ministère de l’Éducation et leader de la discipline de fabrication micro-nano du CUST) et Wanfei Ren (professeur du CUST) ont développé quelques méthodes de fabrication de microstructures. Les détails sont les suivants:

« Bien que la technique démontre la fabrication de microstructures en cuivre pur, la technologie a des applications depuis 2018. Quelles sont les principales contributions de cet article ? »

« Les auteurs de cet article ont proposé un modèle mathématique de la synergie des microjets pulsés, axé sur l’induction électrique et l’asservissement de la force atomique. Bien que préliminaire, ce modèle établit le modèle initial de dépôt électrochimique, de transport de matière et d’informations de rétroaction. » de force ».

« L’article présente principalement les différentes caractéristiques de la microstructure de cuivre pur déposée. Pouvez-vous la présenter brièvement ? »

« Une fabrication de microstructure en cuivre pur a été réalisée et la vitesse de dépôt était de 0,887 μm/s. Le module de cisaillement des microressorts en cuivre pur a été testé et a atteint 60,8 GPa. »

« Quel est le rôle de l’appareil pendant l’expérience ? »

« L’appareil utilisé dans l’expérience provient d’Exaddon AG, Suisse. La fonction de l’appareil est de surveiller l’état du processus de dépôt pendant l’expérience. Grâce à l’appareil, la position dans la direction Z de la sonde de force atomique et la le statut de porte-à-faux en flexion El peut être détecté en ligne en même temps. »


Imprimante 3D or ‘microjoyas’


Plus d’informations:
Wanfei Ren et al, Fabrication additive par microélectrodéposition localisée de microstructures en cuivre pur, Magazine international de fabrication extrême (2021). DOI : 10.1088/2631-7990/ac3963

Fourni par International Journal of Extreme Manufacturing

Citation: Advanced Pure Copper 3D Printing with Submicron Resolution (27 juillet 2022) Extrait le 27 juillet 2022 de https://phys.org/news/2022-07-advanced-pure-copper-3d-sub-micron.html

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