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Sep 21, 2023

L'eau est l'ingrédient secret lors de la découpe au laser de la céramique pour créer des circuits

[Ben Krasnow] chez Applied Science expérimentait la coupe peu coûteuse

[Ben Krasnow] chez Applied Science expérimentait la découpe de feuilles de céramique peu coûteuses avec son découpeur laser CO2 bon marché lorsqu'il a découvert que (comme prévu) le choc thermique du faisceau de CO2 provoquerait la fissuration et la rupture de la pièce. Après de nombreuses expérimentations, il est tombé sur une solution simple : la submersion sous une fine couche d'eau était suffisante pour éliminer l'excès de chaleur, éviter les chocs thermiques et éventuellement couper le matériau. Une partie de l'art antérieur a été découverte, ce qui, selon nous, est cette thèse de doctorat (PDF) de l'Université de Manchester au Royaume-Uni. C'est une excellente lecture pour tous ceux qui souhaitent approfondir un peu cette technique.

Le découpeur laser CO2 est un outil très polyvalent, capable de découper et de graver une large gamme de matériaux, dont beaucoup d'origine naturelle, tels que le carton, le cuir et le bois, ainsi que certains plastiques et autres matériaux synthétiques. Mais, il y a aussi des matériaux qui sont généralement interdits, comme les métaux, la céramique et tout ce qui n'absorbe pas correctement la longueur d'onde du laser ou est trop réfléchissant, donc avoir une autre corde à l'arc est une bonne chose. Après tout, tout le monde n'a pas accès à un laser à fibre.

Après s'être débarrassé du problème de la découpe de la céramique, c'est devenu encore plus intéressant. Il procède au dépôt de pistes conductrices suffisamment robustes pour y être soudées. Un masque a été fabriqué à partir d'une feuille de vinyle et une raclette utilisée pour déposer une couche épaisse de particules d'argent et de verre de 1 um ou moins. Cela a ensuite été fritté dans un petit four, qui était contrôlé avec un Raspberry Pi exécutant PicoReFlow, et après un peu de frottement, la résistance de surface était de 2 mΩ/carré très utilisable. Trous découpés avec le laser, ainsi que du matériau en argent poussé à travers avec la raclette formée à travers les trous sans effort supplémentaire. C'est plutôt chouette !

De la pâte à souder et des pièces ont été ajoutées à la carte de démonstration, et avec une poussée supplémentaire sans raison réelle autre que lui, elles ont été refusionnées en appliquant simplement l'alimentation directement sur la carte. Une trace de chauffage avait été appliquée sur la surface inférieure, rendant la planche capable de s'auto-refusionner. C'est cool !

Merci [Baldpower] pour le conseil !