|
|
Pokročilé techniky mikroobrábění
Šalomoun, Vojtěch ; Prášek, Jan (oponent) ; Pekárek, Jan (vedoucí práce)
Výroba mikro-elektro-mechanických systémů (MEMS) vyžaduje pokročilý stupeň miniaturizace, kterého nelze dosáhnout klasickými mikroelektronickými technologiemi. Tzv. mikroobrábění zahrnuje celou řadu specifických technik, kterými lze zpracovat materiál, nejčastěji křemík, do podoby mikrostruktury, jejíž rozměry mohou klesat až pod 1 m. V úvodu této bakalářské práce je nastíněn obecný úvod do problematiky mikroobráběcích technologií a MEMS. Pozornost je věnována objemovému a povrchovému mikroobrábění prostřednictvím mokrého a suchého leptání. Na základě uvedených skutečností jsou dále navrženy typické mikrostruktury a jejich výrobní postup. Jejich mechanické chování je modelováno prostřednictvím počítačového prostředí CoventorWare 2012.
|
|
|
Mikrosenzory plynů založené na samouspořádaných 3D nanovrstvách oxidů kovů
Pytlíček, Zdeněk ; Husák, Miroslav (oponent) ; Kolařík, Vladimír (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá vývojem a výrobou mikrosenzorů plynů s využitím nové trojrozměrné (3D) nanostrukturované polovodivé vrstvy z oxidů kovů, která efektivně využívá výhod anorganických materiálů připravených snadno dostupnými elektrochemickými výrobními technikami bez použití litografie. Citlivá vrstva je vytvořena anodizací kovové dvojvrstvy Al/Nb naprášené na SiO2/Si substrátu skrze masku z porézní anodizované aluminy. Běžně se skládá z 200 nm tlusté vrstvy NbO2 propojující pole k ní kolmo orientovaných a prostorově oddělených Nb2O5 nanosloupků o šířce 50 nm, délce až 900 nm a celkovým počtem přibližně 8109 sloupkůcm-2. Nanosloupky fungují jako polovodivé nanokanálky jejichž rezistivita je vysoce citlivá na reakce probíhající na povrchu a rozhraní vrstvy. V rámci nového uspořádání senzoru byly na povrchu pole nanosloupků připraveny Pt nebo Au strukturované elektrody realizované pomocí běžných mikrotechnologických nebo elektrochemických depozičních technik, následované selektivním odleptáním vrstvy aluminy. Pro charakterizaci detekčních schopností byla struktura senzoru upevněna do standardního pouzdra TO-8 a elektricky propojena s využitím techniky drátového kontaktování. Elektrické charakterizace 3D nanovrstvy z oxidů niobu odhalily asymetrickou závislost vodivosti způsobenou Schottkyho bariérou vzniklou na rozhraní Pt/Nb2O5 nebo Au/Nb2O5. Při detekci vodíku a amoniaku byl zkoumán vliv struktury a složení citlivé vrstvy na elektrické a detekční schopnosti se zaměřením na citlivost, selektivitu, detekční limity a rychlost odezvy/zotavení. Rychlá a intenzivní odezva na H2 potvrdila potenciál využití 3D nanovrstvy z oxidů niobu jako citlivé vrstvy pro senzorické aplikace. Na počítači provedené mikrofluidní simulace difuze plynů do 3D nanovrstvy předpovídají možnost značného zlepšení detekčních schopností použitím perforované horní elektrody, a to optimalizací morfologie vrstvy, úpravou krystalické struktury a vhodnou úpravou návrhu elektrody. Předběžné experimenty prokázaly, že i další 3D nanovrstvy připravené z kovových dvojvrstev jako Al/W mají vysokou perspektivu při využití v pokročilých senzorických aplikacích. Techniky a materiály využité v této práci jsou vhodné pro vývoj technologicky jednoduchého, ekonomického a pro životní prostředí ohleduplného řešení mikro- a nanozařízení, kde použití definovaných nanokanálků pro nosiče náboje a povrchové reakce může přinést značné výhody.
|
|
|
Piezoelektrické rezonátory MEMS pro senzorické aplikace
Klempa, Jaroslav ; Svatoš, Vojtěch (oponent) ; Gablech, Imrich (vedoucí práce)
Tato práce se věnuje základním postupům a procesům při výrobě mikroelektromechanických systémů. Pozornost je věnována materiálovým vlastnostem, depozičním, litografickým a obráběcím procesům. Dále jsou v práci popsány základní principy a aplikace piezoelektrických rezonančních struktur. Praktická část se věnuje simulaci rezonátorů pomocí metody konečných prvků v simulačním prostředí ANSYS® Workbench, jejich výrobě a ověření funkčnosti a přesnosti simulací.
|
|
|
Mikro-frézování se zaměřením na hodnocení 4 osého a 5ti osého frézovacího systému
Těšík, Martin ; Dvořák, Jaromír (oponent) ; Žídek, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá mikroobráběním se zaměřením na mikrofrézování. Popisuje podstatu a problematiku postupů při mikroobrábení. Dále se věnuje srovnání 4-osého a 5-osého systému rešeršním shrnutím a návrhem teoretického experimentu, ve kterém se frézují zubní náhrady, nasadí se na model a poté se s pomocí elektronového mikroskopu porovná přesnost frézování skrz dosednutí jednotlivých zubních náhrad na zubní pahýl. V experimentu bude pokračovat navazující diplomová práce.
|
|
|
Využití nekonvenčních technologií při výrobě vybrané součásti
Havlínová, Denisa ; Kalivoda, Milan (oponent) ; Dvořáková, Jana (vedoucí práce)
Během výroby měděné clony s mikroštěrbinou do optického spektrometru nekonvenčními metodami se ukázalo jako největší výzva splnit zadané úzké tolerance a dosažení pravých úhlů v rozích. Prakticky splnit tyto tolerance se povedlo pomocí metody elektroerozivního obrábění a obrábění laserovým paprskem. Obrábění fokusovaným iontovým paprskem se ukázalo být po konzultacích také vhodné, zatímco fotochemické obrábění tyto tolerance splnit nedokáže. Pravých úhlů v rozích se nepodařilo dosáhnout žádnou metodou. Při výrobě štěrbin pomocí laseru byly prokázány vady (otřepy, nataveniny) na řezné hraně, zatímco u elektroeroze nebyly žádné negativní vlivy na povchu obrobků pozorovány. Ačkoli bylo i po optimalizaci EDM časově náročnější a vyžaduje vyšší náklady (výroba vlastního nástroje pro každou součást), přesto se elektroeroze jeví z finančního i kvalitativního hlediska jako výhodnější a tato metoda je po provedení průzkumu a praktické výroby doporučena k výrobě zadané součásti.
|
|
| |
|
|
Využití nekonvenčních technologií při výrobě vybrané součásti
Havlínová, Denisa ; Kalivoda, Milan (oponent) ; Dvořáková, Jana (vedoucí práce)
Během výroby měděné clony s mikroštěrbinou do optického spektrometru nekonvenčními metodami se ukázalo jako největší výzva splnit zadané úzké tolerance a dosažení pravých úhlů v rozích. Prakticky splnit tyto tolerance se povedlo pomocí metody elektroerozivního obrábění a obrábění laserovým paprskem. Obrábění fokusovaným iontovým paprskem se ukázalo být po konzultacích také vhodné, zatímco fotochemické obrábění tyto tolerance splnit nedokáže. Pravých úhlů v rozích se nepodařilo dosáhnout žádnou metodou. Při výrobě štěrbin pomocí laseru byly prokázány vady (otřepy, nataveniny) na řezné hraně, zatímco u elektroeroze nebyly žádné negativní vlivy na povchu obrobků pozorovány. Ačkoli bylo i po optimalizaci EDM časově náročnější a vyžaduje vyšší náklady (výroba vlastního nástroje pro každou součást), přesto se elektroeroze jeví z finančního i kvalitativního hlediska jako výhodnější a tato metoda je po provedení průzkumu a praktické výroby doporučena k výrobě zadané součásti.
|
|
| |
|
|
Piezoelektrické rezonátory MEMS pro senzorické aplikace
Klempa, Jaroslav ; Svatoš, Vojtěch (oponent) ; Gablech, Imrich (vedoucí práce)
Tato práce se věnuje základním postupům a procesům při výrobě mikroelektromechanických systémů. Pozornost je věnována materiálovým vlastnostem, depozičním, litografickým a obráběcím procesům. Dále jsou v práci popsány základní principy a aplikace piezoelektrických rezonančních struktur. Praktická část se věnuje simulaci rezonátorů pomocí metody konečných prvků v simulačním prostředí ANSYS® Workbench, jejich výrobě a ověření funkčnosti a přesnosti simulací.
|
|
|
Mikro-frézování se zaměřením na hodnocení 4 osého a 5ti osého frézovacího systému
Těšík, Martin ; Dvořák, Jaromír (oponent) ; Žídek, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá mikroobráběním se zaměřením na mikrofrézování. Popisuje podstatu a problematiku postupů při mikroobrábení. Dále se věnuje srovnání 4-osého a 5-osého systému rešeršním shrnutím a návrhem teoretického experimentu, ve kterém se frézují zubní náhrady, nasadí se na model a poté se s pomocí elektronového mikroskopu porovná přesnost frézování skrz dosednutí jednotlivých zubních náhrad na zubní pahýl. V experimentu bude pokračovat navazující diplomová práce.
|
host ::
RSS.