بهبود يكپارچگي سطح در ميكرو كانال ايجاد شده در پلي‌دي‌متيل سيلوكسان توسط ميكرو فرزكاري تخليه الكترو‌شيميايي

در سال‌هاي اخير ايجاد ساختارهاي سه‌بعدي و كانال‌هاي كوچك هدايت كننده جريان سيال، بر روي مواد نارساناي جريان الكتريكي نظير پلي‌دي‌متيل سيلوكسان (PDMS)، جهت كاربرد در سيستم‌هاي الكترومكانيكي و پزشكي بسيار مورد توجه قرار گرفته است. عموما جهت ايجاد ميكروكانال در پلي‌دي‌متيل سيلوكسان از فرايند ليتوگرافي استفاده مي شود كه از جمله محدوديت هاي اين فرايند مي‌توان به زمان و هزينه بالاي فرايند و ديواره‌هاي زاويه‌دار اشاره نمود. در تمامي مصارف، عملكرد كانال وابسته به كيفيت سطح آن است. در اين پژوهش براي اولين بار فرآيند ماشين‌كاري تخليه الكتروشيميايي (ECDM) كه با هزينه كم و نرخ براده برداري مناسب قادر به ايجاد كانال‌ بر روي مواد نارسانا است جهت ايجاد ميكروكانال در پلي‌دي‌متيل سيلوكسان استفاده شده است. از ساير مزاياي اين روش مي توان به امكان دستيابي به عمق هاي بالا اشاره كرد. بدين منظور تأثير پارامترهايي فرايند نظير غلظت الكتروليت، سرعت دوراني و پيشروي، اختلاف پتانسيل اعمالي بر كيفيت سطح و زبري سطح بررسي شد. ملاحظه شد كه ماشين‌كاري تخليه الكتروشيميايي قادر است كانال هاي با كيفيت سطح مشابه روش ليتوگرافي ايجاد كند. همچنين ملاحظه شد كه با كاهش سرعت دوراني از 10000 دور بر دقيقه تا 0، زبري سطح 2 تا 4 برابر افزايش مي يابد اين امر بدليل افزايش ضخامت فيلم گاز و افزايش جرقه هاي سرگردان از سطح ابزار و قطعه كار با كاهش سرعت دوراني رخ مي دهد. همچنين مقدار زبري سطح كانال ايجاد شده با افزايش ولتاژ از 38 به 42 ولت، به‌اندازه 36 درصد افزايش مي‌يابد. غلظت الكتروليت 25% منجر به بهترين زبري سطح در تمام نمونه شد.