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Nov 19, 2023

El agua es el ingrediente secreto al cortar cerámica con láser para hacer circuitos

[Ben Krasnow] en Applied Science estaba experimentando con recortes económicos

[Ben Krasnow] en Applied Science estaba experimentando con el corte de láminas de cerámica de bajo costo con su cortador láser de CO2 barato cuando descubrió que (tal como se esperaba) el choque térmico del haz de CO2 causaría grietas y roturas en la pieza de trabajo. Después de mucha experimentación, se topó con una solución simple: la inmersión bajo una fina capa de agua fue suficiente para eliminar el exceso de calor, mantener a raya el choque térmico y, finalmente, cortar el material. Se descubrió algo de la técnica anterior, que creemos que es esta tesis doctoral (PDF) de la Universidad de Manchester en el Reino Unido. Esta es una gran lectura para cualquiera que quiera profundizar un poco más en esta técnica.

La cortadora láser de CO2 es una herramienta muy versátil, capaz de cortar y grabar una amplia gama de materiales, muchos de origen natural, como cartón, cuero y madera, así como ciertos plásticos y otros materiales sintéticos. Pero también hay materiales que generalmente no se pueden usar, como metales, cerámica y cualquier cosa que no absorba adecuadamente la longitud de onda del láser o sea demasiado reflectante, por lo que tener otra cuerda en el arco es algo bueno. Después de todo, no todo el mundo tiene acceso a un láser de fibra.

Después de prescindir del problema de cómo cortar cerámica, se volvió aún más interesante. Procedió a depositar trazas conductoras lo suficientemente robustas para soldarlas. Se hizo una máscara de lámina de vinilo y se usó una escobilla de goma para depositar una capa gruesa de partículas de plata y vidrio de 1 um o menos de tamaño. Luego se sinterizó en un horno pequeño, que se controló con una Raspberry Pi con PicoReFlow y, después de un poco de fregado, la resistencia de la superficie fue de 2 mΩ/cuadrado muy útiles. Agujeros cortados con el láser, junto con algo de material plateado que se empuja con la escobilla de goma formada a través de los agujeros sin esfuerzo adicional. ¡Eso es bastante bueno!

Se agregaron algunas partes y pasta de soldadura a la placa de demostración, y con un destello adicional sin ninguna razón real más que él, se refluyó simplemente aplicando energía directamente a la placa. Se había aplicado un rastro de calentador a la superficie inferior, lo que hace que la tabla sea capaz de auto-refluir. ¡Eso es genial!

¡Gracias [Baldpower] por el consejo!