Görüntü işleme algoritması kullanarak elektrotermal mikro-aktüatörün karakterizasyonu

Authors : Osman ÜLKİR, İshak ERTUGRUL, Nihat AKKUŞ

Pages : 1159-1170

Doi:10.17341/gazimmfd.683386

View : 30 | Download : 11

Publication Date : 2021-03-05

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu makale, 3B mikro-eklemeli üretim yöntemlerinden biri olan iki-foton polimerizasyon (2PP) kullanılarak üretilen bir elektrotermal mikro-aktüatör çalışmasını sunmaktadır. İki yönde hareket edebilen elektrotermal mikro-aktüatör, belirlenen kriterlere göre tasarlanmış ve fabrikasyonu gerçekleştirilmiştir. Fabrikasyon sürecinde 3 deney gerçekleştirildi. İlk 2 deneyin üretim sürecinde mikro-aktüatörde bozulmalar ve kırılmalar ortaya çıkmıştır. Bu sorunlar 3. deneyin üretim sürecinde meydana gelmemiştir. Gerçekleştirilen deneyler, destek yapılarının mikro-aktüatör üretimi üzerindeki etkisini göstermektedir. Mikro-aktüatörün farklı çalışma gerilim değerleri altında yer değiştirmesini gözlemlemek için bir karakterizasyon düzeneği oluşturulmuştur. Karakterizasyon işlemi için, prob istasyonuna bağlı mikro-aktüatör, elektrik padlerine bağlı kablolar bulunan bir devre kartına bağlanmıştır. Prob istasyonunda yer değiştirmeleri gözlemlemek için optik mikroskop ve dijital kamera ile bir kurulum kullanıldı. Karakterizasyon işlemleri sonucunda mikro-aktüatörün yer değiştirmesini tespit etmek için görüntü işleme algoritması geliştirilmiştir. Çalışma gerilimi, 1V'luk artışlarla 0V'dan mikro-aktüatörün yapısında kırılma ve bozulma izlenene kadar arttırıldı. Aktüatör 7V gerilime kadar kırılma ve bozulmaya dayanabilmiştir. 8V gerilimde mikro-aktüatörün kollarında kırılmalar olmuştur. Maksimum yer değiştirme 2.82 µm olarak ölçüldü. Sonuç olarak, aktüatör tasarımı çift yönlü olduğundan mikro-aktüatörün maksimum hareketi 5.64 µm olarak tespit edilmiştir.
Keywords : Eklemeli imalat, elektrotermal çalıştırma, fabrikasyon, iki foton polimerizasyon, görüntü işleme