Protocolo de resina, micromodelos
Páginas: 76 (18798 palabras)
Publicado: 10 de marzo de 2011
REPÚBLICA DE CHILE UNIVERSIDAD DEL BÍO BÍO. FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD Y DE LOS ALIMENTOS. ESCUELA DE INGENIERÍA EN ALIMENTOS.
”PROTOCOLO
PARA LA ELABORACIÓN DE MICROMODELOS
TRANSPARENTES 2D EN RESINA DE POLIÉSTER”
TESIS PARA OPTAR AL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO EN ALIMENTOS
ALUMNO: RODRIGO E. DÍAZ ÁLVAREZ
PROFESORES GUÍA: DR. LUÍS A. SEGURA P. DR. SERGIO ACUÑA N.Chillan - 2009
Es difícil decir que es imposible, porque el sueño de ayer es la esperanza de hoy y la realidad de mañana.
Robert Goddard
ii
AGRADECIMIENTOS
Se agradece al proyecto Fondecyt N° 11060081 a través del cual este trabajo de tesis pudo ser financiado.
iii
Quisiera agradecer a mis padres por el apoyo que me han brindado durantes todos mis años de estudiante, a misamigos que tuve el privilegio de hacer en mis años en la Universidad y mis profesores que han sido un pilar fundamental en mi vida.
iv
RESUMEN
Los micromodelos son redes transparentes de poros y constricciones que simulan la complejidad de un medio poroso natural y nos permiten distinguir entre una variedad de mecanismos de transporte a nivel de poro. Los primeros reportes en la construcciónde micromodelos provienen de Chatenever y Calhoum (1952). En el año 1977 Lenormand et al, construyeron los primeros micromodelos de baja energía superficial. Usó una técnica de moldeo. Una de las técnicas más usadas en la elaboración de micromodelos es la flexografía. Ésta técnica consiste en transferir las formas geométricas en una máscara a la superficie de una placa a través de la luzultravioleta grabando la placa en relieve. Los pasos involucrados en el proceso del flexografía son la limpieza de la placa, aplicación del fotopolímero, alineación de la máscara, exposición, revelado, secado suave y post exposición. Con datos aportados por investigaciones de distribución de tamaño de poro de diferentes materiales, tanto vegetales como sintéticos, se pueden crear
micromodelos que losrepresenten. El objetivo de este trabajo es estudiar el proceso de flexografía y su aplicación en la fabricación de micromodelos transparentes en resina de poliéster e implementar un sistema de flexografía, que permita procesar fotopolímero
líquido para transferir patrones de micromodelos. Los materiales utilizados para implementar una estación de flexografía para la fabricación de micromodelosfueron horno eléctrico, baño termoregulable, cámara de exposición a la luz UV, sustancia fotosensitiva (fotopolímero), silicona RTV(Room Vulcanizing Temperature), resina de poliester y placas de vidrio. La estación de flexografía construida consistió en un horno de secado, un baño termoregulable, una cámara de proyección de luz ultravioleta y la
implementación de procedimientos de revelado ysellado de los micromodelos. Se realizaron 108 experiencias de fotolitografía para implementar el
protocolo de fabricación donde resultaron 8 micromodelos en forma satisfactoria. El tiempo total estimado para la fabricación de un micromodelo es de
aproximadamente 506 horas. La etapa de grabado del fotopolímero y revelado fueron las que presentaron el menor rendimiento en el proceso. No se logróobtener un espesor fijo en la capa de fotopolímero, el cual se encontró en un rango de 79 a 124 µm con una valor promedio de 106.98 µm. Es importante contar con una impresora de gran resolución, que imprima la imagen generada por computación a la transparencia con una muy alta calidad, lo que permitirá transferir diseños cada vez más pequeños. Se pueden fabricar micromodelos con el protocoloimplementado hasta un radio mínimo de 100 µm de garganta y distancia entre nodo y nodo de un milímetro y una profundidad de 100 µm con lo cual se disminuyó la profundidad respecto a lo logrado por Lenormand. en un 90% con
v
SUMMARY
Micromodels are transparent pore networks and constrictions that simulate the complexity of a porous medium and allow us to distinguish between a variety of...
”PROTOCOLO
PARA LA ELABORACIÓN DE MICROMODELOS
TRANSPARENTES 2D EN RESINA DE POLIÉSTER”
TESIS PARA OPTAR AL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO EN ALIMENTOS
ALUMNO: RODRIGO E. DÍAZ ÁLVAREZ
PROFESORES GUÍA: DR. LUÍS A. SEGURA P. DR. SERGIO ACUÑA N.Chillan - 2009
Es difícil decir que es imposible, porque el sueño de ayer es la esperanza de hoy y la realidad de mañana.
Robert Goddard
ii
AGRADECIMIENTOS
Se agradece al proyecto Fondecyt N° 11060081 a través del cual este trabajo de tesis pudo ser financiado.
iii
Quisiera agradecer a mis padres por el apoyo que me han brindado durantes todos mis años de estudiante, a misamigos que tuve el privilegio de hacer en mis años en la Universidad y mis profesores que han sido un pilar fundamental en mi vida.
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RESUMEN
Los micromodelos son redes transparentes de poros y constricciones que simulan la complejidad de un medio poroso natural y nos permiten distinguir entre una variedad de mecanismos de transporte a nivel de poro. Los primeros reportes en la construcciónde micromodelos provienen de Chatenever y Calhoum (1952). En el año 1977 Lenormand et al, construyeron los primeros micromodelos de baja energía superficial. Usó una técnica de moldeo. Una de las técnicas más usadas en la elaboración de micromodelos es la flexografía. Ésta técnica consiste en transferir las formas geométricas en una máscara a la superficie de una placa a través de la luzultravioleta grabando la placa en relieve. Los pasos involucrados en el proceso del flexografía son la limpieza de la placa, aplicación del fotopolímero, alineación de la máscara, exposición, revelado, secado suave y post exposición. Con datos aportados por investigaciones de distribución de tamaño de poro de diferentes materiales, tanto vegetales como sintéticos, se pueden crear
micromodelos que losrepresenten. El objetivo de este trabajo es estudiar el proceso de flexografía y su aplicación en la fabricación de micromodelos transparentes en resina de poliéster e implementar un sistema de flexografía, que permita procesar fotopolímero
líquido para transferir patrones de micromodelos. Los materiales utilizados para implementar una estación de flexografía para la fabricación de micromodelosfueron horno eléctrico, baño termoregulable, cámara de exposición a la luz UV, sustancia fotosensitiva (fotopolímero), silicona RTV(Room Vulcanizing Temperature), resina de poliester y placas de vidrio. La estación de flexografía construida consistió en un horno de secado, un baño termoregulable, una cámara de proyección de luz ultravioleta y la
implementación de procedimientos de revelado ysellado de los micromodelos. Se realizaron 108 experiencias de fotolitografía para implementar el
protocolo de fabricación donde resultaron 8 micromodelos en forma satisfactoria. El tiempo total estimado para la fabricación de un micromodelo es de
aproximadamente 506 horas. La etapa de grabado del fotopolímero y revelado fueron las que presentaron el menor rendimiento en el proceso. No se logróobtener un espesor fijo en la capa de fotopolímero, el cual se encontró en un rango de 79 a 124 µm con una valor promedio de 106.98 µm. Es importante contar con una impresora de gran resolución, que imprima la imagen generada por computación a la transparencia con una muy alta calidad, lo que permitirá transferir diseños cada vez más pequeños. Se pueden fabricar micromodelos con el protocoloimplementado hasta un radio mínimo de 100 µm de garganta y distancia entre nodo y nodo de un milímetro y una profundidad de 100 µm con lo cual se disminuyó la profundidad respecto a lo logrado por Lenormand. en un 90% con
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SUMMARY
Micromodels are transparent pore networks and constrictions that simulate the complexity of a porous medium and allow us to distinguish between a variety of...
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