סיליקה אירוג'ל משופרת מבחינה אסתטית באמצעות שילוב של תחריט לייזר וצבעים

פרוטוקול זה מציג את המתודולוגיה החזותית הראשונה לחריטה וחיתוך אירוגל רגיל וצבעוני באמצעות מערכת חריטה בלייזר. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא הפשטות שלה כפי שהוא מאפשר מונוליתים Aerogel של כל צורה, גודל, או צבע להיות חרוט. מצגת וידאו מאפשרת הדגמה של השיקולים המעשיים של הפרוטוקול, כולל מיקום של Aerogel ויישור של חותך הלייזר.

להכנת עובש לייצור מונולית אירוגל, בחר תבנית פלדה בת שלושה חלקים המורכבת מחלק עליון, אמצעי ותחתון עם מידות חיצוניות של 15.24 על 14 ס"מ בחלל 10 על 11 ס"מ במרכז. בחלק העליון של התבנית צריכים להיות שבעה חורי אוורור 0.08 ס"מ בכל צד. השתמש בסבון מדולל ובספוג בעל מרקם מחוספס כדי לקרצף את החלקים העליונים, האמצעיים והתחתונים של התבנית ולייבש את כל החלקים הנקיים של התבנית במגבת נייר.

לאחר הייבוש, יש להשתמש במגבון ניקוי חד פעמי לנגב את התבנית עד שהמנגב לניקוי יישאר נקי. לאחר מכן, השתמש 2, 000 נייר זכוכית חצץ חול קלות כל המשטחים עד התבנית היא חלקה למגע וכל שאריות משימושים קודמים הוסר, תוך תשומת לב נוספת לחלק הפנימי של התבנית האמצעית שבו Aerogel נוצר. נקה את חורי האוורור בחלק התבנית העליונה עם אוויר דחוס והחל ידנית כ-2.4 מיליליטר של שומן ואקום גבוה בשכבה עבה, אפילו מילימטרית אחת עד שני מילימטרים על כל משטח המחבר העליון של התבנית התחתונה וכמיליליטר של גריז בשכבה עבה, אפילו אחת עד שני מילימטרים על החצי החיצוני של משטח החיבור התחתון של התבנית העליונה.

יש למרוח כ-0.5 מיליליטר של שומן ואקום גבוה בשכבה של פחות מ-0.5 מ"מ על המשטחים הפנימיים של התבניות העליונות והתחתון ולהשתמש במחיק ניקוי חד פעמי כדי לנגב עודפי גריז עד שהמשטח מרגיש חלק וללא דביקות מהשמן. באופן ידני להחיל 0.5 מיליליטר של שומן ואקום גבוה בשכבת 0.5 מילימטר אפילו פחות של שומן על פני השטח הפנימיים של התבנית האמצעית. כדי להכין את קובץ תבנית החריטה, פתח מסמך חדש ביישום ציור מתאים והוסף את הטקסט או התמונה הרצויים בכל גודל ורוחב קו ישירות למסמך ולאחר מכן שמור את הקובץ.

כדי לחרוט מונולית אירוגל, הפעל תחילה את החריטה בלייזר, מערכת פליטת ואקום ומחשב מחובר. מדוד את גודל משטח המונולית של Aerogel שייחרט ויפתח את קובץ תבנית החריטה. הגדר את גודל הממד של המסמך כך שיתאימו לגודל המונולית של Aerogel הנמדד ופתח את המכסה של החריטה בלייזר.

השתמש ביד בכפפה כדי למקם את האירוג'ל על משטח החריטה בלייזר וליישר את האירוג'ל בפינה השמאלית העליונה עם האירוג'ל שנוגע בסרגלים העליונים והשמאליים. הפוך את מד המיקוד הידני של המגנט בצורת V המחובר ללייזר הפוך ולחץ על הפוקוס על חרט הלייזר. הגן על מונולית Aerogel עם ניגוב ניקוי חד פעמי והשתמש בחץ למעלה בלוח הבקרה של חרט הלייזר כדי להזיז את פלטפורמת החריטה בלייזר עד שהחלק התחתון של מד המיקוד הידני רק נוגע באירוג'ל.

הסר את המחיקה והחזר את המד למיקומו המקורי. סגור את מכסה חריטה הלייזר ולחץ על קובץ והדפסה בתוכנית הציור. בחר בחר את חריטת הלייזר כמיקום ההדפסה ופתח את חלון ההעדפות כדי להגדיר את מאפייני המדפסת.

בחר את מצב הרסטר בתוך DPI של 600, מהירות של 100%ועוצמה של 55%אשר שגודל החלק תואם לגודל המונולית של Aerogel הנמדד ולחץ על החל והדפסה. בחלונית הקדמית של החריטה בלייזר, לחץ על משימה ובחר את שם הקובץ המתאים. לחץ על Go.כאשר החריטה בלייזר מסתיימת, לחץ על פוקוס והשתמש בחץ למטה בלוח הבקרה הקדמי של חריטת הלייזר כדי להוריד את הבסיס.

השתמש ביד בכפפה כדי להעביר בעדינות את האירוג'ל מפלטפורמת החריטה בלייזר למיכל שלו ולחץ על אשפה כדי לטהר את העבודה מהחריטה. כדי לחתוך מונולית אירוגל, הפעל את החריטה בלייזר, מערכת פליטת ואקום ומחשב מחובר ומדוד את גודל משטח המונולית של Aerogel לחיתוך. לחיתוך כללי, פתח מסמך חדש בתוכנית הציור והזן את הממדים עבור גודל המסמך כדי לתאם עם גודל המונולית של Aerogel הנמדד.

השתמש בכלי הציור ברוחב קו השיער כדי ליצור את התבנית שתיחתך ולמקם את התבנית כך שתתאים למיקום החיתוך הרצוי על ה- Aerogel. נקה גיליון עבה 0.0127 מילימטר של רדיד נירוסטה גדול מספיק כדי לכסות את הבסיס של מונולית Aerogel עם אצטון ולהניח את נייר הכסף על פלטפורמת החריטה לייזר. יישר את נייר הכסף של Aerogel ופלדת אל-חלד בפינה השמאלית העליונה כאשר האירוג'ל נוגע בסרגלים העליונים והשמאליים ולהתאים את מיקום המד כפי שהודגם.

לחץ על קובץ והדפסה בתוכנית הציור ובחר בחריטה בלייזר כמיקום ההדפסה ופתח את חלון ההעדפות כדי להגדיר את מאפייני המדפסת. בחר את המצב הווקטורי והגדר את ה- DPI ל- 600, את המהירות ל- 3% את העוצמה ל- 90% ואת התדירות של 1, 000 הרץ. ודא שגודל החלק תואם לגודל Aerogel הנמדד.

עומק החתך ישתנה עם מהירות הלייזר. לחץ על איוב ולך כדי ליזום את החיתוך כפי שהודגם. לאחר איסוף המדגם, השתמש במברשת קצף כדי להסיר בעדינות כל חתיכות קטנות של Aerogel אבלציה שנותרו על פניו של המונולית שהיה במגע עם הלייזר.

עבור גישה זו של פסיפס אירוגל, אותה תבנית נחתכה לשלושה מונוליתים שונים של אירוגל צבועים והחתיכות הורבנו מחדש לתבנית פסיפס. ניתן לחרוט עיצובים על חתיכות מונוליטיות קטנות יותר כפי שהודגם כדי להשיג סידורים מעניינים מבחינה ויזואלית בתנאי אור טבעיים אולטרה סגולים אפילו על חתיכות קטנות יותר. כפי שניתן להמחיש, אירוגלים מקומיים יכולים להיות חקוקים בדפוסים של צפיפות שונה עם תצלומים המודפסים על פני השטח הקדמיים של אירוגל מישורי, על משטח מעוקל, ועל אירוגלים צבועים פלואורסצנטיים.

בתמונת מיקרוסקופ אלקטרונים סורקת זו של אירוג'ל סיליקה חרוט, ניתן לראות את הממשק בין הקווים החרוטים לבין האירוג'ל הננו-נקבובי הכמעט חלק. חריטה גורמת אבלציה והמסה של חומר פני השטח למבנים דמויי חוט כפי שנצפו בתמונה זו מראה את ההשפעה של פעימת לייזר אחת של Aerogel. הכנה זהירה, כולל התאמת ניגודיות של התמונות שיש לחרוט, היא קריטית להשגת תוצאות באיכות גבוהה.

עידון נוסף של שיטת החריטה בלייזר יכול לספק חלופה למיקרו-עיבוד של אירוגלים סיליקה. מונוליתים Aerogel אסתטי יכול למצוא יישום במגוון רחב של תחומים, כולל יצירות אמנות ומבנים בני קיימא.