Institutul National de Cercetare – Dezvoltare pentru Inginerie Electrica ICPE-CA are o lunga şi vasta experienta în domeniul cercetarii şi dezvoltarii de noi materiale, derulând, în acest sens, un mare numar de proiecte de cercetare. Astfel, în contextul acordului de colaborare dintre INCDIE ICPE-CA, Universitatea Transilvania Brasov şi Institutul National de Cercetare-Dezvoltare IFIN-HH, s-a demarat un proiect care se refera la realizarea şi implementarea în industrie a unor tuburi termice plate. Astazi se dezvolta tehnologii pentru nanomateriale şi nanocompozite în domeniul materialelor metalice multifunctionale, magnetice nanostructurate şi carbonice avansate.
Tuburile termice sunt dispozitive de transfer termic cu o înalta conductivitate termica efectiva. Tubul termic plat, realizat in consortiul amintit, prin autofinantare, are o putere maxima transferabila de 12,5 KW, conductivitatea termica echivalenta în interiorul tubului termic plat fiind de 40-50 de ori mai mare decât cea a cuprului, metalul cu conductivitatea termica cea mai ridicata.
Avantajele tuburilor termice sunt numeroase: capabilitate de transfer termic mare, fata de alte metode pentru aceeaşi masa şi gabarit; flexibilitate în configurarea suprafetei de contact cu sursa calda şi peretele cald; transferarea caldurii fara o cadere de temperatura semnificativa. Tubul termic poate sa functioneze satisfacator în conditii de vid (gravitatie zero), daca este prevazut în interior cu o structura capilara. Functionarea tubului este posibila chiar şi fara surse auxiliare de energie.
Aplicatiile tuburilor termice sunt în microelectronica şi în electronica de putere, în tehnica aerospatiala, în energetica, inclusiv în energetica nucleara, în scopul îmbunatatirii randamentului de transfer termic al sistemelor de racire-termostatare.
Pentru integrarea practica a acestor aplicatii în industrie, ICPE -CA a dezvoltat un laborator capabil sa proceseze micro si nanostructuri electromecanice prin microprelucrari de mare precizie, pe de o parte, si prin tehnologie LIGA, pe de alta parte.
Microprelucrarile de înalta precizie se executa pe un centru de prelucrare în cinci axe, unicat în tara, capabil sa lucreze cu scule de frezat si gaurit cu diametrul minim de 10 µm. Centrul de prelucrare masoara sculele cu un sistem laser, are turatia arborelui principal de 50.000 rpm, incinta de lucru fiind termostatata.
Performantele tehnice ale acestui echipament permit practic realizarea de sculpturi într-un fir de par.
Un alt echipament de exceptie din cadrul institutului este o statie de prelucrat cu laser cu excimeri KrF. Lugimea de unda a laserului, de fabricatie americana este de 248 nm, puterea maxima de 25 W, energia de impuls 600 mJ şi durata impulsului de 30 ns. Sistemul mecanic are 5 grade de libertate (axe) şi asigura o precizie de pozitionare de ±0,005 mm.
Sistemul este dotat cu o camera de vizualizare CCD şi monitor. Poate realiza prelucrari de mare precizie în aproape orice fel de material: metal, sticla, siliciu, plastic, ceramica.
Dispozitivele create prin tehnologia LIGA includ, în general, sisteme microfluidice şi microoptice, microsenzori şi microactuatori. Principalul avantaj al acestei tehnologii este acela ca poate crea structuri cu o rata de aspect (raportul înaltime /latime) foarte mare (pâna la 50/1).Tehnologia LIGA este o combinatie între trei tehnologii de baza: litografia, depunerea electrochimica si matritarea la cald. În ceea ce priveşte destinatia structurilor obtinute, putem opta între a folosi structurile metalice realizate ca piese de sine statatoare, ca şi produs final, sau sa folosim structura mecanica ca şi matrita pentru stantarea la cald.
ICPE-CA este prima companie româneasca care a implementat cu succes procesarea microstructurilor mecanice prin tehnologie LIGA si, din câte stim, institutul nostru este singurul din tara care poate fabrica acest tip de componente.
aparut in: Market Watch, pe 27 februrie 2010.
