SoundMat (10) 传感器制造

在 SoundMat (5) 传感器原理及设计 里,我们已经详细讨论了传感器的原理和设计。本文讲述我们的制造过程。

传感器从下到上是这样的层叠结构:

  1. 木板
  2. 同心圆电极 Rings
  3. Velostat (压敏电阻材料)
  4. 扇形电极 Slices

这也是我们的制造顺序。

1 激光切割(Laser Cutting)介绍

激光切割是用高能量密度的激光束聚焦到材料表面,使材料在极短时间内被熔化、汽化或烧蚀掉。主要实现两种功能:切割,也就是切断材料;刻蚀,也就是在材料表面刻上图案。

激光雕刻机的输入即为一个矢量图形文件(svg, pdf 等),文件里用不同的线条颜色或图层标记哪些是切割、哪些是刻蚀。同时需要对不同的材质设定不同的激光功率、速度等参数。

不同材料对不同波长的激光吸收率不同,所以需要根据材料选择对应类型的激光切机。在本项目中,我们使用了两种激光切机:CO2 激光切机和光纤激光切机(Fiber Laser)。两者的对比如下:

对比维度CO2 激光切机光纤激光切机 (Fiber Laser)
波长~10.6 μm(远红外)~1.06 μm(近红外)
激光源CO2 气体放电管掺稀土元素的光纤
适合材料非金属:木材、亚克力、纸张、布料、皮革金属、含金属镀层的材料
不适合材料金属(吸收率极低,切不动)透明非金属(吸收率低)
切割精度中(光斑较大)高(光斑更小)

2 制造步骤