Palabras clave
películas delgadas
programación de código abierto
PWM
sol-gel
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Resumen
Se presenta el diseño, construcción e implementación de un equipo de depósito de películas delgadas basado en la técnica Sol/Gel dip-coating destinado a la fabricación de recubrimientos bajo condiciones de depósito controlados y entorno de trabajo a temperatura y presión ambiente. El sistema de depósito incluye una estructura en acero inoxidable 304 y una plataforma de movimiento que sujeta el sustrato y se transporta a lo largo de ejes verticales una distancia de depósito de hasta 30 cm de altura. Se consideró el diseño mecánico y electrónico, empleando un desarrollo asistido por computador y validación dimensional (para la estructura y el sistema de transmisión de movimiento) además de la programación del sistema empleando la plataforma Arduino. Para las operaciones de funcionamiento del equipo, el diseño se enfocó en el control de velocidad de depósito, cuyo principio de operación se basa en un esquema PWM, logrando un parámetro de velocidad de inmersión/extracción, en rangos entre 1.5 cm/s y 3.5 cm/s (con resolución de ± 0.2 cm/s). Se comprobó la operación del equipo y la reproducibilidad de los depósitos mediante el estudio de las propiedades ópticas de recubrimientos de CuCoMn sobre vidrio. Se empleó una velocidad de inmersión/ extracción del sustrato de 1.5 cm/s y tiempo de agitación de los precursores (0.83 h – 0.98 h), obteniendo absorbancias mayores de 90 %. En conclusión, el prototipo implementado permitirá al grupo de investigación producir películas delgadas reproducibles y de mejor calidad que las realizadas manualmente, que puedan producirse a bajo coste y que ofrezcan la posibilidad de un mantenimiento sostenible del equipo.
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Derechos de autor 2022 Laura Andrea Florez-Bedoya, Laura Estefanía Mora-Joaqui, Beatriz Cruz-Muñoz, PhD, Rubén José Dorantes-Rodríguez, PhD, Sebastián Ospina-Castro, MSc, Alexander Ríos-Gaviria, MSc