Einen Abschluss erreichen

Wenn man nur einen Hammer hat, sieht alles aus wie ein Nagel. Und wenn Sie ein Rasterelektronenmikroskop haben, muss alles wie eine Probe aussehen, die in ihrer ganzen 3D-Pracht vergrößert betrachtet sehr, sehr interessant wäre. Und das liefert [Zachary Tong] mit diesem hautnahen und persönlichen Blick auf den Spanbildungsprozess.

Wir müssen es [Zach] zugestehen, denn es scheint, als wäre dies eines dieser Projekte gewesen, die sich die ganze Zeit einfach gewehrt haben. Zugegeben, die Idee, Metall in der Vakuumkammer eines REM zu schneiden, scheint auf den ersten Blick ein ziemliches Unterfangen zu sein. Um dies zu erreichen, musste [Zach] ein maßgeschneidertes Werkzeug bauen, um eine Schneidkante in winzigen Schritten in ein Stück Material vorzuschieben. Sein Ausgangspunkt war ein einfacher handelsüblicher Lineartisch, der viel Vorbereitungsarbeit erforderte, bevor er in die REM-Vakuumkammer eingesetzt werden konnte. Der Mikrometer des Tisches schiebt einen Hartmetalleinsatz um jeweils 50 Mikrometer in ein kleines Stück Aluminium vor und hebt dabei einen winzigen Aluminiumsplitter an, während er langsam eine kleine Rille in das Werkstück gräbt.

Es war keine leichte Aufgabe, mit diesem Rig die mehreren Aufnahmen zu machen, die für eine anständige Animation erforderlich waren. Die SEM-Probenkammer von [Zach] verfügt über keine elektrischen Anschlüsse, daher war für jedes der 159 Bilder ein mühsamer Prozess erforderlich, bei dem das Werkzeug vorgeschoben, ein Vakuum in der Kammer erzeugt und ein Bild aufgenommen wurde. Da jedes Bild mindestens fünf Minuten dauerte, war dies eindeutig eine Liebesarbeit. Die Ergebnisse sind es jedoch wert; Zusammengefügt zeigen die elektronenmikroskopischen Aufnahmen den Spanbildungsprozess in erstaunlicher Detailliertheit. Deutlich erkennbar sind die Aluminiumoxidschicht auf der Werkstückoberseite sowie die unterschiedlichen Schnittzonen. Auch die Maserung des Metalls ist deutlich zu erkennen und auch die „Gummistruktur“ des Chips ist deutlich zu erkennen.

Bei so viel Arbeit scheint es, als ob [Zach] die Dinge etwas einfacher hatte als [Ben Krasnow], als er etwas Ähnliches mit einem viel weniger leistungsfähigen SEM versuchte.