Phương pháp đúc mẫu nóng và đúc mẫu nguội (Hot/Cold Mounting)

Đúc mẫu nguội là gì?

Đúc mẫu nguội (Cold Mounting) là quá trình tạo một lớp khuôn bao bọc mẫu bằng bộ chất giúp đông đặc mẫu. Hợp chất giúp đông đặc này thường có hai loại chính là chất đúc nguội hệ Epoxy và chất đúc nguội hệ Acrylic.

Các mẫu thường sử dụng cho quá trình đúc mẫu nguội là các mẫu dễ bị biến tính ở nhiệt độ cao không chịu được nhiệt độ cao của quá trình đúc nóng như: Chíp, IC, linh kiện, bo mạch điện tử…

Các khuôn đúc được tạo bởi quá trình đúc mẫu nguội thường có độ trong suốt cao. Nên phương pháp này thường được sử dụng như bước chuẩn bị để tiến hành cắt chính xác (Precision Sectioning) hoặc đánh bóng (Polishing) cho việc kiểm tra chất lượng mẫu trong các phòng thí nghiệm quản lý chất lượng

Các chất dùng cho quá trình đúc mẫu nguội của Allied High Tech

Đối với quá trình đúc mẫu nguội  sẽ có hai hệ sản phẩm thường sử dụng là hệ Epoxy và hệ Arylic mỗi sản phẩm sẽ có một đặc tính riêng như: thời gian đông đặc, nhiệt lượng sinh ra trong quá trình đông đặc, màu của khuôn đúc, độ cứng…

Chất đúc mẫu nguội hệ Epoxy

Chất đúc mẫu nguội hệ Epoxy bao gồm hai thành phần chính là: Nhựa Epoxy (Epoxy Resin) và chất đóng rắn (Hardener). Các chất đúc mẫu nguội hệ Epoxy của Allied High Tech thường có thời gian đông đặc lâu nhưng bù lại độ trong suốt cao và nhiệt độ sinh ra trong quá trình thấp nên phù hợp với những mẫu nhỏ, quá nhạy cảm với nhiệt độ

	Bộ chất đóng rắn và nhựa Epoxy – EpoxySet Thời gian đông đặc ở nhiệt độ phòng: 8 giờ Màu sắc: Trong suốt Độ cứng: 89 Shore D Nhiệt độ tối đa quá trình đông đặc: 54°C Tỷ lệ phối trộn: 10:1 (Epoxy – Chất đóng rắn) Đặc điểm khác: Độ bám mẫu cao, độ nhớt thấp thẩm thấu mẫu tốt
	Bộ chất đóng rắn và nhựa Epoxy – EpoxyMount Thời gian đông đặc ở nhiệt độ phòng: 2 giờ Màu sắc: Trong suốt Độ cứng: 87 Shore D Nhiệt độ tối đa quá trình đông đặc: 66°C Tỷ lệ phối trộn: 10:1 (Epoxy – Chất đóng rắn) Đặc điểm khác: Độ bám mẫu cao, độ nhớt thấp (350-500cP) thẩm thấu mẫu tốt

*Lưu ý: Thời gian đông đặc có thể thay đổi tùy thuộc vào tỷ lệ phối trộn giữa Epoxy Resin và Hardener. Tỷ lệ chất đông rắn càng cao thời gian đông cứng càng nhanh. Tuy nhiên, lượng nhiệt sinh ra lớn và tạo nhiều bọt khí gây khí khăn cho quá trình phân tích mẫu. Ngoài ra, các yếu tố như chất lượng cốc, hạn sử dụng của các chất, nhiệt độ phòng.. củng ảnh hưởng đến thời gian đông đặc mẫu.

Chất đúc mẫu nguội hệ Acrylic

Chất đúc mẫu nguội hệ Acrylic là bộ chất bao gồm bột đúc nguội và dung dịch đúc nguội. Phương pháp đúc mẫu nguội bằng chất hệ Acrylic cho khả năng đông đặc nhanh hơn tuy nhiên nhiệt độ sinh ra trong quá trình đông đặc sẽ cao hơn và độ trong suốt sẽ không bằng so với việc sử dụng nhựa Epoxy.

Phù hợp cho việc chuẩn bị mẫu hàng loạt

	Chất đúc mẫu nguội QuickSet Acrylic Thời gian đông đặc ở nhiệt độ phòng: 6 – 10 phút Màu sắc: Trắng hơi đục Độ cứng: 84 Shore D Nhiệt độ tối đa quá trình đông đặc: 60°C Tỷ lệ phối trộn: 2:1 (Bột:Dung dịch) Phương pháp tối ưu cho PCBs Đặc điểm khác: Độ bám mẫu cao, độ nhớt thấp thẩm thấu mẫu tốt
	Chất đúc mẫu nguội QuickCure Acrylic Thời gian đông đặc ở nhiệt độ phòng: 15 – 20 phút Màu sắc: Trong hơi ngả vàng Độ cứng: 80 Shore D Nhiệt độ tối đa quá trình đông đặc: 60°C Tỷ lệ phối trộn: 2:1 Phương pháp tối ưu cho PCBs Đặc điểm khác: Độ bám mẫu cao, độ nhớt thấp thẩm thấu mẫu tốt

*Lưu ý: Thời gian đông đặc có thể thay đổi tùy thuộc vào tỷ lệ phối trộn giữa bột nhựa và dung dịch đông cứng. Tỷ lệ bột nhựa càng cao thời gian đông cứng càng nhanh. Tuy nhiên, lượng nhiệt sinh ra lớn và tạo nhiều bọt khí gây khí khăn cho quá trình phân tích mẫu. Ngoài ra, các yếu tố như chất lượng cốc, hạn sử dụng của các chất, nhiệt độ phòng.. củng ảnh hưởng đến thời gian đông đặc mẫu.

Máy hút chân không cho quá trình đúc mẫu nguội

Máy hút chân không là thiết bị không thể thiếu cho quá trình đúc nguội do khi phối trộn các phản ứng hóa học sẽ xảy ra giữa các cặp chất tạo thành nhiệt độ và bóng khí (CO2). Điều này làm cho khuôn đúc có nhiều bọt khí. Nhiệt độ của phản ứng đông đặc càng cao lượng CO2 giải phóng càng nhiều. Do đó, để có thể thấy rõ mẫu để quan sát dưới kinh hiển vi cần phải sử dụng thiết bị để hút hết các bọt khí đó. Hiện nay, Allied High Tech mang đến hai mẫu thiết bị hút chân không cho xử lý mẫu hàng loạt và xử lý ít mẫu

	Máy hút chân không cho quá trình đúc mẫu nguội VacuPrep  (Xử lý hàng loạt) Nắp trong suốt quan sát mẫu dễ dàng Chân không tối đa: 28 inHg Kích thước buồng hút: 254mm x 114mm (giữ được 30 cốc 32mm) Sử dụng khí nén 80 psi (5.5 bar) Kích thước máy: 330mm x 457mm x 152mm Trọng lượng: 9.5 kg
	Thiết bị hút chân không cho quá trình đúc mẫu nguội Pressure Chamber  (Xử lý ít mẫu) Max 35 psi

Đúc mẫu nóng là gì?

Đúc mẫu nóng là quá trình tạo một lớp khuôn bao bọc xung quanh bề mặt mẫu bằng các chất liệu như bột hoặc nhựa đúc mẫu nóng, hai loại vật liệu này sẽ được nén lại ở nhiệt độ và áp suất cao tạo thành một khuôn đúc chắc chắn giúp bảo vệ đường biên mẫu

Nhiệm vụ chính của lớp khuôn đúc này là giữ cố định vị trí của mẫu có cách thước rất nhỏ để tiến hành các quá trình mài, cắt, đánh bóng một cách đơn giản và dễ dàng hơn. Do quá trình cần được thực hiện ở môi trường nhiệt độ và áp suất cao nên việc đúc ép mẫu nóng này chỉ phù hợp với các mẫu bằng kim loại hoặc các mẫu không bị biến đổi khi ở nhiệt độ cao

Một điểm yếu khác của quá trình đúc mẫu nóng so với đúc mẫu nguội chính là độ trong suốt của khuôn không cao do đó khó có thể quan sát chi tiết bên trong của mẫu và số lượng đúc trong một thời gian ngắn củng hạn chế

Các chất dùng trong quá trình đúc mẫu nóng

Chất dùng cho các loại bột đúc mẫu nóng thường nằm ở hai dạng chủ yếu là bột hoặc hạt nhựa

- Đối với bột: Khuôn đúc cho ra sẽ có màu giống như màu của bột đúc và không trong suốt nên không thể quan sát bên trong

	Bột đúc nóng – Đặc tính dẫn điện  Đặc điểm: Khuôn đúc dạng đục, không thể nhìn thấy bên trong, không phù hợp cho phân tích dưới kính hiển vi, độ bám mẫu tốt, ít co ngót Cảm quan: Bột dẫn điện để đúc khuôn của Allied gồm 2 loại Bột đồng: Màu đỏ Bột Graphite: Màu đen
	Bột đúc nóng – Mã hóa màu Đặc điểm: Khuôn đúc dạng đục, không nhìn thấy bên trong, không phù hợp cho phân tích dưới kính hiển vi, bám mẫu tốt, ít co ngót, mã hóa theo các màu khác nhau để phân biệt dễ dàng giữ các mẫu, tránh nhầm lẫn Cảm quan: Tùy vào mã sản phẩm sẽ có màu sắc khác nhau
	Bột thủy tinh đúc mẫu nóng Đặc điểm: Khuôn đúc trong màu đen, độ bám mẫu tốt, ít có ngót Cảm quan: Dạng bột màu đen

- Đối với nhựa: Khuôn đúc bằng nhựa sẽ có độ trong tuy nhiên sẽ không trong bằng so với các hợp chất đúc mẫu nguội

	Bột nhựa nhiệt dẻo đúc nóng mẫu Đặc điểm: Độ trong tốt, độ bám mẫu tốt, ít co ngót Cảm qua: Dạng bột màu trắng
	Nhựa đúc mẫu nóng Đặc điểm: Khuôn đúc có độ trong, màu xanh dương, độ bám mẫu tốt, ít co ngót Cảm quan: Hạt nhựa kích thước nhỏ

Máy đúc mẫu nóng TechPress 3

Máy đúc mẫu nóng TechPress 3 của Allied High Tech là dòng máy đúc mẫu chất lượng được sử dụng trên các phòng thí nghiệm chuẩn bị mẫu trên thế giới. Máy đúc mẫu hoạt động dựa trên nguyên lý nén ở nhiệt độ và áp suất cao. Ở nhiệt độ cao các loại bột và nhựa đúc mẫu sẽ chảy ra và được máy nén lại theo đường kính của Piton. Sau quá trình nén này, thiết bị sẽ tự động làm mát để chất đúc nóng nguội lại và giữ nguyên hình dạng trong quá trình nén. Thông thường các khuôn được đúc bằng quá trình đúc mẫu nóng sẽ có dạng hình trụ kích thước phù hợp với bảng giữ mẫu cho các máy cắt và máy đánh bóng của Allied. Bạn củng có thể sử dụng các mẫu đúc với các máy đến từ các thương hiệu khác như một thiết bị hoạt động độc lập

Hiện nay, Allied High Tech là thương hiệu hàng đầu chuyên cung cấp các dòng sản phẩm phân tích mẫu phòng thí nghiệm. Các sản phẩm của Allied được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Để được hỗ trợ tư vấn thêm về quá trình đúc mẫu nguội hoặc báo giá các sản phẩm trên vui lòng liên hệ Lidinco để được hỗ trợ tốt nhất