Design and characterization of thermally actuated bimetallic membranes by michelson interferometry

• Julio Enrique Duarte ^[1] ; Flavio Humberto Fernández Morales ^[1] ; Estela Martin Badosa ^[2]
  1. [1] Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

     Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

     Colombia

     
  2. [2] Universitat de Barcelona

     Universitat de Barcelona

     Barcelona, España

     
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 78, Nº. 166, 2011, págs. 75-80
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Diseño y caracterización de membranas bimetálicas actuadas térmicamente mediante interferometría de Michelson
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• Resumen
  • español

    En el presente trabajo se describen el diseño y la caracterización de membranas bimetálicas de Al-Si, con actuación térmica. El diseño se realizó empleando el método de los Elementos Finitos y se concentró en optimizar la relación de los espesores de las capas de aluminio y silicio. La deflexión de las membranas se determinó aplicando la técnica del Interferómetro de Michelson. En la etapa experimental se utilizaron membranas cuadradas de 5 mm de lado, con un espesor de 10 mm para el silicio y espesores de 4 y 1 mm para el aluminio. La caracterización entregó un desplazamiento máximo de 14 mm para la membrana con 4 mm de Al, lo cual es consistente con los resultados obtenidos numéricamente.

  • English

    This paper presents the design and characterization of thermally actuated Al-Si bimetallic membranes. The design was made with the Finite Element Method and was emphasized on optimizing the thickness ratio between the aluminum and silicon layers. The membrane defl ection was measured employing the Michelson Interferometer. The experimental process was carried out with square membranes of 5 mm of side length, 10 mm in silicon thickness, and an aluminum thicknesses of 4 and 1 mm. A maximum defl ection of 14 mm was obtained for membranes with 4 mm of aluminum thickness, which is consistent with predictions made by numerical calculations.