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1. Preparação dos componentes do eletrodo
- Reúna quatro componentes do eletrodo que requerem corte de precisão (foi usado corte a laser; consulte a Lista de Materiais) antes de fabricar. Esses componentes são (Figura 1):
Quadro de matriz de contatos: Este quadro compreende uma folha de poliéter éter cetona (PEEK) de 125 μm de espessura. Cobre toda a largura do manguito e segura os contatos do meio e tem bordas em forma de serpentina (Figura 1B). Os contatos do meio são envoltos nos canais de guia; portanto, a largura exposta dos contatos é limitada pela largura dos canais e o espaçamento é determinado pelo espaçamento entre os canais.
As tiras de contatos do meio: Os contatos do meio são formados envolvendo essas tiras ao redor do quadro da matriz de contatos (Figura 1B). Corte as tiras da folha de platina / 10% de irídio na largura dos canais de guia e adicione comprimento extra para permitir que sejam totalmente dobradas ao redor da estrutura. Solde a ponta do avanço do contato em um ângulo de 0º com o eixo maior da tira.
Os contatos de referência: Quatro referências são necessárias. A dimensão longa desses contatos é ligeiramente menor que a largura do manguito para contê-los totalmente dentro do manguito. Solde por pontos cada contato de referência a um condutor em um ângulo de 90º com o eixo maior do contato.
Espaçadores PEEK: Os espaçadores criam uma região mais fina no eletrodo para permitir a flexão e o fechamento (Figura 1C). Todos os espaçadores são feitos de PEEK (outros materiais podem ser usados) e cortados no comprimento do eletrodo. A largura do espaço médio é igual à altura do eletrodo.
2. Preparação da matriz de contatos
- Limpe os componentes feitos na etapa 1 por sonicação em etanol por 2 min a 40 KHz e temperatura ambiente, depois 2 min em água destilada deionizada sob os mesmos parâmetros de sonicação. Deixe secar.
- Inspecione visualmente os contatos em busca de defeitos, como resíduos cortados a laser ou deformações superficiais.
- Posicione os contatos um a um sob o microscópio com o ponto de soldagem voltado para cima. Começando pela extremidade livre, mantenha o contato com a pinça a aproximadamente 1/3 de seu comprimento. Eleve o avanço para um ângulo de 45º enquanto segura o contato para fazer a primeira curva.
- Coloque o contato pré-dobrado embaixo da estrutura da matriz com a solda voltada para cima. Segure a armação com uma pinça e eleve o avanço para um ângulo de 45º para fazer uma segunda curva. Enquanto continua a segurar o quadro, segure a extremidade livre do contato com uma pinça e dobre em um ângulo de 180º (dobre em direção à linha do meio do quadro).
- Endireite e puxe o contato em direção ao operador e, em seguida, dobre em um ângulo de 180º (dobre para a linha do meio). O ponto de soldagem a ponto agora deve ser colocado entre as duas extremidades dobradas.
- Repita as etapas 2.3 - 2.5 para os contatos restantes. Torne-o o mais apertado possível. Alterne os cabos de contato em cada lado da estrutura da matriz.
3. Guia de layout do manguito
- Crie um diagrama 2D do manguito em uma posição plana e aberta.
nota: Use qualquer software CAD (design auxiliado por computador) para produzir um diagrama em escala real. Este diagrama determinará as dimensões do eletrodo e o local de colocação dos vários componentes do eletrodo.
- Imprima o diagrama 2D em papel comum em escala usando uma máquina de impressão comum e, em seguida, corte um pedaço quadrado de 5 cm por 5 cm com o desenho no centro.
- Com um bisturi, corte um pedaço quadrado de 5 cm por 5 cm da folha de transparência térmica (T1).
- Coloque a peça de transparência T1 em cima do papel do diagrama e, em seguida, coloque as duas camadas na placa de base com o diagrama voltado para cima. Cole-os na placa de base com fita adesiva.
4. Colocação da camada de base do eletrodo e dos contatos de referência
- Recorte uma folha de silicone de 5 cm por 5 cm com um bisturi (S1) e coloque-a sobre a camada de transparência. Comece soltando um canto e, em seguida, abaixe lentamente o restante da folha para evitar que bolhas de ar fiquem presas entre as folhas T1 e S1 (Figura 2A).
- Misture aproximadamente 2 g de silicone não curado conforme as instruções da folha de dados do fabricante. Misture rigorosamente as duas partes com um bastão de madeira esterilizado. Coloque a mistura em uma câmara de vácuo por 3 min. Alterne o vácuo para eliminar as bolhas à medida que elas sobem à superfície. Pré-aqueça o forno isotemp a 130 ºC.
nota: As luvas de látex podem inibir o processo de cura do silicone. Eles também contêm enxofre, que pode deixar contaminantes nas superfícies de trabalho. Recomenda-se que você use luvas de nitrilo.
- Usando a ferramenta de palheta dentária, aplique uma linha fina de silicone não curado ao longo do meio dos segmentos espaçadores onde eles estão localizados no diagrama guia.
- Coloque os espaçadores nas regiões designadas e, em seguida, pressione-os contra a folha de silicone S1.
- Catalise parcialmente o silicone no forno isotemp por 30 min, deixe esfriar por 10 min.
- Coloque os contatos de referência em áreas designadas. Certifique-se de que os pontos de solda estejam voltados para cima e que os cabos de contato sejam direcionados para a linha média do manguito para sair na extremidade oposta. Depois de garantir o posicionamento correto, pressione os contatos para baixo na camada de silicone S1. Deposite silicone não curado nos orifícios de passagem.
- Prenda os eletrodos com fita adesiva e catalise totalmente o silicone a 130 ºC por 90 min ou durante a noite em temperatura ambiente (Figura 2B).
5. Posicionamento da matriz de contatos centrais
- Corte um pedaço de transparência de 1,5 cm por 5 cm com um bisturi (T2). Prenda os cabos de referência com fita adesiva para longe da região intermediária para evitar que eles passem por baixo da matriz de contatos durante a próxima etapa.
- Coloque as matrizes de contato no local dedicado com o lado dos cabos voltado para cima. Deposite silicone não curado para prender a matriz no lugar.
- Coloque a peça de 5.1 (T2) na linha média do eletrodo e sobre as matrizes para mantê-las pressionadas. Prenda as pontas com fita adesiva enquanto pressiona as matrizes. Alinhe manualmente a matriz com a posição dedicada. Prenda os cabos com fita adesiva fora do perímetro do manguito.
- Coloque a pequena barra de fixação no centro do eletrodo e sobre o segmento de transparência T2. Clamp-o na placa de base com pressão moderada para pressionar os contatos do meio contra a camada de silicone de base S1.
- Catalise totalmente o silicone por 90 min a 130 ºC ou durante a noite em RT.
6. Incorporando os componentes do eletrodo
- Remova a pequena barra de fixação e remova cuidadosamente a folha transparente T2 para expor as matrizes de contato do meio. Remova todas as fitas que prendem os fios para referências e contatos intermediários (Figura 2C).
- Com um bisturi, corte um pedaço quadrado da folha de transparência na mesma largura do eletrodo e 5 cm de comprimento (T3) e, em seguida, corte um pedaço quadrado de folha de silicone para cobrir toda a superfície do eletrodo (S2).
- Coloque a folha de silicone (S2) em cima da peça de transparência (T3) e estique-a para remover quaisquer ondas ou irregularidades e para evitar que as bolhas de ar fiquem presas no meio.
- Corte quatro pedaços de tubo de silicone; 5 cm de comprimento cada. Coloque-os no local de saída dos cabos, conforme atribuído no diagrama de orientação. Deixe um espaço de 2 mm entre o eletrodo e as bordas do tubo. Enquanto segura cada par de tubos com uma pinça, prenda os tubos com fita adesiva a partir de 1 mm de distância da extremidade do tubo. Repita para o outro par.
- Organize e conduza os contatos intermediários e as referências em feixes e, em seguida, passe-os pelo tubo correspondente próximo aos locais de saída. Repita para os outros três tubos. (Figura 2D).
- Deposite uma quantidade generosa de silicone não curado em todo o corpo do eletrodo.
nota: Evite formar bolhas de ar durante esta etapa, despejando lentamente o silicone não curado do recipiente de mistura a vácuo ou injetando-o com uma seringa.
- Coloque a estrutura de 6.3 em cima do silicone não curado depositado com a folha de silicone S2 voltada para baixo. Alinhe a peça de transparência T3 com o eletrodo, mantendo a folha de silicone S2 aderida a ela.
- Prenda a peça de transparência T3 com fita adesiva e aplique pressão para canalizar as bolhas de ar presas. Coloque a barra de fixação grande no centro do eletrodo e sobre o segmento de transparência T3. Em seguida, prenda-o na placa de base com pressão moderada. Catalise totalmente o silicone por 90 min a 130 ºC ou durante a noite em RT.
7. Colocação da camada de blindagem (recomendado para gravação de manguitas)
- Remova a barra de fixação grande e delame a peça de transparência (T3) com uma pinça. Coloque a folha de blindagem no centro de cada face do eletrodo e aplique uma leve pressão para pressioná-los no eletrodo. Deposite silicone não curado nos orifícios de passagem.
- Catalise parcialmente o silicone por 30 min a 130 ºC e depois deixe esfriar completamente até a temperatura ambiente. Coloque fita adesiva sobre as extremidades externas do eletrodo e sobre os flanges de fechamento para evitar a adição de silicone extra não curado a esses segmentos.
- Repita as etapas 6.6 a 6.8.
8. Recortando o eletrodo acabado
- Retire e corte o excesso de silicone em cima da fita adesiva adicionada na etapa 7.2 usando uma lâmina de bisturi e, em seguida, remova cuidadosamente a fita adesiva.
- Corte as janelas através do silicone para expor os segmentos espaçadores através da camada S2. Extraia os segmentos espaçadores embutidos com uma pinça. Esta etapa deixará vazios e formará uma única folha de silicone flexível nessas regiões (originalmente S1).
- Retire o excesso de silicone em cima das fitas adesivas que cobrem os tubos de silicone e corte-o com uma lâmina de bisturi para nivelar os tubos com o corpo do eletrodo.
- Corte ao redor do perímetro do eletrodo até a placa de base.
- Corte um triângulo entre cada par de tubos completamente através da placa de base. No lado externo, siga o diagrama de orientação para moldar os locais de saída dos eletrodos. Remova todo o material de silicone que foi destacado do corpo do eletrodo durante as últimas etapas.
9. Expondo contatos e protegendo camadas
- Corte as janelas através da camada de silicone S2 que cobre a camada de blindagem. Deslize o filamento de sutura de polipropileno entre a base do eletrodo (camada S1) e a camada transparente T1 na placa de base para delaminar o eletrodo do manguito acabado.
- Vire o eletrodo de forma que os contatos centrais e a camada de silicone S1 fiquem voltados para cima e, em seguida, exponha-os cortando as janelas através da camada de silicone de base S1. Repita isso para os contatos de referência externos, expondo segmentos de 1 mm de largura ao longo do centro dos contatos. Certifique-se de que os orifícios estabilizadores nas laterais dos contatos de referência estejam totalmente embutidos no corpo do eletrodo.
10. Soldando um conector aos fios
- Deposite a substância de solda separadamente nos fios e pinos de conexão e, em seguida, aqueça e funda ambas as partes com um ferro de solda.
nota: Os fios condutores DFT consistem em um núcleo de prata cercado por uma camada externa feita da liga à base de níquel-cobalto MP35N. Depositar a substância de solda nesses fios requer o uso de fluxo especial para permitir a aderência ao fio (consulte a Lista de Materiais).
