Mesoscale Manufacturing / Mesomanufacturing

প্রচলিত উৎপাদন কৌশলগুলির সাহায্যে আমরা "ম্যাক্রোস্কেল" কাঠামো তৈরি করি যা তুলনামূলকভাবে বড় এবং খালি চোখে দৃশ্যমান। এর সাথে MESOMANUFACTURING তবে আমরা ক্ষুদ্র ডিভাইসের জন্য উপাদান তৈরি করি। মেসোম্যানুফ্যাকচারিংকে MESOSCALE MANUFACTURING or-bb3b-136bad5cf58d_or_cc-3b-136MA58_cf58d_9c-3b-136MA58 মেসোম্যানুফ্যাকচারিং ম্যাক্রো এবং মাইক্রো ম্যানুফ্যাকচারিং উভয়কেই ওভারল্যাপ করে। মেসোম্যানুফ্যাকচারিংয়ের উদাহরণ হল শ্রবণ সহায়ক, স্টেন্ট, খুব ছোট মোটর।

 

 

 

মেসোম্যানুফ্যাকচারিং এর প্রথম পন্থা হল ম্যাক্রো ম্যানুফ্যাকচারিং প্রসেস কমিয়ে আনা। উদাহরণস্বরূপ, কয়েক ডজন মিলিমিটারের মাত্রা সহ একটি ছোট লেদ এবং 100 গ্রাম ওজনের 1.5W এর একটি মোটর মেসোম্যানুফ্যাকচারিংয়ের একটি ভাল উদাহরণ যেখানে ডাউনস্কেলিং হয়েছে। দ্বিতীয় পদ্ধতিটি হল মাইক্রোমেনফ্যাকচারিং প্রক্রিয়াগুলিকে স্কেল করা। একটি উদাহরণ হিসাবে LIGA প্রক্রিয়াগুলিকে উচ্চতর করা যেতে পারে এবং মেসোম্যানুফ্যাকচারিংয়ের ক্ষেত্রে প্রবেশ করতে পারে।

 

 

 

আমাদের মেসোম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়াগুলি সিলিকন-ভিত্তিক MEMS প্রক্রিয়া এবং প্রচলিত ক্ষুদ্র যন্ত্রের মধ্যে ব্যবধান পূরণ করছে। মেসোস্কেল প্রক্রিয়াগুলি স্টেইনলেস স্টিল, সিরামিক এবং কাচের মতো ঐতিহ্যবাহী উপকরণগুলিতে মাইক্রন আকারের বৈশিষ্ট্যযুক্ত দুই এবং ত্রিমাত্রিক অংশ তৈরি করতে পারে। বর্তমানে আমাদের কাছে উপলব্ধ মেসোম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছে, ফোকাসড আয়ন বিম (FIB) স্পুটারিং, মাইক্রো-মিলিং, মাইক্রো-টার্নিং, এক্সাইমার লেজার অ্যাবলেশন, ফেমটো-সেকেন্ড লেজার অ্যাবলেশন, এবং মাইক্রো ইলেক্ট্রো-ডিসচার্জ (EDM) মেশিনিং। এই মেসোস্কেল প্রক্রিয়াগুলি বিয়োগমূলক যন্ত্র প্রযুক্তি ব্যবহার করে (যেমন, উপাদান অপসারণ), যেখানে LIGA প্রক্রিয়া একটি সংযোজন মেসোস্কেল প্রক্রিয়া। মেসোম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়াগুলির বিভিন্ন ক্ষমতা এবং কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য রয়েছে। আগ্রহের মেশিনিং কর্মক্ষমতা স্পেসিফিকেশন ন্যূনতম বৈশিষ্ট্য আকার, বৈশিষ্ট্য সহনশীলতা, বৈশিষ্ট্য অবস্থান নির্ভুলতা, পৃষ্ঠ ফিনিস, এবং উপাদান অপসারণ হার (MRR) অন্তর্ভুক্ত. আমাদের ইলেক্ট্রো-মেকানিকাল উপাদানগুলির মেসোম্যানুফ্যাকচারিং করার ক্ষমতা রয়েছে যার জন্য মেসোস্কেল অংশগুলির প্রয়োজন। বিয়োগমূলক মেসোম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়া দ্বারা গড়া মেসোস্কেল অংশগুলির অনন্য ট্রাইবোলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে কারণ বিভিন্ন উপাদান এবং বিভিন্ন মেসোম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত পৃষ্ঠের অবস্থা। এই বিয়োগমূলক মেসোস্কেল মেশিনিং প্রযুক্তি আমাদের পরিচ্ছন্নতা, সমাবেশ এবং ট্রাইবোলজি সম্পর্কিত উদ্বেগ নিয়ে আসে। মেসো-মেশিনিং প্রক্রিয়ার সময় তৈরি মেসোস্কেল ময়লা এবং ধ্বংসাবশেষ কণার আকার মেসোস্কেল বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে তুলনীয় হতে পারে। মেসোস্কেল মিলিং এবং টার্নিং চিপস এবং burrs তৈরি করতে পারে যা গর্তগুলিকে ব্লক করতে পারে। মেসোম্যানুফ্যাকচারিং পদ্ধতির উপর নির্ভর করে পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা এবং পৃষ্ঠের ফিনিস অবস্থা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। মেসোস্কেল অংশগুলি পরিচালনা করা এবং সারিবদ্ধ করা কঠিন যা সমাবেশকে একটি চ্যালেঞ্জ করে তোলে যা আমাদের বেশিরভাগ প্রতিযোগী কাটিয়ে উঠতে অক্ষম। মেসোম্যানুফ্যাকচারিংয়ে আমাদের ফলনের হার আমাদের প্রতিযোগীদের তুলনায় অনেক বেশি যা আমাদেরকে আরও ভালো দাম দিতে সক্ষম হওয়ার সুবিধা দেয়।

 

 

 

মেসোস্কেল মেশিনিং প্রসেস: আমাদের প্রধান মেসো ম্যানুফ্যাকচারিং কৌশলগুলি হল ফোকাসড আয়ন বিম (এফআইবি), মাইক্রো-মিলিং এবং মাইক্রো-টার্নিং, লেজার মেসো-মেশিনিং, মাইক্রো-ইডিএম (ইলেক্ট্রো-ডিসচার্জ মেশিনিং)

 

 

 

ফোকাসড আয়ন রশ্মি (এফআইবি), মাইক্রো-মিলিং এবং মাইক্রো-টার্নিং ব্যবহার করে মেসোম্যানুফ্যাকচারিং: এফআইবি গ্যালিয়াম আয়ন রশ্মি বোমাবাজি দ্বারা একটি ওয়ার্কপিস থেকে উপাদান ছিটিয়ে দেয়। ওয়ার্কপিসটি নির্ভুল পর্যায়ের একটি সেটে মাউন্ট করা হয় এবং গ্যালিয়ামের উত্সের নীচে একটি ভ্যাকুয়াম চেম্বারে স্থাপন করা হয়। ভ্যাকুয়াম চেম্বারে অনুবাদ এবং ঘূর্ণন পর্যায়গুলি FIB মেসোম্যানুফ্যাকচারিংয়ের জন্য গ্যালিয়াম আয়নগুলির রশ্মির জন্য কাজের অংশে বিভিন্ন অবস্থান উপলব্ধ করে। একটি টিউনেবল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র একটি পূর্ব-সংজ্ঞায়িত অভিক্ষিপ্ত এলাকা কভার করতে মরীচি স্ক্যান করে। একটি উচ্চ ভোল্টেজ সম্ভাবনা গ্যালিয়াম আয়নগুলির একটি উত্সকে ত্বরান্বিত করে এবং কাজের অংশের সাথে সংঘর্ষ করে। সংঘর্ষগুলি কাজের টুকরো থেকে পরমাণুগুলিকে সরিয়ে দেয়। FIB মেসো-মেশিনিং প্রক্রিয়ার ফলাফল একটি কাছাকাছি উল্লম্ব দিক তৈরি হতে পারে। আমাদের কাছে উপলব্ধ কিছু FIB-এর রশ্মির ব্যাস 5 ন্যানোমিটারের মতো ছোট, যা FIB-কে একটি মেসোস্কেল এবং এমনকি মাইক্রোস্কেল সক্ষম মেশিনে পরিণত করে। আমরা অ্যালুমিনিয়ামে মেশিন চ্যানেলে উচ্চ নির্ভুলতা মিলিং মেশিনে মাইক্রো-মিলিং সরঞ্জামগুলি মাউন্ট করি। FIB ব্যবহার করে আমরা মাইক্রো-টার্নিং টুল তৈরি করতে পারি যা তারপরে সূক্ষ্ম থ্রেডেড রড তৈরি করতে লেদ ব্যবহার করা যেতে পারে। অন্য কথায়, FIB-কে মেশিনের হার্ড টুলিং করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে এবং শেষ কাজের অংশে সরাসরি মেসো-মেশিনিং বৈশিষ্ট্যগুলিও ব্যবহার করা যেতে পারে। ধীরগতির উপাদান অপসারণের হার এফআইবি-কে বৃহৎ বৈশিষ্ট্যগুলি সরাসরি মেশিন করার জন্য অব্যবহারিক হিসাবে রেন্ডার করেছে। হার্ড টুলস, যাইহোক, একটি চিত্তাকর্ষক হারে উপাদান অপসারণ করতে পারে এবং মেশিনিং সময়ের কয়েক ঘন্টার জন্য যথেষ্ট টেকসই। তবুও, FIB সরাসরি মেসো-মেশিনিং জটিল ত্রিমাত্রিক আকারের জন্য ব্যবহারিক যেগুলির জন্য উল্লেখযোগ্য উপাদান অপসারণের হার প্রয়োজন হয় না। এক্সপোজারের দৈর্ঘ্য এবং ঘটনার কোণ সরাসরি মেশিনযুক্ত বৈশিষ্ট্যগুলির জ্যামিতিকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করতে পারে।

 

 

 

লেজার মেসোম্যানুফ্যাকচারিং: এক্সাইমার লেজারগুলি মেসো ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়। অতিবেগুনী আলোর ন্যানোসেকেন্ড ডাল দিয়ে এক্সাইমার লেজার মেশিনের উপাদানগুলিকে স্পন্দিত করে। কাজের টুকরোটি যথার্থ অনুবাদমূলক পর্যায়ে মাউন্ট করা হয়। একটি নিয়ন্ত্রক স্থির ইউভি লেজার রশ্মির সাপেক্ষে কাজের অংশের গতিকে সমন্বয় করে এবং ডালগুলির ফায়ারিংকে সমন্বয় করে। একটি মুখোশ অভিক্ষেপ কৌশল মেসো-মেশিনিং জ্যামিতি সংজ্ঞায়িত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। মুখোশটি বীমের প্রসারিত অংশে ঢোকানো হয় যেখানে লেজারের ফ্লুয়েন্স মাস্কটি হ্রাস করার জন্য খুব কম। মুখোশের জ্যামিতি লেন্সের মাধ্যমে ডি-ম্যাগনিফাই করা হয় এবং কাজের অংশে প্রজেক্ট করা হয়। এই পদ্ধতিটি একই সাথে একাধিক গর্ত (অ্যারে) মেশিন করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। আমাদের এক্সাইমার এবং YAG লেজারগুলি মেশিন পলিমার, সিরামিক, কাচ এবং ধাতু ব্যবহার করা যেতে পারে যার বৈশিষ্ট্য আকার 12 মাইক্রনের মতো ছোট। UV তরঙ্গদৈর্ঘ্য (248 nm) এবং লেজার মেসোম্যানুফ্যাকচারিং / মেসো-মেশিনিং-এ ওয়ার্কপিসের মধ্যে ভাল সংযোগের ফলে উল্লম্ব চ্যানেলের দেয়ালে পরিণত হয়। একটি ক্লিনার লেজার মেসো-মেশিনিং পদ্ধতি হল একটি টি-স্যাফায়ার ফেমটোসেকেন্ড লেজার ব্যবহার করা। এই ধরনের মেসোম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়া থেকে সনাক্তযোগ্য ধ্বংসাবশেষ হল ন্যানো-আকারের কণা। গভীর এক মাইক্রন-আকারের বৈশিষ্ট্যগুলি ফেমটোসেকেন্ড লেজার ব্যবহার করে মাইক্রোফেব্রিকেট করা যেতে পারে। ফেমটোসেকেন্ড লেজার অ্যাবলেশন প্রক্রিয়াটি অনন্য যে এটি তাপীয়ভাবে হ্রাসকারী উপাদানের পরিবর্তে পারমাণবিক বন্ধন ভেঙে দেয়। ফেমটোসেকেন্ড লেজার মেসো-মেশিনিং/মাইক্রোমেশিনিং প্রক্রিয়ার মেসোম্যানিফ্যাকচারিংয়ে একটি বিশেষ স্থান রয়েছে কারণ এটি পরিষ্কার, মাইক্রন সক্ষম এবং এটি বস্তুগত নির্দিষ্ট নয়।

 

 

 

মাইক্রো-ইডিএম (ইলেক্ট্রো-ডিসচার্জ মেশিনিং) ব্যবহার করে মেসোম্যানুফ্যাকচারিং: ইলেক্ট্রো-ডিসচার্জ মেশিনিং স্পার্ক ক্ষয় প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উপাদান অপসারণ করে। আমাদের মাইক্রো-EDM মেশিন 25 মাইক্রনের মতো ছোট বৈশিষ্ট্য তৈরি করতে পারে। সিঙ্কার এবং তারের মাইক্রো-EDM মেশিনের জন্য, বৈশিষ্ট্যের আকার নির্ধারণের জন্য দুটি প্রধান বিবেচ্য বিষয় হল ইলেক্ট্রোডের আকার এবং ওভার-বাম গ্যাপ। ইলেক্ট্রোড 10 মাইক্রনের একটু বেশি ব্যাস এবং ওভার-বাম কয়েক মাইক্রনের চেয়ে কম ব্যবহার করা হচ্ছে। সিঙ্কার ইডিএম মেশিনের জন্য একটি জটিল জ্যামিতি সহ একটি ইলেক্ট্রোড তৈরি করার জন্য জ্ঞানের প্রয়োজন। গ্রাফাইট এবং তামা উভয়ই ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসাবে জনপ্রিয়। একটি মেসোস্কেল অংশের জন্য একটি জটিল সিঙ্কার EDM ইলেক্ট্রোড তৈরি করার একটি পদ্ধতি হল LIGA প্রক্রিয়া ব্যবহার করা। তামা, ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসাবে, LIGA ছাঁচে ধাতুপট্টাবৃত করা যেতে পারে। কপার LIGA ইলেক্ট্রোড তারপরে স্টেইনলেস স্টীল বা কোভারের মতো আলাদা উপাদানে একটি অংশ মেসোম্যাকচারিং করার জন্য সিঙ্কার EDM মেশিনে মাউন্ট করা যেতে পারে।

 

 

 

সমস্ত ক্রিয়াকলাপের জন্য কোনও একটি মেসোম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়া যথেষ্ট নয়। কিছু মেসোস্কেল প্রসেস অন্যদের তুলনায় বেশি প্রশস্ত, কিন্তু প্রতিটি প্রক্রিয়ারই নিজস্ব বৈশিষ্ট্য রয়েছে। বেশিরভাগ সময় যান্ত্রিক উপাদানগুলির কার্যকারিতা অপ্টিমাইজ করার জন্য আমাদের বিভিন্ন উপকরণের প্রয়োজন হয় এবং স্টেইনলেস স্টিলের মতো ঐতিহ্যবাহী উপকরণগুলির সাথে আরামদায়ক কারণ এই উপকরণগুলির একটি দীর্ঘ ইতিহাস রয়েছে এবং বছরের পর বছর ধরে খুব ভালভাবে চিহ্নিত করা হয়েছে৷ Mesomanufacturing প্রক্রিয়া আমাদের ঐতিহ্যগত উপকরণ ব্যবহার করার অনুমতি দেয়. বিয়োগমূলক মেসোস্কেল মেশিনিং প্রযুক্তি আমাদের উপাদান ভিত্তি প্রসারিত. মেসোম্যানুফ্যাকচারিংয়ে কিছু উপাদানের সংমিশ্রণে গ্যালিং একটি সমস্যা হতে পারে। প্রতিটি নির্দিষ্ট মেসোস্কেল মেশিনিং প্রক্রিয়া অনন্যভাবে পৃষ্ঠের রুক্ষতা এবং রূপবিদ্যাকে প্রভাবিত করে। মাইক্রো-মিলিং এবং মাইক্রো-টার্নিং burrs এবং কণা তৈরি করতে পারে যা যান্ত্রিক সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে। মাইক্রো-ইডিএম একটি পুনঃস্থাপিত স্তর ছেড়ে যেতে পারে যার বিশেষ পরিধান এবং ঘর্ষণ বৈশিষ্ট্য থাকতে পারে। মেসোস্কেল অংশগুলির মধ্যে ঘর্ষণ প্রভাবগুলির যোগাযোগের সীমিত পয়েন্ট থাকতে পারে এবং পৃষ্ঠের যোগাযোগের মডেলগুলি দ্বারা সঠিকভাবে মডেল করা হয় না। কিছু মেসোস্কেল মেশিনিং প্রযুক্তি, যেমন মাইক্রো-ইডিএম, মোটামুটি পরিপক্ক, অন্যদের বিপরীতে, যেমন ফেমটোসেকেন্ড লেজার মেসো-মেশিনিং, যার এখনও অতিরিক্ত বিকাশ প্রয়োজন।