Hilberîna Mesoscale / Mesomanufacturing

Bi teknîkên hilberînê yên kevneşopî em strukturên "macroscale" yên ku bi çavê rût bi nisbeten mezin in û xuyang in hildiberînin. With MESOMANUFACTURING lê belê em hêmanên ji bo cîhazên miniature hilberînin. Mesomanufacturing jî wekî MESOSCALE MANUFACTURING or_cc54-bb300D_or_cc5810-136b5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d_or_cc54-bb00. Mezomanufacturing hem makro û hem jî hilberîna mîkro li hev dike. Mînakên mezomanufacturing arîkarên bihîstinê, stent, motorên pir piçûk in.

 

 

 

Nêzîkatiya yekem di mezomanufacturing de kêmkirina pêvajoyên hilberîna makro ye. Mînakî latek piçûk a bi pîvanên çend deh milîmetreyan û motorek 1.5W bi giraniya 100 gram mînakek baş a çêkirina mezoman e ku li wir kêmkirina pîvanê pêk hatiye. Nêzîkatiya duyemîn mezinkirina pêvajoyên hilberîna mîkro ye. Wekî mînakek pêvajoyên LIGA-ê dikarin werin zêdekirin û têkevin qada mezomanufacturing.

 

 

 

Pêvajoyên mezomanufacturing valahiya di navbera pêvajoyên MEMS-a-based silicon û makîna mînyaturê ya kevneşopî de pira dike. Pêvajoyên Mesoscale dikarin parçeyên du û sê-alî yên ku di materyalên kevneşopî de xwedî taybetmendiyên mezinahiya mîkronê ne, wek polên zengarnegir, seramîk, û cam çêkin. Pêvajoyên hilberîna mezomanan ên ku niha ji me re peyda dibin di nav de, şûştina tîrêjê îyonê ya baldar (FIB), mîkro-millkirin, zivirandina mîkro, rakirina lazerê ya excimer, rakirina lazerê ya femto-duyemîn, û makînekirina mîkro-elektrîkê (EDM). Van pêvajoyên mezoscale teknolojiyên makînasyona kêmker bikar tînin (ango, rakirina materyalê), di heman demê de pêvajoya LIGA, pêvajoyek mezoscale lêzêdekirî ye. Pêvajoyên mezomanufacturing xwedî kapasîteyên cûda û taybetmendiyên performansê ne. Taybetmendiyên performansa makîneyê yên balkêş di nav de mezinahiya taybetmendiyê ya hindiktirîn, tolerasyona taybetmendiyê, rastbûna cîhê taybetmendiyê, qedandina rûkê, û rêjeya rakirina materyalê (MRR) hene. Me kapasîteya mezomanufacturing hêmanên elektro-mekanîkî yên ku hewceyê beşên mesoscale hewce dike heye. Parçeyên mesoscale yên ku ji hêla pêvajoyên mezomanufacture kêmker ve têne çêkirin, ji ber cûrbecûr materyalan û şertên rûkalê yên ku ji hêla pêvajoyên cûda yên mezomanufacturing ve têne hilberandin xwedan taybetmendiyên trîbolojîk ên bêhempa ne. Van teknolojiyên makînasyona mezoscale yên jêderk fikarên me yên têkildarî paqijî, civandin û trîbolojiyê tîne. Paqijî di hilberîna mezokîn de pir girîng e ji ber ku pîsiya mesoscale û mezinahiya perçeyên bermayiyê yên ku di pêvajoya meso-makînekirinê de hatine afirandin dikare bi taybetmendiyên mezoscale re were berhev kirin. Çêkirin û zivirîna Mesoscale dikare çîp û kulîlkan biafirîne ku dikarin qulikan asteng bikin. Morfolojiya rûkal û şert û mercên qedandina rûxê li gorî rêbaza mezomanufacturing pir diguhere. Parçeyên Mesoscale dijwar e ku meriv bi rê ve bibe û lihev bike ku ev yek kombûnê dike dijwariyek ku piraniya pêşbazên me nikaribin bi ser bikevin. Rêjeyên hilberîna me ya di mezomanufacturing de ji hevrikên me pir bilindtir e ku ji me re avantajê dide ku em bikaribin bihayên çêtir pêşkêşî bikin.

 

 

 

PÊVAJOYÊN MEŞÎNA MESOSCALE: Teknolojiyên meyên hilberîna mezomatîk ev in Tîrêja Iyonê ya Berçav (FIB), Mîkro-milandin, & Mîkro-zivirandin, meso-makînekirina lazerê, Micro-EDM (makînekirina elektro-vekêşanê)

 

 

 

Mezomanufacturing bi bikaranîna Tîrêjê Ionê yê baldar (FIB), Mîkro-millkirin, & Mîkro-zivirandin: FIB bi bombekirina tîrêjê îyonê Galliumê maddeya ji perçeyek xebatê dişoxilîne. Parçeya xebatê bi komek qonaxên rast ve tê danîn û di binê çavkaniya Galiumê de di jûreyek valahiyê de tê danîn. Qonaxên werger û zivirandinê di jûreya valahiya de cîhên cihêreng ên li ser perçeya xebatê ji tîra îyonên Galiumê re ji bo mezomanufacturing FIB peyda dike. Zeviyek elektrîkê ya guhezbar tîrêjê dişoxilîne da ku herêmek pêş-dîyarkirî veşêre. Potansiyela voltaja bilind dibe sedem ku çavkaniyek îyonên galiumê bilezîne û bi perçeya xebatê re li hev biqelişe. Pevçûn atoman ji perçeya xebatê dûr dixin. Encama pêvajoya meso-makînekirinê ya FIB dikare bibe afirandina rûçikek nêzê vertîkal. Hin FIB-yên ku li ber destê me hene xwedan tîrêjên tîrêjê yên bi qasî 5 nanometre ne, ku FIB-ê dike makîneyek mezoscale û tewra mîkro-pîvana jêhatî. Em amûrên mîkro-millkirinê li ser makîneyên şilkirina rast-a bilind li kanalên makîneyê yên li aluminiumê datînin. Bi karanîna FIB-ê em dikarin amûrên mîkro-zivirandinê çêkin ku dûv re dikarin li ser tîrêjê werin bikar anîn da ku darên hûrikên hûrkirî çêkin. Bi gotinek din, FIB dikare ji bo makînekirina amûrên hişk ji bilî taybetmendiyên rasterast mezo-makînekirinê li ser perçeya xebatê ya paşîn were bikar anîn. Rêjeya rakirina materyalê ya hêdî, FIB ji bo rasterast makînekirina taybetmendiyên mezin nepraktîkî kiriye. Lêbelê, amûrên hişk, dikarin materyalê bi rêjeyek berbiçav derxînin û ji bo çend demjimêrên maşînê têra xwe durust in. Digel vê yekê, FIB ji bo rasterast mezo-makînekirina şeklên sêalî yên kompleks ên ku rêjeyek rakirina materyalê ya girîng hewce nake pratîk e. Dirêjahiya pêşandanê û goşeya rûdanê dikare pir bandor li geometriya taybetmendiyên rasterast ên makînekirî bike.

 

 

 

Laser Mesomanufacturing: Lazerên Excimer ji bo mezomanufacturing têne bikar anîn. Makîneyên lazera excimer maddî bi lêdana wê bi pêlên nanosecondî yên ronahiya ultraviyole çêdike. Parçeya xebatê di qonaxên wergera rast de hatî danîn. Kontrolker tevgera perçeya xebatê ya li gorî tîrêjê lazerê ya rawestayî ya UV-yê koordîne dike û avêtina pêlan koordîne dike. Teknîkîyek projekirina maskê dikare were bikar anîn da ku geometriyên mezo-makînekirinê diyar bike. Maske tê xistin nav beşa berbelavkirî ya tîrêjê ku têra lazerê pir kêm e ji bo rakirina maskê. Geometriya maskê bi lensê ve tê mezin kirin û li ser perçeya xebatê tê pêşandan. Ev nêzîkatî dikare ji bo makînekirina gelek kun (array) bi hevdemî were bikar anîn. Lazerên me yên excimer û YAG dikarin ji bo makînekirina polîmer, seramîk, cam û metalên xwedan pîvanên bi qasî 12 mîkronan têne bikar anîn. Têkiliya baş a di navbera dirêjahiya pêla UV (248 nm) û perçeya xebatê de di hilberîna mezomaniya lazerê / mezo-makînekirinê de dibe sedema dîwarên kanala vertîkal. Nêzîkatiyek mezo-makînekirina lazerê ya paqijtir ev e ku meriv lazerek femtosecond a Ti-sapphire bikar bîne. Bermayiyên ku ji pêvajoyên mezomanufacturing ên weha têne tespît kirin, perçeyên bi mezinahiya nano ne. Taybetmendiyên mezinahiya yek mîkronê kûr dikarin bi karanîna lazera femtosecondê mîkro-fabrîk bikin. Pêvajoya rakirina lazerê ya femtosecond yekta ye ku ew li şûna ku materyalê bi germî hilweşîne, girêdanên atomê dişkîne. Pêvajoya meso-makîne/mikromakînekirina lazerê ya femtosecond di hilberîna mezoman de cîhek taybetî heye ji ber ku ew paqijtir, mîkrojen e, û ne taybetî materyal e.

 

 

 

Mezomanufacturing bi karanîna Micro-EDM (makînekirina elektro-vekêşanê): Maçkirina elektro-dakêşandinê bi pêvajoyek erozyona çirûskê maddeyê radike. Makîneyên me yên mîkro-EDM dikarin taybetmendiyên bi qasî 25 mîkronan hilberînin. Ji bo sinker û makîneya têl mîkro-EDM, du nihêrînên sereke ji bo destnîşankirina mezinahiya taybetmendiyê mezinahiya elektrodê û valahiya zêde-bum in. Elektrodên bi qalibê 10 mîkronan hindiktir û bi qasî çend mîkronan pir kêm têne bikar anîn. Afirandina elektrodek xwedan geometrîyek tevlihev ji bo makîneya sinker EDM zanînê hewce dike. Hem grafît û hem jî sifir wekî materyalên elektrodê populer in. Nêzîkatiyek ji çêkirina elektrodek EDM-ê ya tevlihev a ji bo perçeyek mezoscale ev e ku meriv pêvajoya LIGA bikar bîne. Sifir, wekî materyalê elektrodê, dikare di nav qalibên LIGA de were danîn. Dûv re elektroda LIGA ya sifir dikare li ser makîneya EDM-ya sinker were danîn da ku perçeyek di materyalek cûda de wekî pola zengarnegir an kovar çêbike.

 

 

 

Tu pêvajoyek mezomanufacturing ji bo hemî operasyonan têr nake. Hin pêvajoyên mesoscale ji yên din berferehtir in, lê her pêvajo xwedan cihê xwe ye. Pir caran em hewceyê cûrbecûr materyalan in da ku performansa hêmanên mekanîkî xweştir bikin û bi materyalên kevneşopî yên wekî pola zengarnegir rehet in ji ber ku van materyalan xwedan dîrokek dirêj in û bi salan pir baş hatine destnîşan kirin. Pêvajoyên mezomanufacturing destûrê dide me ku em materyalên kevneşopî bikar bînin. Teknolojiyên makînasyona mezoscale ya jêderk bingeha meya materyalê berfireh dike. Dibe ku di hilberîna mezomanan de bi hin berhevokên maddî re pirsgirêkek galling be. Her pêvajoyek taybetî ya makînasyona mesoscale bi taybetî bandorê li ser ziravî û morfolojîya rûxê dike. Mîkro-milandin û mîkro-zivirandin dibe ku gurz û perçeyan çêbike ku dibe sedema pirsgirêkên mekanîkî. Micro-EDM dibe ku qatek ji nû ve hatî çêkirin bihêle ku dikare xwedan taybetmendiyên cil û kêşanê be. Dibe ku bandorên kêşanê yên di navbera beşên mezoscale de xalên pêwendiyê yên tixûbdar hebin û ji hêla modelên pêwendiya rûvî ve rast nayên model kirin. Hin teknolojiyên makînasyona mesoscale, wekî mîkro-EDM, li hember yên din, wekî meso-makînekirina lazerê ya femtosecond, ku hîn jî pêşkeftinek din hewce dike, pir gihîştî ne.