Mesoscale निर्माण / Mesomanufacturing

परम्परागत उत्पादन प्रविधिहरूको साथ हामी "म्याक्रोस्केल" संरचनाहरू उत्पादन गर्छौं जुन अपेक्षाकृत ठूलो र नाङ्गो आँखाले देख्न सकिन्छ। with MESOMANUFACTURING  यद्यपि हामी लघु यन्त्रहरूका लागि कम्पोनेन्टहरू उत्पादन गर्छौं। Mesomanufacturing लाई पनि भनिन्छ MESOSCALE MANUFACTURING or-bb3b-136bad5cf58d_or_cc-3b-136MA58_cd58_cf58d. मेसोमैन्युफ्याक्चरिङले म्याक्रो र माइक्रोमैन्युफ्याक्चरिङ दुवैलाई ओभरल्याप गर्छ। mesomanufacturing को उदाहरणहरू श्रवण सहायकहरू, स्टेन्टहरू, धेरै सानो मोटरहरू हुन्।

 

 

 

mesomanufacturing मा पहिलो दृष्टिकोण macromanufacturing प्रक्रिया तल मापन छ। उदाहरणका लागि केही दर्जन मिलिमिटरमा आयाम भएको सानो खराद र १०० ग्राम तौल भएको १.५ वाटको मोटर मेसोमैन्युफ्याक्चरिङको राम्रो उदाहरण हो जहाँ डाउनस्केलिंग भएको छ। दोस्रो दृष्टिकोण भनेको माइक्रोमैन्युफ्याक्चरिङ प्रक्रियालाई मापन गर्नु हो। उदाहरणको रूपमा LIGA प्रक्रियाहरू अपस्केल गर्न सकिन्छ र mesomanufacturing को दायरामा प्रवेश गर्न सकिन्छ।

 

 

 

हाम्रो mesomanufacturing प्रक्रियाहरूले सिलिकन-आधारित MEMS प्रक्रियाहरू र परम्परागत लघु मेसिनिङ बीचको खाडललाई पूरा गर्दैछन्। मेसोस्केल प्रक्रियाहरूले पारंपरिक सामग्रीहरू जस्तै स्टेनलेस स्टील्स, सिरेमिक र गिलासमा माइक्रोन आकार सुविधाहरू भएको दुई र तीन-आयामी भागहरू बनाउन सक्छ। मेसोमैन्युफ्याक्चरिङ प्रक्रियाहरू जुन हामीसँग हाल उपलब्ध छन्, फोकस गरिएको आयन बीम (FIB) स्पटरिङ, माइक्रो-मिलिङ, माइक्रो-टर्निङ, एक्सिमर लेजर एब्लेशन, फेम्टो-सेकेन्ड लेजर एब्लेशन, र माइक्रो इलेक्ट्रो-डिस्चार्ज (EDM) मेसिनिङ समावेश छन्। यी मेसोस्केल प्रक्रियाहरूले घटाउने मेसिनिङ प्रविधिहरू (जस्तै, सामग्री हटाउने) प्रयोग गर्छन्, जबकि LIGA प्रक्रिया, एक थप मेसोस्केल प्रक्रिया हो। Mesomanufacturing प्रक्रियाहरु विभिन्न क्षमताहरु र प्रदर्शन विशिष्टताहरु छन्। रुचिको मेसिनिंग प्रदर्शन विशिष्टताहरूमा न्यूनतम सुविधा आकार, सुविधा सहिष्णुता, सुविधा स्थान सटीकता, सतह समाप्त, र सामग्री हटाउने दर (MRR) समावेश छ। हामीसँग मेसोस्केल भागहरू चाहिने इलेक्ट्रो-मेकानिकल कम्पोनेन्टहरू मेसोमैन्युफ्याक्चर गर्ने क्षमता छ। घटाउने मेसोमैन्युफ्याक्चरिङ प्रक्रियाहरूद्वारा निर्मित मेसोस्केल भागहरूमा विभिन्न प्रकारका सामग्रीहरू र विभिन्न मेसोमैन्युफ्याक्चरिङ प्रक्रियाहरूद्वारा उत्पादित सतह अवस्थाहरूको कारणले अद्वितीय ट्रिबोलोजिकल गुणहरू हुन्छन्। यी घटाउने मेसोस्केल मेसिनिङ टेक्नोलोजीहरूले हामीलाई सरसफाइ, असेंबली, र ट्राइबोलोजीसँग सम्बन्धित चिन्ताहरू ल्याउँदछ। मेसो निर्माणमा सरसफाई अत्यावश्यक छ किनभने मेसो-मेसिनिङ प्रक्रियाको क्रममा मेसोस्केल फोहोर र मलबेको कण आकार मेसोस्केल सुविधाहरूसँग तुलना गर्न सकिन्छ। मेसोस्केल मिलिङ र टर्निङले चिप्स र बुरहरू सिर्जना गर्न सक्छ जसले प्वालहरू रोक्न सक्छ। सतह आकारविज्ञान र सतह समाप्त अवस्थाहरू mesomanufacturing विधिको आधारमा धेरै फरक हुन्छन्। Mesoscale भागहरू ह्यान्डल गर्न र पङ्क्तिबद्ध गर्न गाह्रो छ जसले विधानसभालाई चुनौती बनाउँछ जुन हाम्रा अधिकांश प्रतिस्पर्धीहरूले पार गर्न असमर्थ छन्। Mesomanufacturing मा हाम्रो उपज दर हाम्रा प्रतिस्पर्धीहरू भन्दा धेरै उच्च छ जसले हामीलाई राम्रो मूल्यहरू प्रस्ताव गर्न सक्षम हुने फाइदा दिन्छ।

 

 

 

मेसोस्केल मेसिनिङ प्रक्रियाहरू: हाम्रा प्रमुख मेसो निर्माण प्रविधिहरू फोकस्ड आयन बीम (FIB), माइक्रो मिलिङ, र माइक्रो-टर्निङ, लेजर मेसो-मेसिनिङ, माइक्रो-EDM (इलेक्ट्रो-डिस्चार्ज मेसिनिङ) हुन्।

 

 

 

फोकस गरिएको आयन बीम (FIB), माइक्रो-मिलिङ, र माइक्रो-टर्निङ प्रयोग गरेर मेसोमैन्युफ्याक्चरिङ: FIB ले ग्यालियम आयन बीम बमबारीबाट वर्कपीसबाट सामग्री निकाल्छ। वर्कपीसलाई परिशुद्धता चरणहरूको सेटमा माउन्ट गरिएको छ र ग्यालियमको स्रोत मुनि एउटा भ्याकुम चेम्बरमा राखिएको छ। भ्याकुम चेम्बरमा अनुवाद र रोटेशन चरणहरूले FIB मेसोमैन्युफ्याक्चरिङका लागि ग्यालियम आयनहरूको बीममा कार्य टुक्रामा विभिन्न स्थानहरू उपलब्ध गराउँदछ। एक ट्युनेबल बिजुली क्षेत्रले पूर्व-परिभाषित प्रक्षेपित क्षेत्र कभर गर्न बीम स्क्यान गर्दछ। उच्च भोल्टेज सम्भाव्यताले ग्यालियम आयनको स्रोतलाई गति दिन्छ र कार्य टुक्रासँग टक्कर दिन्छ। टक्करहरूले कामको टुक्राबाट परमाणुहरू हटाउँछ। FIB meso-machining प्रक्रियाको परिणाम नजिकको ठाडो पक्षहरूको सिर्जना हुन सक्छ। हामीसँग उपलब्ध केही FIB हरूको बीम व्यास ५ न्यानोमिटर जति सानो हुन्छ, जसले FIB लाई मेसोस्केल र माइक्रोस्केल सक्षम मेसिन बनाउँछ। हामी माइक्रो-मिलिङ उपकरणहरू उच्च सटीक मिलिङ मेसिनहरूमा आल्मुनियममा मेसिन च्यानलहरूमा माउन्ट गर्छौं। FIB को प्रयोग गरेर हामी माइक्रो-टर्निङ उपकरणहरू बनाउन सक्छौं जुन त्यसपछि थोपामा प्रयोग गर्न सकिन्छ। अर्को शब्दमा, FIB लाई मेसिन हार्ड टुलिङका लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ सिधै मेसो-मेसिनिङ सुविधाहरू अन्तिम कार्य टुक्रामा। ढिलो सामग्री हटाउने दरले FIB लाई ठूला सुविधाहरू सीधा मेसिनिङको लागि अव्यावहारिक रूपमा प्रस्तुत गरेको छ। तथापि, कडा उपकरणहरूले प्रभावशाली दरमा सामग्री हटाउन सक्छ र मेसिनिङ समयको धेरै घण्टाको लागि पर्याप्त टिकाऊ हुन्छ। जे होस्, FIB प्रत्यक्ष मेसो-मेसिनिङ जटिल तीन आयामी आकारहरूको लागि व्यावहारिक छ जसलाई पर्याप्त सामग्री हटाउने दर आवश्यक पर्दैन। एक्सपोजरको लम्बाइ र घटनाको कोणले प्रत्यक्ष मेसिन गरिएका सुविधाहरूको ज्यामितिलाई धेरै असर गर्न सक्छ।

 

 

 

लेजर मेसोमैन्युफ्याक्चरिंग: एक्सिमर लेजरहरू मेसोमैन्युफ्याक्चरिंगको लागि प्रयोग गरिन्छ। एक्साइमर लेजर मेसिनले सामग्रीलाई पराबैंगनी प्रकाशको नानोसेकेन्ड पल्ससँग पल्स गरेर। कार्य टुक्रा सटीक अनुवाद चरणहरूमा माउन्ट गरिएको छ। एक नियन्त्रकले स्थिर UV लेजर बीमको सापेक्ष कार्य टुक्राको गतिलाई समन्वय गर्दछ र पल्सको फायरिङ समन्वय गर्दछ। एक मास्क प्रक्षेपण प्रविधि मेसो-मशिन ज्यामितिहरू परिभाषित गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। मास्क बिमको विस्तारित भागमा सम्मिलित हुन्छ जहाँ लेजर फ्ल्युन्स मास्कलाई कम गर्न धेरै कम हुन्छ। मास्क ज्यामिति लेन्स मार्फत डि-म्याग्निफाइड गरी कार्य टुक्रामा प्रक्षेपित गरिन्छ। यो दृष्टिकोण एकै साथ धेरै प्वालहरू (एरेहरू) मिसिन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। हाम्रो excimer र YAG लेजरहरू मेशिन पोलिमर, सिरेमिक, गिलास र धातुहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ जसको आकार १२ माइक्रोन जति सानो हुन्छ। UV तरंग दैर्ध्य (248 nm) र लेजर mesomanufacturing / meso-machining मा workpiece बीचको राम्रो युग्मनले ठाडो च्यानल भित्ताहरूमा परिणाम दिन्छ। एक क्लिनर लेजर मेसो-मसिनिंग दृष्टिकोण भनेको Ti-sapphire femtosecond लेजर प्रयोग गर्नु हो। त्यस्ता मेसो निर्माण प्रक्रियाहरूबाट पत्ता लगाउन सकिने मलबे नैनो आकारका कणहरू हुन्। गहिरो एक माइक्रोन आकार सुविधाहरू femtosecond लेजर प्रयोग गरेर microfabricated गर्न सकिन्छ। फेमटोसेकेन्ड लेजर पृथक प्रक्रिया अद्वितीय छ कि यसले थर्मली एब्लेटिंग सामग्रीको सट्टा परमाणु बन्धन तोड्छ। फेमटोसेकेन्ड लेजर मेसो-मेसिनिङ / माइक्रोमेसिनिङ प्रक्रियाको मेसोमैन्युफ्याक्चरिङमा विशेष स्थान छ किनभने यो क्लिनर, माइक्रोन सक्षम छ, र यो सामग्री विशिष्ट छैन।

 

 

 

माइक्रो-EDM (इलेक्ट्रो-डिस्चार्ज मेसिनिङ) को प्रयोग गरेर मेसोमैन्युफ्याक्चरिङ: इलेक्ट्रो-डिस्चार्ज मेसिनिङले स्पार्क इरोसन प्रक्रिया मार्फत सामग्री हटाउँछ। हाम्रा माइक्रो-ईडीएम मेसिनहरूले २५ माइक्रोन जति साना सुविधाहरू उत्पादन गर्न सक्छन्। सिङ्कर र तार माइक्रो-EDM मेसिनको लागि, सुविधा आकार निर्धारण गर्नका लागि दुई प्रमुख विचारहरू इलेक्ट्रोड साइज र ओभर-बम ग्याप हुन्। १० माइक्रोनभन्दा थोरै व्यासमा इलेक्ट्रोडहरू र केही माइक्रोनभन्दा थोरै ओभर-बम प्रयोग भइरहेका छन्। सिङ्कर EDM मेसिनको लागि जटिल ज्यामिति भएको इलेक्ट्रोड सिर्जना गर्न जान्ने तरिका चाहिन्छ। ग्रेफाइट र तामा दुवै इलेक्ट्रोड सामग्रीको रूपमा लोकप्रिय छन्। मेसोस्केल भागको लागि जटिल सिङ्कर EDM इलेक्ट्रोड बनाउने एउटा दृष्टिकोण LIGA प्रक्रिया प्रयोग गर्नु हो। तामा, इलेक्ट्रोड सामग्रीको रूपमा, LIGA मोल्डहरूमा प्लेट गर्न सकिन्छ। तामा LIGA इलेक्ट्रोड त्यसपछि स्टेनलेस स्टील वा कोभर जस्ता फरक सामग्रीमा मेसो निर्माण गर्नका लागि सिङ्कर EDM मेसिनमा माउन्ट गर्न सकिन्छ।

 

 

 

कुनै एक mesomanufacturing प्रक्रिया सबै कार्यहरु को लागी पर्याप्त छैन। केही मेसोस्केल प्रक्रियाहरू अरूहरू भन्दा बढी फराकिलो हुन्छन्, तर प्रत्येक प्रक्रियाको यसको आला हुन्छ। धेरै जसो समय हामीलाई मेकानिकल कम्पोनेन्टहरूको कार्यसम्पादन अनुकूलन गर्न विभिन्न प्रकारका सामग्रीहरू चाहिन्छ र स्टेनलेस स्टील जस्ता परम्परागत सामग्रीहरूसँग सहज हुन्छ किनभने यी सामग्रीहरूको लामो इतिहास छ र वर्षौं मार्फत धेरै राम्रोसँग चित्रण गरिएको छ। Mesomanufacturing प्रक्रियाहरूले हामीलाई परम्परागत सामग्रीहरू प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ। घटाउने मेसोस्केल मेसिनिङ टेक्नोलोजीहरूले हाम्रो सामग्री आधार विस्तार गर्दछ। Mesomanufacturing मा केहि सामग्री संयोजन संग Galling एक समस्या हुन सक्छ। प्रत्येक विशेष मेसोस्केल मेसिनिंग प्रक्रियाले सतहको नरमपन र आकारविज्ञानलाई विशिष्ट रूपमा असर गर्छ। माइक्रो-मिलिङ र माइक्रो-टर्निङले burrs र कणहरू उत्पन्न गर्न सक्छ जसले मेकानिकल समस्याहरू निम्त्याउन सक्छ। माइक्रो-EDM ले रिकास्ट तह छोड्न सक्छ जसमा विशेष पहिरन र घर्षण विशेषताहरू हुन सक्छन्। मेसोस्केल भागहरू बीच घर्षण प्रभावहरू सम्पर्कको सीमित बिन्दुहरू हुन सक्छन् र सतह सम्पर्क मोडेलहरू द्वारा सही रूपमा मोडेल गरिएको छैन। केही मेसोस्केल मेसिनिङ टेक्नोलोजीहरू, जस्तै माइक्रो-ईडीएम, एकदमै परिपक्व छन्, अरूको विपरीत, जस्तै फेमटोसेकेन्ड लेजर मेसो-मसिनिङ, जसलाई अझै थप विकास चाहिन्छ।