Utengenezaji wa Mesoscale / Mesomanufacturing

Kwa mbinu za kawaida za uzalishaji tunazalisha miundo ya "macroscale" ambayo ni kiasi kikubwa na inayoonekana kwa jicho la uchi. Na MESOMANUFACTURING hata hivyo tunazalisha vipengele vya vifaa vidogo. Utengenezaji wa Mesoma pia unarejelewa kama MESOSCALE MANUFACTURING or_cc75c5de-MESOSCALE MANUFACTURING or_cc75c5debb8_MESOSCA Utengenezaji wa Mesoma unaingiliana na utengenezaji wa jumla na mdogo. Mifano ya mesomanufacturing ni wasaidizi wa kusikia, stents, motors ndogo sana.

 

 

 

Njia ya kwanza katika utengenezaji wa mesomanufacturing ni kupunguza michakato ya utengenezaji wa macromanufacturing chini. Kwa mfano lathe ndogo yenye vipimo katika milimita kadhaa na injini ya 1.5W yenye uzito wa gramu 100 ni mfano mzuri wa utengenezaji wa mesomanufacturing ambapo kupunguza kumefanyika. Njia ya pili ni kuongeza michakato ya utengenezaji wa micromanufacturing. Kama mfano michakato ya LIGA inaweza kupandishwa ngazi na kuingia katika nyanja ya mesomanufacturing.

 

 

 

Michakato yetu ya utengenezaji wa mesomanufacturing inaziba pengo kati ya michakato ya MEMS inayotegemea silicon na uchakachuaji mdogo wa kawaida. Michakato ya Mesoscale inaweza kuunda sehemu mbili na tatu zenye ukubwa wa mikroni katika nyenzo asilia kama vile vyuma vya pua, keramik na glasi. Michakato ya utengenezaji wa mesoma ambayo inapatikana kwetu kwa sasa ni pamoja na, kunyunyiza kwa boriti ya ioni lengwa (FIB), kusaga kwa kiwango kidogo, kugeuza-geuza, kuondoa leza ya excimer, uondoaji wa leza ya femto-second, na uteaji wa umeme mdogo (EDM). Michakato hii ya mesoscale hutumia teknolojia ya uchakachuaji wa kupunguza (yaani, kuondolewa kwa nyenzo), ambapo mchakato wa LIGA, ni mchakato wa nyongeza wa mesoscale. Michakato ya utengenezaji wa Mesoma ina uwezo tofauti na vipimo vya utendaji. Uainisho wa utendakazi wa mambo yanayokuvutia unajumuisha ukubwa wa chini zaidi wa vipengele, ustahimilivu wa vipengele, usahihi wa eneo, umaliziaji wa uso na kiwango cha uondoaji nyenzo (MRR). Tuna uwezo wa kutengeneza mesomanufacturing vipengele vya kielektroniki ambavyo vinahitaji sehemu za mesoscale. Sehemu za mesoscale zilizobuniwa na michakato ya kupunguza mesomanufacturing zina sifa za kipekee za utatu kwa sababu ya aina mbalimbali za nyenzo na hali ya uso inayozalishwa na michakato tofauti ya utengenezaji wa mesomanufacturing. Teknolojia hizi za kupunguza ukubwa wa mesoscale hutuletea maswala yanayohusiana na usafi, kuunganisha na tribolojia. Usafi ni muhimu katika utengenezaji wa mesoma kwa sababu uchafu wa mesoscale na ukubwa wa chembe za uchafu ulioundwa wakati wa mchakato wa mesomachining unaweza kulinganishwa na vipengele vya mesoscale. Usagaji wa Mesoscale na kugeuza unaweza kuunda chips na burrs ambazo zinaweza kuzuia mashimo. Mofolojia ya uso na hali ya kumaliza uso hutofautiana sana kulingana na mbinu ya kutengeneza mesomanufacturing. Sehemu za Mesoscale ni ngumu kushughulikia na kusawazisha jambo ambalo hufanya mkusanyiko kuwa changamoto ambayo washindani wetu wengi hawawezi kushinda. Viwango vyetu vya mavuno katika mesomanufacturing ni vya juu zaidi kuliko washindani wetu jambo ambalo hutupatia faida ya kuweza kutoa bei bora zaidi.

 

 

 

TARATIBU ZA UCHUMBAJI WA MESOSCALE: Mbinu zetu kuu za utengenezaji wa mesomanufacturing ni Boriti ya Ion Lengwa (FIB), Milling Midogo, & Micro-turning, laser meso-machining, Micro-EDM (utengenezaji wa kutokwa kwa umeme)

 

 

 

Utengenezaji wa Mesoma kwa kutumia Ion Beam (FIB), Usagishaji Midogo, & Ugeuzaji-Midogo: Nyenzo ya FIB inarusha kutoka kwa kifaa cha kutengenezea na mlipuko wa boriti ya ion ya Gallium. Kazi ya kazi imewekwa kwa seti ya hatua za usahihi na imewekwa kwenye chumba cha utupu chini ya chanzo cha Galliamu. Hatua za kutafsiri na za mzunguko katika chumba cha utupu hufanya maeneo mbalimbali kwenye sehemu ya kazi kupatikana kwa boriti ya ioni za Gallium kwa ajili ya utengenezaji wa mesomanufacturing ya FIB. Sehemu ya umeme inayoweza kusomeka huchanganua boriti ili kufunika eneo lililoainishwa awali. Uwezo wa voltage ya juu husababisha chanzo cha ioni za Galliamu kuharakisha na kugongana na sehemu ya kazi. Migongano huondoa atomi kutoka kwa sehemu ya kazi. Matokeo ya mchakato wa meso-machining ya FIB inaweza kuwa uundaji wa sehemu za karibu za wima. Baadhi ya FIB zinazopatikana kwetu zina kipenyo cha boriti ndogo kama nanomita 5, hivyo kufanya FIB kuwa mashine ya macho na hata yenye uwezo mdogo. Tunaweka zana za kusaga kwenye mashine za kusaga kwa usahihi wa hali ya juu kwenye chaneli za mashine za alumini. Kwa kutumia FIB tunaweza kutengeneza zana za kugeuza-geuza ambazo zinaweza kutumika kwenye lathe kutengeneza vijiti vilivyo na nyuzi laini. Kwa maneno mengine, FIB inaweza kutumika kutengeneza zana ngumu kando na vipengele vya meso-machining moja kwa moja kwenye sehemu ya kazi ya mwisho. Kasi ya polepole ya uondoaji nyenzo imefanya FIB kuwa isiyofaa kwa kutengeneza vipengele vikubwa moja kwa moja. Zana ngumu, hata hivyo, zinaweza kuondoa nyenzo kwa kasi ya kuvutia na ni za kudumu vya kutosha kwa saa kadhaa za wakati wa machining. Hata hivyo, FIB ni ya vitendo kwa ajili ya maumbo changamano ya meso-machining moja kwa moja ambayo hayahitaji kiwango kikubwa cha uondoaji nyenzo. Urefu wa mfiduo na angle ya matukio inaweza kuathiri sana jiometri ya vipengele vilivyoundwa moja kwa moja.

 

 

 

Laser Mesomanufacturing: Laser Excimer hutumiwa kwa mesomanufacturing. Mashine ya laser ya excimer ni nyenzo kwa kuisukuma kwa mipigo ya nanosecond ya mwanga wa urujuanimno. Sehemu ya kazi imewekwa kwa hatua za utafsiri za usahihi. Kidhibiti huratibu mwendo wa kipengee cha kazi kinachohusiana na miale ya leza ya UV iliyosimama na kuratibu urushaji wa mipigo. Mbinu ya makadirio ya barakoa inaweza kutumika kufafanua jiometri za meso-machining. Kinyago huingizwa kwenye sehemu iliyopanuliwa ya boriti ambapo ufasaha wa leza uko chini sana kuweza kuzima kinyago. Jiometri ya barakoa hukuzwa kupitia lenzi na kuonyeshwa kwenye sehemu ya kazi. Mbinu hii inaweza kutumika kutengeneza mashimo mengi (safu) kwa wakati mmoja. Laser zetu za excimer na YAG zinaweza kutumika kutengeneza polima, keramik, glasi na metali zenye vipengele vidogo kama mikroni 12. Uunganisho mzuri kati ya urefu wa wimbi la UV (248 nm) na kifaa cha kufanya kazi katika utengenezaji wa laser mesomanufacturing / meso-machining husababisha kuta za wima za njia. Mbinu safi ya kutengeneza meso-machining ya leza ni kutumia leza ya Ti-sapphire femtosecond. Uchafu unaoweza kugunduliwa kutoka kwa michakato kama hiyo ya utengenezaji wa mesomanufacturing ni chembe za ukubwa wa nano. Vipengele vya kina vya ukubwa wa mikroni moja vinaweza kutengenezwa kwa kutumia leza ya femtosecond. Mchakato wa uondoaji wa leza ya femtosecond ni ya kipekee kwa kuwa huvunja viunga vya atomiki badala ya nyenzo za kupunguza joto. Mchakato wa laser wa femtosecond meso-machining/micromachining una nafasi maalum katika utengenezaji wa mesomanufacturing kwa sababu ni safi zaidi, una uwezo wa mikroni, na sio mahususi.

 

 

 

Utengenezaji wa Mesoma kwa kutumia Micro-EDM (utengenezaji wa kutokwa kwa umeme): Utengenezaji wa kielektroniki huondoa nyenzo kupitia mchakato wa mmomonyoko wa cheche. Mashine zetu ndogo za EDM zinaweza kutoa vipengele vidogo kama microns 25. Kwa sinki na mashine ya waya ndogo ya EDM, mambo mawili makuu ya kuzingatiwa katika kubainisha ukubwa wa kipengele ni saizi ya elektrodi na pengo la juu-bum. Electrodes zaidi ya kipenyo cha maikroni 10 na kipenyo cha kupita kiasi kidogo kama mikroni chache zinatumika. Kuunda elektrodi iliyo na jiometri ngumu kwa mashine ya kuzama ya EDM inahitaji ujuzi. Wote grafiti na shaba ni maarufu kama vifaa vya electrode. Mbinu moja ya kuunda kieletroli cha ngumu cha kuzama cha EDM kwa sehemu ya mesoscale ni kutumia mchakato wa LIGA. Shaba, kama nyenzo ya elektrodi, inaweza kuwekwa kwenye molds za LIGA. Electrodi ya shaba ya LIGA kisha inaweza kupachikwa kwenye mashine ya kuzama ya EDM kwa ajili ya kutengeneza sehemu katika nyenzo tofauti kama vile chuma cha pua au kovar.

 

 

 

Hakuna mchakato mmoja wa kutengeneza mesomanufacturing unaotosha kwa shughuli zote. Taratibu zingine za mesoscale zinafikia pana zaidi kuliko zingine, lakini kila mchakato una niche yake. Mara nyingi tunahitaji nyenzo mbalimbali ili kuboresha utendakazi wa vijenzi vya mitambo na tunastareheshwa na nyenzo za kitamaduni kama vile chuma cha pua kwa sababu nyenzo hizi zina historia ndefu na zimekuwa na sifa nzuri sana kwa miaka mingi. Michakato ya utengenezaji wa Mesoma huturuhusu kutumia nyenzo za kitamaduni. Teknolojia za uundaji wa mesoscale zinazopunguza hupanua msingi wetu wa nyenzo. Galling inaweza kuwa suala na baadhi ya mchanganyiko wa nyenzo katika mesomanufacturing. Kila mchakato fulani wa uchakataji wa mesoscale huathiri kipekee ukali wa uso na mofolojia. Usagaji mdogo na ugeuzaji-geuza mdogo unaweza kutoa vijiti na chembe ambazo zinaweza kusababisha matatizo ya kiufundi. Micro-EDM inaweza kuacha safu ya recast ambayo inaweza kuwa na sifa maalum za kuvaa na msuguano. Athari za msuguano kati ya sehemu za mesoscale zinaweza kuwa na sehemu chache za mawasiliano na hazijaigwa kwa usahihi na miundo ya mguso wa uso. Baadhi ya teknolojia za utengenezaji wa mesoscale, kama vile EDM ndogo, zimekomaa kwa kiasi, tofauti na nyinginezo, kama vile laser meso-machining ya femtosecond, ambayo bado inahitaji maendeleo ya ziada.