Mesoscale Manufacturing / Mesomanufacturing

Pẹlu awọn ilana iṣelọpọ ti aṣa a gbejade awọn ẹya “macroscale” ti o tobi pupọ ati ti o han si oju ihoho. With MESOMANUFACTURING sibẹsibẹ a ṣe awọn paati fun awọn ẹrọ kekere. Mesomanufacturing tun tọka si bi MESOSCALE MANUFACTURING or_cc781905ME_136 Mesomanufacturing ni lqkan mejeeji Makiro ati micromanufacturing. Awọn apẹẹrẹ ti mesomufacturing jẹ awọn oluranlọwọ igbọran, stents, awọn mọto kekere pupọ.

 

 

 

Ọna akọkọ ni mesomanufacturing ni lati ṣe iwọn awọn ilana iṣelọpọ macromanufacturing si isalẹ. Fun apẹẹrẹ lathe kekere kan pẹlu awọn iwọn ni awọn milimita mejila mejila ati mọto kan ti 1.5W ti o ṣe iwọn giramu 100 jẹ apẹẹrẹ ti o dara ti mesomufacturing nibiti isale isalẹ ti waye. Ọna keji ni lati ṣe iwọn awọn ilana iṣelọpọ micromanufacturing soke. Gẹgẹbi apẹẹrẹ awọn ilana LIGA le jẹ igbega ati tẹ agbegbe ti mesomanufacturing.

 

 

 

Awọn ilana iṣelọpọ mesomanufacturing wa n dipọ aafo laarin awọn ilana MEMS ti o da lori ohun alumọni ati ẹrọ ẹrọ kekere ti aṣa. Awọn ilana Mesoscale le ṣe awọn ẹya meji ati awọn ẹya onisẹpo mẹta ti o ni awọn ẹya iwọn micron ni awọn ohun elo ibile gẹgẹbi awọn irin alagbara, awọn ohun elo amọ, ati gilasi. Awọn ilana iṣelọpọ ti iṣelọpọ ti o wa lọwọlọwọ wa pẹlu, ifọkansi ion beam (FIB) sputtering, micro-milling, micro-turning, excimer laser ablation, femto-second laser ablation, and micro-discharge (EDM) machining. Awọn ilana mesoscale wọnyi gba awọn imọ-ẹrọ ẹrọ iyokuro (ie, yiyọ ohun elo), lakoko ti ilana LIGA, jẹ ilana mesoscale afikun. Awọn ilana iṣelọpọ Mesomanufacturing ni awọn agbara oriṣiriṣi ati awọn pato iṣẹ ṣiṣe. Awọn pato iṣẹ ṣiṣe ẹrọ ti iwulo pẹlu iwọn ẹya ti o kere ju, ifarada ẹya, deede ipo ẹya, ipari dada, ati oṣuwọn yiyọ ohun elo (MRR). A ni agbara ti mesomufacturing elekitiro-darí irinše ti o nilo mesoscale awọn ẹya ara. Awọn ẹya mesoscale ti a ṣe nipasẹ awọn ilana iṣelọpọ iyokuro ni awọn ohun-ini tribological alailẹgbẹ nitori ọpọlọpọ awọn ohun elo ati awọn ipo dada ti iṣelọpọ nipasẹ awọn ilana iṣelọpọ oriṣiriṣi. Awọn imọ-ẹrọ iṣelọpọ mesoscale iyokuro wọnyi mu awọn ifiyesi wa ti o ni ibatan si mimọ, apejọ, ati tribology. Iwa mimọ jẹ pataki ni iṣelọpọ mesoscale nitori idoti mesoscale ati iwọn patiku idoti ti a ṣẹda lakoko ilana iṣelọpọ meso le jẹ afiwera si awọn ẹya mesoscale. Mesoscale milling ati titan le ṣẹda awọn eerun ati burrs ti o le dènà ihò. Mofoloji dada ati awọn ipo ipari dada yatọ pupọ da lori ọna iṣelọpọ mesomanufacturing. Awọn ẹya Mesoscale nira lati mu ati ṣe deedee eyiti o jẹ ki apejọ jẹ ipenija eyiti pupọ julọ awọn oludije wa ko lagbara lati bori. Awọn oṣuwọn ikore wa ni mesomanufacturing ga pupọ ju awọn oludije wa eyiti o fun wa ni anfani ti ni anfani lati pese awọn idiyele to dara julọ.

 

 

 

Awọn ọna ṣiṣe ẹrọ MESOSCALE: Awọn ilana iṣelọpọ mesomanufacturing pataki wa ni Idojukọ Ion Beam (FIB), Micro-milling, & Micro-turning, meso-machining laser, Micro-EDM (ẹrọ itusilẹ itanna)

 

 

 

Mesomanufacturing lilo idojukọ Ion Beam (FIB), Micro-milling, & Micro-Titan: FIB sputers awọn ohun elo lati iṣẹ kan nipasẹ Gallium ion beam bombardment. Awọn workpiece ti wa ni agesin si kan ti ṣeto ti konge ipo ati ki o ti wa ni gbe ni kan igbale iyẹwu labẹ awọn orisun ti Gallium. Itumọ ati awọn ipele yiyi ni iyẹwu igbale ṣe ọpọlọpọ awọn ipo lori nkan iṣẹ ti o wa si tan ina ti awọn ions Gallium fun iṣelọpọ FIB. Aaye ina mọnamọna ti o tun le ṣe ayẹwo tan ina lati bo agbegbe ti a ti sọ tẹlẹ. Agbara foliteji giga kan nfa orisun kan ti awọn ions Gallium lati yara ati kọlu pẹlu nkan iṣẹ. Awọn ijamba yọ awọn ọta kuro ni nkan iṣẹ naa. Abajade ti FIB meso-machining ilana le jẹ awọn ẹda ti a sunmọ inaro facets. Diẹ ninu awọn FIB ti o wa fun wa ni awọn iwọn ila opin bi kekere bi 5 nanometers, ṣiṣe FIB jẹ mesoscale ati paapaa ẹrọ agbara microscale. A gbe awọn ohun elo micro-milling sori awọn ẹrọ milling ti o ga julọ si awọn ikanni ẹrọ ni aluminiomu. Lilo FIB a le ṣe awọn irinṣẹ titan-kekere ti o le ṣee lo lori lathe kan lati ṣe awọn ọpa ti o ni ila ti o dara. Ni awọn ọrọ miiran, FIB le ṣee lo lati ṣe ẹrọ irinṣẹ lile ni afikun awọn ẹya meso-machining taara si nkan iṣẹ ipari. Oṣuwọn yiyọ ohun elo ti o lọra ti jẹ ki FIB jẹ aiṣiṣẹ fun ṣiṣe awọn ẹya nla taara. Awọn irinṣẹ lile, sibẹsibẹ, le yọ ohun elo kuro ni iwọn iwunilori ati pe o tọ to fun awọn wakati pupọ ti akoko ẹrọ. Bibẹẹkọ, FIB jẹ ilowo fun eka meso-machining taara awọn apẹrẹ onisẹpo mẹta ti ko nilo iwọn yiyọ ohun elo idaran. Gigun ifihan ati igun isẹlẹ le ni ipa pupọ geometry ti awọn ẹya ẹrọ taara.

 

 

 

Mesomanufacturing lesa: Excimer lesa ti wa ni lilo fun mesomanufacturing. Awọn ohun elo lesa excimer nipa pulsing o pẹlu nanosecond pulses ti ultraviolet ina. Nkan iṣẹ ti wa ni gbigbe si awọn ipele itumọ deede. Alakoso ṣe ipoidojuko iṣipopada ti nkan iṣẹ ni ibatan si tan ina lesa UV iduro ati ipoidojuko ibọn ti awọn isọ. Ilana asọtẹlẹ iboju-boju le ṣee lo lati ṣalaye awọn geometries meso-machining. A ti fi iboju-boju naa sinu apakan ti o gbooro ti tan ina nibiti ina lesa ti lọ silẹ pupọ lati pa iboju-boju naa kuro. Jiometirika iboju-boju ti wa ni idinku nipasẹ awọn lẹnsi ati jẹ iṣẹ akanṣe sori nkan iṣẹ. Yi ona le ṣee lo fun a machining ọpọ iho (orun) ni nigbakannaa. Eximer wa ati awọn laser YAG le ṣee lo lati ṣe ẹrọ awọn polima, awọn ohun elo amọ, gilasi ati awọn irin ti o ni awọn iwọn ẹya bi kekere bi 12 microns. Isopọpọ ti o dara laarin iwọn gigun UV (248 nm) ati iṣẹ-ṣiṣe ni mesomanufacturing lesa / meso-machining results in inaro ikanni Odi. Ona meso-machining lesa mimọ ni lati lo Ti-sapphire femtosecond lesa. Awọn idoti ti a rii lati iru awọn ilana iṣelọpọ mesomanufacturing jẹ awọn patikulu nano-iwọn. Awọn ẹya iwọn micron ti o jinlẹ le jẹ microfabricated nipa lilo laser femtosecond. Ilana ablation lesa femtosecond jẹ alailẹgbẹ ni pe o fọ awọn ifunmọ atomiki dipo ohun elo abating thermally. Awọn femtosecond lesa meso-machining / micromachining ilana ni o ni pataki kan ibi ni mesomanufacturing nitori ti o jẹ regede, micron lagbara, ati awọn ti o ni ko ohun elo kan pato.

 

 

 

Mesomanufacturing nipa lilo Micro-EDM (ẹrọ itanna-iṣanjade): Ẹrọ itanna elekitiro n yọ ohun elo kuro nipasẹ ilana imun-ọgba. Awọn ẹrọ micro-EDM wa le ṣe awọn ẹya kekere bi 25 microns. Fun awọn sinker ati ẹrọ micro-EDM waya, awọn ero pataki meji fun ṣiṣe ipinnu iwọn ẹya jẹ iwọn elekiturodu ati aafo-bum. Awọn elekitirodu diẹ ju 10 microns ni iwọn ila opin ati ju-bum diẹ bi awọn microns diẹ ti wa ni lilo. Ṣiṣẹda elekiturodu ti o ni geometry eka fun ẹrọ EDM sinker nilo imọ-bi o. Mejeeji lẹẹdi ati bàbà jẹ olokiki bi awọn ohun elo elekiturodu. Ọna kan si iṣelọpọ elekiturodu sinker EDM idiju fun apakan mesoscale ni lati lo ilana LIGA. Ejò, bi awọn ohun elo elekiturodu, le ti wa ni palara sinu LIGA molds. Electrode LIGA Ejò le lẹhinna gbe sori ẹrọ EDM sinker fun ṣiṣe iṣelọpọ apakan kan ninu ohun elo ti o yatọ gẹgẹbi irin alagbara tabi kovar.

 

 

 

Ko si ilana mesomufacturing kan ti o to fun gbogbo awọn iṣẹ ṣiṣe. Diẹ ninu awọn ilana mesoscale jẹ arọwọto jakejado ju awọn miiran lọ, ṣugbọn ilana kọọkan ni onakan rẹ. Ni ọpọlọpọ igba a nilo ọpọlọpọ awọn ohun elo lati mu iṣẹ ṣiṣe ti awọn paati ẹrọ ṣiṣẹ ati pe o ni itunu pẹlu awọn ohun elo ibile gẹgẹbi irin alagbara, irin nitori pe awọn ohun elo wọnyi ni itan-akọọlẹ gigun ati pe a ti ṣe afihan daradara nipasẹ awọn ọdun. Awọn ilana iṣelọpọ Mesomanufacturing gba wa laaye lati lo awọn ohun elo ibile. Awọn imọ-ẹrọ ẹrọ iṣelọpọ mesoscale iyokuro faagun ipilẹ ohun elo wa. Galling le jẹ ohun-ọrọ pẹlu diẹ ninu awọn akojọpọ ohun elo ni mesomanufacturing. Ilana iṣelọpọ mesoscale kọọkan ni adani ni ipa lori aibikita dada ati mofoloji. Micro-milling ati micro-Titan le ṣe ina awọn burrs ati awọn patikulu ti o le fa awọn iṣoro ẹrọ. Micro-EDM le fi ipele ti o tunṣe silẹ ti o le ni yiya pato ati awọn abuda edekoyede. Awọn ipa edekoyede laarin awọn ẹya mesoscale le ni awọn aaye olubasọrọ to lopin ati pe ko ṣe deede ni deede nipasẹ awọn awoṣe olubasọrọ oju. Diẹ ninu awọn imọ-ẹrọ ẹrọ mesoscale, gẹgẹbi micro-EDM, ti dagba ni deede, ni idakeji si awọn miiran, gẹgẹbi femtosecond laser meso-machining, eyiti o tun nilo idagbasoke afikun.