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血管
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血管造影机L轴、P轴设计【医疗器材】,血管,造影,设计,医疗,器材
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装订线第4章进程 kamlakar rajurkar和Marc madou 摘要: 生产工序的原料转换成所需的零件，使可用和实用的产品。全部制造过程的评估，然后选定为具体应用的基础上，类型和金额涉及能源，过程机制及其能力（包括精度和可重复性） ， 对环境的影响，和经济。除以上措施外， micromanufacturing过程中还需要待评估对质量的搬迁（或塑性变形或增补）最小的一笔赔偿的材料在一个周期，以及为实现精确的相关micromanufacturing设备。这个第一章开始，描述了地位的micromanufacturing进程的观察期间， wtec 访问亚洲和欧洲。国家- - -艺术micromanufacturing过程中，美国还包括在这一章。网站访问了在亚洲和欧洲，包括工业，大学和研究机构。 具体问题的过程中的机制，建模与仿真，表面完整性，和尺度效应是总结了在第二部分的这一章。 micromanufacturing工艺和设备: 许多不同类型的micromanufacturing过程中，观察，访问期间。要提供了广阔的鉴于该micromanufacturing这些过程分为三种主要类型-消减， nearnet - 形状，和添加剂。一些这些进程是缩减版本，现有的传统macromanufacturing技术，和其他创新的方法是利用各种物理和化学效果消减过程: 物质消减的过程，包括微机械等为契机，钻，铣，和磨削;电的物理和化学过程，如电放电加工（电火花加工）和电化学加工（流脑） ;和能源束加工，如激光，电子，离子束的焦点。 微机械机械微细加工过程中，自然是缩减版本的现行宏观层面进程。在这些进程中，工具，通常是在直接接触的机械与工件和因此，一个良好的几何相关关系的工具的路径和加工表面可以得到。 相比，微电子制备方法，他们有较高的材料去除率和能力机复杂的二维和三维microshapes在不同的工程材料。 法努克在日本已商品化的一个超高精度微机械名为robonano用户界面（图4.1a ） 。它可以作为一个功能的五轴联动轧机，车床，五轴联动磨床，五轴联动成型机，以及高速牛头刨床（图4.1b ， C ， D ）的。切割是名义上完成了由一个单晶金刚石工具。为了铣削，空气透平主轴是受雇为转速高达70000 rpm的。整形是做使用高速穿梭单位能生产3槽每秒， 3千赫快速的工具，伺服使用压电陶瓷（ Fanuc的robonano的用户界面， 2004年） 。 1 Fanuc的一系列15i控制器实现数值控制robonano 。该决议的线性石斧是1 nm和0.00001o为旋转轴。实际痕量率的数控命令是 2nm在直线和 5 / 100 ， 000度的索引。这一良好的伺服追踪能力，是归因于一个“完全摩擦免费纳米伺服“技术（线性所有的幻灯片和螺丝是静态的空气轴承） 。此外， 系统是封闭在一个空气淋浴温度控制单元，其温度控制在0.01 C至消除热增长的错误。(a) ROBOnano Ui.(b) Grinding/Milling.(c) Turning. (d) Shaping. robonano是用来机器镜，过滤器，光栅，液晶显示器（ LCD ）面板，小镜头， micromoldings ，和其他小超精密零件。大部分的零件大约需要5分钟加工。 4.2a的数字显示，一块黄铜与梯形槽与高长宽比，开放角3度，和Groove足球场， 35 m的microgrooves高的长宽比很受欢迎，在半导体加工。不过，粗糙度的侧壁和尖锐的底边robonano加工沟槽的好得多，比许多其他方法在使用的半导体加工。数字4.2b是一个模具的双侧重镜头构成的连续弯V型槽35 m的宽度和与复杂多变的V型的角度和深度。在此外， 3D免费-曲面，例如作为一个4 4 凸透镜阵列（图4.2c ） ，也可以加工robonano 。该材料可以黄铜或硅， 镜头间距290 m的，直径236 m的，高度16 m的，和R 448 m的（ Fanuc的robonano - 0ib加工样品， 2005年） 。 图4.3 。图4.3 。 microlathe 。 国家研究所的先进工业科学和技术（ aist ）在日本已制定了microlathe是32毫米长， 25毫米宽， 30.5毫米高，重量只有100克（见图4.3 ） 。它包括一个摩擦驱动的蠕动系统，主轴驱动装置由一个微电机，以及toolrest 。 改性蠕动型microsliders雇用，在这种幻灯片，引导和举行与摩擦。它定位解决25纳米。通过优化的驱动器模式，顺利饲料400 m / s时，才能实现尽管其逐步饲料的行动。虽然主要主轴电机只一点五瓦特额定功率，旋转速度可以达到每分钟转速10000 （冈崎和北， 2000年，冈崎， 2000年） 。 图4.4 。 microcomponents加工microlathe 。 该microlathe可以减少黄铜1.5 m的表面粗糙度在饲料中的方向。图4.4显示microparts 加工由microlathe 。最小的直径工件加工在实验中是60 m的图4.5a显示了micromilling机的发展在aist 。机器组成一的X - Y阶段和zaxis 驱动单元持有主轴单元。 Z轴驱动装置采用了空心机螺杆，并带动一直接驱动交流（ AC ）马达。主轴和干劲，螺杆分配在一条线。那个主轴直径为27毫米额定八十瓦特，并提供30.0万rpm的最高转速。那个主轴年底举行铣刀与直接加工collet夹头1毫米。高主轴回转， highfeed 率，和小深度的切有助于减少加工武力。运动控制是实现由一名全职闭环数字伺服系统，获得反馈信号从线性规模的一项决议在50 nm 。 42 4 。进程 （一） micromilling机。 （二）胭脂的数字，不法之徒。 （三）蜂窝4毫米足球场和2毫米深。 图4.5 。 micromilling机和产生的功能。 小直径年底铣工具， micromilling机已用于机硬铝合金和预硬化钢。显示在数字4.5b和C ，三维microfeatures已产生。那个样本中显示的数字4.5b完成，在短短的一百三十秒（冈崎和北， 2000年，冈崎， 2000年，河原等人， 1997年，北等人， 1998年） 。 纳米，与优势的简单加工，成本低和高吞吐量，可以克服限制常规光刻技术。它有着巨大的潜力，在纳米电子学，数据存储， 光电子和生物医学中的应用。工业技术研究院（工研院）在台湾已开发了纳米设备与系统的先进技术并行，压力均匀性和快速加热（见图4.6 ） 。并行性和压力的变化是在5 以内和升温速率是预计将超过100 C时每秒。目的是纳米图案是捏造事实纳米结构“ （ 100 nm ）的使用nanomold所作的电子束光刻和干法刻蚀（工研院年度报告， 2004年， ehrfeld等人， 1996年） 。图4.6 。 nanoimprinter mirl 30 B 。 重点研究在该中心为微系统技术（ zemi ，柏林adlershof ） ，节由柏林科技大学的研究所机床和工厂管理（互联网基金）公司和Fraunhofer gesellschaft研究所生产系统和设计技术（ ipk ） ，是对小型设备机器零件和单一的小批量经济。工具制成的碳化钨与几何界定的前沿（图4.7a ， b ）是用于microcutting 。研究人员在zemi也工作，对优化工具的几何和工艺参数，为车铣加工光学结构和面。合适的校正算法已制定并导致精度高的特点（图4.7c ） （ ipk和互联网基金的施舍， 2004年） 。 kamlakar rajurkar和Marc madou图4.7 。 micromilling工具和机械加工的特点。 在zemi ，有限元方法（有限元分析）模型（图4.8a ）和力学分析（图4.8b ） 被用来作为工具，流程优化，制造业等战略和技术参数。它很明显，不断提高的建模与仿真技术在很大程度上减少需要昂贵的和时间消耗实验（ ipk和互联网基金的施舍， 2004年） 。图4.8 。建模与仿真在zemi 。 作为一个技术突出，研究所的生产技术（ ipt ，在rwth -亚琛工业大学，德国） 是能同时测量孔在钻孔，镗孔和切割。的基础上，测量反馈，削减的立场是纠正的动态过程中。一动捕获和补偿变形的主轴。这消除了随后的整理步骤。这种智能镗刀命名为“国际文凭组织”是有能力制造孔与圆柱度小于5 m的（德国弗劳恩霍夫ipt ， 2005年） 。该micromilling在ipt采用了传统的macroscale精密机床，以推动微型刀具。努力是利用硬质涂层，以减少刀具磨损，以及主要的挑战是控制该涂层厚度和保持几何的microtool 。然而，涂料已证明积极成果的耐磨性显示，在数字4.9a 。高度界定微尺度特点是在球磨ipt显示，在数字4.9b 。（一）比较磨损的微观铣刀无（左）和（右）硬质涂层。（二） micromilled的特点就微尺度物体。 图4.9 。 micromilling在ipt 。 作为一个研究项目在Twente大学（荷兰）命名为“捏造显微组织粉末爆破， “粒子Jet是针对一个目标的机械材料搬迁（图4.10a ） 。喷嘴是扫描以上的目标，多次以实现一个统一的蚀刻表面。它是一种快速，廉价和准确的定向蚀刻技术的脆性材料，如玻璃， 44 4 。进程硅和陶瓷。时间，至etch通过一个500毫米厚的pyrex晶圆与一喷嘴大约是20分钟。 4.10b的数字显示，一个典型的microfeature获得这种技术（微型爆炸， 2005年） 。一）原则粉爆破。 （二） 400 m的深炸毁的玻璃结构。图4.10 。微粉爆破。 力学机械微机械是受密集的实验和模拟研究在伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩（ uiuc ）和美国西北大学;调校显示在数字4.11a和B试点工作包括尺寸效应和最低晶片的厚度效应，弹塑性变形，及微观结构的影响，在微细加工。模拟研究，包括分子动力学方法，有限元，机械和建模，多尺度模型。研究人员正在研究uiuc 表面生成机制，在微观端铣双方的单相和多相工件材料。有限元法模拟为铁素体和珠光体材料进行了寻找的最低芯片厚度。一切削力模型的微观月底铣削过程中也有人提议预测的影响刀具刃口半径对切削力（ vogler ， devor和卡普尔， 2004年） 。 （一） microturning机（ nwu ） 。 （二） 3轴卧式铣机（ uiuc ） 。（三）加工组件。图4.11 。微机械在nwu和uiuc 。 穆尔纳米技术系统公司，一家美国公司，致力于开发和供应超精密数控机床系统。单点金刚石车削和确定性microgrinding 技术是用于生产的Plano ，球面，非球面，形，自由和光学。那个提供系统（纳米技术220upl ， 350upl ， 3
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