第三章先進(jìn)制造工藝技術(shù)n(編輯修改稿)
2025-03-28 11:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 方向發(fā)展 新原理、新方法、新材料的不斷發(fā)展 微機(jī)械概述 ? 微型機(jī)械的概念由 Richard PF于 1959年提出，第一個(gè)硅微型壓力傳感器于 1962年問世。 ? 1994年美國(guó)國(guó)防部將 MEMS列為關(guān)鍵技術(shù)。德國(guó)首創(chuàng)的 LIGA為 MEMS的發(fā)展提供了新的技術(shù)手段。微機(jī)械按照尺寸特征分為： 1～ 10mm的微小機(jī)械；1um～ 1mm的微機(jī)械； 1nm～ 1um的納米機(jī)械。 ? 制造微機(jī)械常用的微細(xì)加工，又可以分為：微米級(jí)微細(xì)加工，亞微米級(jí)微細(xì)加工和納米級(jí)微細(xì)加工等 微機(jī)械的基本特征 體積小，精度高，重量輕 性能穩(wěn)定，可靠性高 能耗低，靈敏度和工作效率高 多功能，智能化 適應(yīng)于大批量生產(chǎn)，制造成本低 微機(jī)械研究?jī)?nèi)容 ? 理論基礎(chǔ) 微電子學(xué)、微機(jī)械學(xué)、微光學(xué)、微動(dòng)力學(xué)、微流體力學(xué)、微熱力學(xué)、微摩擦學(xué)、微結(jié)構(gòu)學(xué)、微生物學(xué)等共同構(gòu)成了微機(jī)械研究的理論基礎(chǔ)。 ? 技術(shù)基礎(chǔ) 微機(jī)械設(shè)計(jì)、微機(jī)械材料、微細(xì)加工、微裝配與封裝、集成技術(shù)、微測(cè)量、微能源、微系統(tǒng)控制等 ? 應(yīng)用研究 微機(jī)械在精密儀器、醫(yī)療衛(wèi)生、生物工程，特別在空間狹小、操作精度高、功能高度集成的航空航天機(jī)載設(shè)備領(lǐng)域有著巨大應(yīng)用潛力。如微型傳感器、微型執(zhí)行器、微型光機(jī)電器件和系統(tǒng)、微型機(jī)器人、微型飛行器、微型動(dòng)力系統(tǒng)等。 ? 微細(xì)加工技術(shù)指制作微機(jī)械或微型裝置的加工技術(shù)。 ? 微細(xì)加工是指加工尺度為微米級(jí)范圍的加工方式，是 MEMS發(fā)展的重要基礎(chǔ)，它起源于半導(dǎo)體制造工藝。廣義的微細(xì)加工方式十分豐富，包含了微細(xì)機(jī)械加工，各種現(xiàn)代特種加工，高能束加工等方式。 Insert text here Insert text here Insert text here Insert text here Insert text hre 結(jié)合加工 變形加工 材料處理 材料改性 分離加工 加工類型 微細(xì)加工 特點(diǎn) ? 從加工對(duì)象看，微細(xì)加工不但加工尺度小，而且被加工對(duì)象的整體尺寸也很微小。 ? 必須針對(duì)不同對(duì)象和加工要求，具體考慮不同的加工方法和手段 ? 微細(xì)加工在加工目的、加工設(shè)備、制造環(huán)境、材料選擇與處理、測(cè)量方法和儀器等方面有特殊的要求。 微細(xì)加工相關(guān)技術(shù) ◆ 超微機(jī)械加工 ◆ 光刻加工 ◆ 刻蝕技術(shù) ◆ LIGA技術(shù) ◆ 薄膜制備技術(shù) ◆ 犧牲層技術(shù) ◆ 分子裝配技術(shù) 微型超精密加工機(jī)床機(jī)構(gòu)示意圖 光刻技術(shù) ? Raith ELINE電子束光刻機(jī) 離子刻蝕技術(shù) LIGA 技術(shù) 薄膜制備技術(shù) ?離子濺射鍍膜機(jī) 加工方法的 多樣化 提高微細(xì)加工 的經(jīng)濟(jì)性 加工材料的 多樣化 加快微細(xì)加工 機(jī)理的研究 微細(xì)加工的發(fā)展與趨勢(shì) 隨著制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇 ， 產(chǎn)品的開發(fā)速度和制造技術(shù)的柔性變得十分關(guān)鍵 ， 從技術(shù)角度 ， 計(jì)算機(jī)科學(xué) 、 CAD技術(shù) 、 材料科學(xué) 、 激光技術(shù)的發(fā)展和普及成為新的制造技術(shù)產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ) 。 快速原型技術(shù)于 20世紀(jì) 80年代在美國(guó)問世 ， 并很快完成了數(shù)種 RPM工藝技術(shù)的研究 ， 開發(fā)與商品化過程 。 目前 ， 全球有數(shù)十種 RPM工藝技術(shù) ， 1995年市場(chǎng)增長(zhǎng)率為 49％ ，
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