微型机械加工技术发展现状和趋势及其关键技术正式版
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机械工艺技术的发展趋势和前景展望在当今科技飞速发展的时代,机械工艺技术作为制造业的核心支撑,正经历着深刻的变革和创新。
它不仅影响着产品的质量、性能和成本,还决定着企业的竞争力和行业的发展方向。
本文将探讨机械工艺技术的发展趋势,并对其前景进行展望。
一、机械工艺技术的发展现状过去几十年,机械工艺技术取得了显著的进步。
从传统的车、铣、刨、磨等加工工艺,到数控加工技术的广泛应用,生产效率和加工精度得到了大幅提升。
同时,材料科学的发展也为机械工艺技术提供了更多的选择,高强度、耐高温、耐腐蚀等新型材料不断涌现,满足了不同领域的需求。
然而,随着市场需求的不断变化和科技的持续进步,当前的机械工艺技术仍面临着一些挑战。
例如,在追求高精度和复杂形状的加工时,现有工艺仍存在一定的局限性;在绿色制造和可持续发展方面,还需要进一步降低能源消耗和环境污染;此外,智能化和自动化水平仍有待提高,以应对日益增长的个性化定制需求。
二、机械工艺技术的发展趋势1、数字化制造数字化制造是机械工艺技术发展的重要趋势之一。
通过计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程(CAE)等技术的集成,实现了产品设计、工艺规划、生产制造的数字化协同。
数字化制造不仅提高了生产效率和精度,还能够在产品开发阶段就对其性能进行预测和优化,减少了研发周期和成本。
2、增材制造增材制造技术,又称 3D 打印,是近年来发展迅速的一种新型制造技术。
与传统的减材制造不同,增材制造是通过逐层堆积材料的方式来构建物体。
它能够实现复杂形状的快速制造,为个性化定制和创新设计提供了极大的便利。
此外,增材制造还可以减少材料浪费,降低生产成本。
3、智能制造智能制造是将人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术与机械工艺技术深度融合的产物。
通过智能传感器对生产过程中的数据进行实时采集和分析,实现设备的自诊断、自调整和自适应控制,从而提高生产效率、产品质量和设备利用率。
机械制造中的微加工技术研究随着科技的进步和社会的发展,人们对微加工技术的需求越来越高。
微加工技术是指对微细尺寸的物体进行加工和制造的一种技术。
它能够在微米级别下进行精密加工,因此在机械制造领域有着广泛的应用。
本文将探讨机械制造中的微加工技术研究的现状和未来发展趋势。
一、微加工技术的概述微加工技术是一种高精度、高效率的加工方式,通过使用微纳尺度工具对微米级别的物体进行制造和加工。
与传统的机械加工方式相比,微加工技术具有更小的加工尺寸、更高的精度和更少的能量损失。
同时,微加工技术还可以实现对复杂结构的加工,例如微型芯片、微型机械零件等。
二、微加工技术在机械制造中的应用1. 微型零件的制造微加工技术在制造微型零件方面具有重要的应用。
传统的机械加工方法往往无法满足对微型零件高精度和高质量的要求,而微加工技术则可以通过控制微纳尺度工具的运动轨迹和力的大小,来实现微型零件的精密制造。
2. 微纳加工技术的开发微纳加工技术是微加工技术的一种重要分支,它主要研究如何利用光、电、激光等技术对微米级别的物体进行加工和制造。
微纳加工技术的开发不仅可以满足对微型零件高质量加工的要求,还可以应用于生物医学、光电子、纳米材料等领域。
3. 微加工技术在测量仪器制造中的应用微加工技术在测量仪器制造中有着广泛的应用。
通过微加工技术可以制造出高精度的光学元件、传感器、微流控芯片等,在科研、医学和工业等领域起到了重要的作用。
三、微加工技术研究的挑战和发展趋势尽管微加工技术在机械制造领域有着广泛的应用,但在实际应用中仍面临着许多挑战。
首先,微加工技术的加工尺寸要求越来越小,这对加工设备和工具的精度和稳定性提出了更高的要求。
因此,需要不断研发和改进更精密和稳定的微加工设备和工具。
其次,微加工技术在加工过程中存在着较大的能量损失和热量积聚的问题。
这可能导致加工的不均匀性和加工表面的质量下降。
因此,需要研究更合理的加工策略来解决这些问题。
最后,微加工技术的应用领域日趋广泛,对加工材料的多样性和耐用性提出了更高的要求。
机械加工行业发展现状及未来发展趋
势
一、现状概述
机械加工行业作为传统制造业的重要组成部分,在当前工业领域中仍然占据着重要的地位。
随着科技的不断发展,机械加工技术也得到了持续的更新与进步,从而使得行业得以稳步发展。
目前,我国机械加工行业已经成为全球最大的生产大国之一,不仅满足了国内市场需求,同时也逐步打开了国际市场,与世界各地的用户进行深度合作。
然而,尽管当前行业发展形势较好,但在新科技不断涌现和国际环境复杂多变的大背景下,仍然面临诸多挑战和问题。
二、未来发展趋势
1.智能化转型
随着工业4.0的兴起和人工智能技术的成熟,智能化转型已经成为机械加工行业未来发展的必然趋势。
通过引入先进的工业机器人、自动化生产线以及智能化管理系统,可以实现生产过程的自动化、智能化,提高生产效率、降低成本,并且可以满足个性化定制的需求。
未来,机械加工行业将进一步加速向智能化转型的步伐,提高企业核心竞争力。
2.数字化转型
数字化转型是机械加工行业发展的另一大趋势。
通过引入数字化技术,可以实现产品设计、工艺规划、生产制造等
环节的无缝对接,提高生产过程的协同性和效率。
同时,数字化技术还可以帮助企业更好地进行数据分析与预测,为企业的决策提供有力支持。
未来,数字化转型将成为机械加工行业发展的关键因素之一。
3.绿色发展
随着环保意识的日益增强,绿色发展已经成为各行各业关注的焦点。
机械加工行业作为高耗能、高排放的行业之一,更应该注重环保问题。
未来,机械加工行业将更加注重节能减排、资源循环利用等方面的问题,采取有效措施降低能耗和减少污染物排放,推动行业实现可持续发展。
微型技术的发展现状与未来趋势随着科技的不断进步,微型技术的发展正呈现出一片蓬勃的景象。
微型技术,顾名思义,是指尺寸小到微米级别的技术。
它的应用范围广泛,涉及到多个领域,如电子设备、医疗器械、能源、材料等。
本文将从发展现状和未来趋势两个方面探讨微型技术的发展。
首先,让我们来看一下微型技术的发展现状。
随着纳米科技的进步,微型技术已经在各个领域得到了广泛的应用。
在电子设备领域,微型技术的发展使得我们的手机、电脑等设备变得越来越小巧轻便。
微型技术的应用使得电子设备的性能得以大幅度提升,同时也为我们的生活带来了更多的便利。
在医疗器械领域,微型技术的发展为医疗行业带来了革命性的变化。
微型医疗器械可以在人体内部进行精确的诊断和治疗,无需进行大量的切割和侵入性手术。
例如,微型胶囊内镜可以在消化道中进行检查,不仅能够提供高清晰度的图像,还可以进行病变组织的精确切除。
微型技术的应用使得医疗治疗变得更加精准和无痛苦,大大改善了患者的生活质量。
另外,微型技术也在能源领域发挥着重要的作用。
随着全球对环境保护的日益重视,可再生能源的开发和利用成为了当务之急。
微型技术可以帮助实现对能源的高效转换和储存,减少能源浪费和污染。
例如,微型太阳能电池可以通过纳米材料的应用将太阳能转换为电能,从而实现清洁的能源利用。
微型技术的应用不仅可以满足能源需求,还可以减少对化石燃料的依赖,实现可持续发展。
然而,微型技术的发展仍然面临着一些挑战。
首先,微型技术的研发和制造成本较高。
由于微型技术的尺寸要求非常精准,制造过程的要求十分严格,因此研发和制造微型技术需要投入大量的资金和精力。
其次,微型技术的安全性和可靠性也是一个问题。
由于微型技术的应用往往涉及到人体、电子设备等领域,其安全性和可靠性对于人们的生命和财产安全至关重要。
因此,如何保证微型技术的安全性和可靠性是一个亟待解决的问题。
然而,尽管面临一些挑战,微型技术的未来仍然充满希望和机遇。
随着技术的不断进步,微型技术的研发和制造成本预计将大幅降低,从而加速微型技术的应用推广。
现代机械加工技术的发展与趋势在当今科技飞速发展的时代,现代机械加工技术作为制造业的核心支撑,正经历着深刻的变革和不断的创新。
它不仅关乎着产品的质量和生产效率,更对整个工业领域的进步和经济的发展起着至关重要的作用。
回顾过去,传统的机械加工技术主要依靠人工操作机床,加工精度和效率都相对较低。
然而,随着科学技术的不断进步,尤其是计算机技术、自动化技术和新材料的应用,现代机械加工技术已经取得了令人瞩目的成就。
数控技术的广泛应用是现代机械加工技术发展的一个重要里程碑。
数控机床通过预先编写的程序控制加工过程,能够实现高精度、复杂形状的零件加工。
相比传统机床,数控机床具有更高的加工精度和稳定性,大大提高了产品的质量和一致性。
而且,数控技术还可以实现多轴联动加工,使得原本难以加工的复杂曲面零件变得容易实现,为航空航天、汽车制造等领域的发展提供了有力的技术支持。
激光加工技术是另一项具有重要意义的现代机械加工技术。
激光具有高能量密度、高方向性和高相干性等特点,能够实现高精度的切割、焊接、打孔和表面处理等工艺。
在电子、医疗、珠宝等行业,激光加工技术已经得到了广泛的应用。
例如,在电子行业中,激光可以用于精细的线路板切割和芯片制造;在医疗领域,激光可以用于微创手术和医疗器械的加工。
电火花加工技术在模具制造等领域发挥着重要作用。
它利用电极之间的脉冲放电产生的高温,蚀除金属材料,从而实现对复杂形状和高硬度材料的加工。
电火花加工技术不受材料硬度的限制,对于加工那些难以用传统切削方法加工的材料,如硬质合金、钛合金等,具有独特的优势。
增材制造技术,也就是常说的 3D 打印技术,是近年来机械加工领域的一颗新星。
它通过逐层堆积材料的方式来构建物体,能够实现复杂形状零件的快速制造,并且可以大大减少材料的浪费。
3D 打印技术在航空航天、医疗、汽车等领域的应用不断拓展。
比如,在航空航天领域,3D 打印可以用于制造轻量化的结构件;在医疗领域,3D 打印可以定制个性化的医疗器械和假体。
微型技术的发展现状与未来趋势近年来,随着科技的不断发展和人类对科技的不断追求,微型技术逐渐成为科技界的热门话题。
微型技术是指那些处理微小尺寸物质和过程的技术,它在各个领域都有着广泛的应用。
本文将通过对微型技术的发展现状和未来趋势的探讨,来阐明其在未来发展中所具备的重要地位。
首先,我们来看一下微型技术的发展现状。
在生物医学领域,微型技术已经取得了许多重要成果。
例如,在微型医疗器械方面,微型植入器和微型手术机器人已经开始应用于临床实践中,减少了手术的创伤和恢复期,提高了手术的精确性和可控性。
在药物传递方面,微型胶囊和微型智能药物释放系统可以精确控制药物的释放速率和位置,提高药效,减少药物副作用。
在生物传感器方面,微型生物芯片的出现可以迅速检测出微量生物分子,实现早期诊断和个性化治疗。
这些发展为人类健康提供了新的可能性。
另一方面,在能源领域,微型技术也发挥着重要作用。
微型储能技术使得电池和超级电容器变得更小更轻便,为移动设备提供了更持久更稳定的能源支持。
微型太阳能电池的出现解决了传统太阳能电池面积大、安装困难的问题,可以广泛应用于智能家居和智能建筑领域。
微型风力发电技术将微缩风力机结合到建筑物中,充分利用微风资源,提供清洁能源,同时不占用大面积土地。
这些技术的发展为未来能源短缺问题提供了新的解决方案。
此外,在智能制造领域,微型技术以其高精度、高效率和高稳定性等优点,得到了广泛应用。
数控微机床和微纳加工技术的发展,使得微型零部件的制造变得更加精确和可靠。
微型传感器和微型执行器的应用,实现了智能制造过程的自动化和智能化。
微型机器人的研究则为智能制造提供了新的思路和方向。
这些技术不仅提高了生产效率,还降低了成本,推动了制造业的转型升级。
展望未来,微型技术的发展还将朝着更广阔的领域拓展。
首先,在生物医学领域,微型技术将更加趋向于个性化和精准化。
通过基因检测等手段,医生可以针对个体基因特征进行治疗方案的制定,实现精准医学。
机械加工中的未来发展趋势概述机械加工是一种通过切削、磨削、冲压等方法对材料进行加工的工艺。
随着科技的发展和工业的进步,机械加工领域正面临着新的挑战和机遇。
本文将探讨机械加工中的未来发展趋势,并分析对该行业的影响。
自动化与智能化未来的机械加工将不可避免地向自动化和智能化方向发展。
随着机器人技术的快速发展,机械加工的自动化水平将大大提高。
比如,自动化机床设备将能够根据预定的程序进行操作,减少人工操作的需求,提高加工的效率和精度。
同时,机器人在机械加工中的应用也将得到进一步扩展,如在装配线上进行自动装配、在加工过程中进行智能监控等。
此外,人工智能技术的应用也将为机械加工带来颠覆性的变革。
通过机器学习和深度学习算法,机器将能够自动识别和学习不同材料的特性和加工要求,从而实现更加智能化的加工过程。
这将大大提高机械加工的自适应能力和智能化水平,减少人工干预的需求,提高加工效率和品质。
数字化与虚拟化未来的机械加工将趋向于数字化和虚拟化。
随着数字化技术的不断发展,机械加工过程将能够通过数字化模型进行建模、仿真和优化。
这种虚拟化的加工过程将极大地提高加工的效率和准确性,同时降低成本和风险。
另一方面,数字化技术也将推动机械加工向工厂云化和网络化的方向发展。
通过连接加工设备、传感器和计算机等设备,实现实时监控和数据共享,可以提高生产的可视化和透明度,实现生产过程的优化和管理。
精细化与多样化未来的机械加工将趋向于精细化和多样化。
随着消费者需求的个性化和多样化,产品的加工要求也将越来越高。
机械加工将需要更加精细的加工工艺和工具,以满足不同产品的要求。
同时,新材料和新工艺的出现也将推动机械加工的发展。
比如,3D打印技术的广泛应用将改变传统的制造方式,使得产品的设计和制造更加灵活和创新。
另外,新材料的应用也将为机械加工带来新的挑战和机遇,如超硬材料、高温合金等。
环保与可持续发展未来的机械加工将更加注重环保和可持续发展。
随着环境污染和资源稀缺的问题日益突出,机械加工行业将需要采取更加环保和可持续的加工方式。
微纳机械工程的现状与前景展望引言在当前科技日新月异的时代,微纳机械工程作为一门新兴的交叉学科,广泛应用于各个领域,并展现出巨大的发展潜力。
本文将探讨微纳机械工程的现状与前景展望,以期对读者了解这一领域的动态提供一定的参考。
一、微纳机械工程的定义及发展历程微纳机械工程是将微米尺度的器件和纳米尺度的材料结合起来,通过设计、制造、控制和应用,实现对微小结构和系统的精确操作和控制的一门学科。
其发展历程可追溯到20世纪80年代的微操纵技术和纳米加工技术的出现。
随着科技水平和研究力量的不断加强,微纳机械工程在不同领域的应用逐渐扩展,进展迅猛。
二、微纳机械工程在生物医学领域的应用1. 纳米机器人在癌症治疗中的应用纳米机器人是微纳机械工程在生物医学领域的重要应用之一。
通过纳米级别的机器人,可以实现对肿瘤细胞的定点治疗,提高治疗效果,同时减少对正常细胞的伤害。
纳米机器人可以精准运输药物到癌症发生部位,同时通过高精度传感器实时监测肿瘤细胞的变化,对其进行精确诊断和治疗。
2. 纳米材料在组织工程中的应用纳米材料是微纳机械工程在生物医学领域另一个重要的研究方向。
利用纳米材料的特殊性质,可以构建纳米级的支架和生物材料,用于组织工程中的再生医学。
通过微纳机械工程技术设计和制造的人工组织可以促进损伤组织的再生,并且具有更好的生物相容性和生物活性,有望实现人工器官的修复和重建。
三、微纳机械工程在能源领域的应用1. 纳米发电机随着能源危机的不断加剧,微纳机械工程在能源领域的研究日益受到关注。
纳米发电机是其中的一个研究热点,通过利用微纳尺度的材料和结构,将微小的机械振动转化为电能,从而实现能源的转换和利用。
纳米发电机有望应用于嵌入式电子设备和可穿戴设备等领域,提供可持续和绿色的能源解决方案。
2. 纳米材料在太阳能电池中的应用太阳能电池是目前可再生能源中最为重要的一种,而微纳机械工程在太阳能电池的研究中作出了重要的贡献。
通过利用纳米材料的高比表面积和优异的光电特性,可以大大提高太阳能电池的光电转换效率。
机械加工技术国内外发展现状
机械加工技术是现代工业中最基础、最重要的技术之一,它对于制造业的发展和产品质量的提高具有至关重要的作用。
以下是机械加工技术在国内外的发展现状:
国内发展现状:随着中国制造业的发展和技术水平的提高,国内机械加工技术在近年来也得到了快速的发展。
目前,国内机械加工技术水平已经达到了世界先进水平,尤其在高速加工、超精密加工、数字化加工等方面取得了重大进展。
在机床制造方面,国内企业已经具备了自主设计和制造高档数控机床的能力。
同时,国内企业也在大力推进智能化、自动化加工技术的研究和应用,以提高加工效率和产品质量。
国外发展现状:发达国家在机械加工技术方面一直处于领先地位,主要体现在高精度加工、高效率加工、多功能加工、自动化加工等方面。
在机床制造方面,德国、日本、美国等国家拥有世界上最先进的机床生产技术和装备。
此外,一些发达国家在机械加工技术的创新和应用方面也取得了一些重要进展,如3D打印、激光加工、机器人加工等领域。
总体而言,机械加工技术是制造业的核心技术之一,国内外企业和研究机构都在不断推进机械加工技术的研究和应用。
随着数字化、智能化、自动化等技术的不断发展,机械加工技术也将不断创新和进步。
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.微型机械加工技术发展现状和趋势及其关键技术正式版微型机械加工技术发展现状和趋势及其关键技术正式版下载提示:此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中,详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度,而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力,尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。
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--微型机械加工技术概念微型机械加工或称微型机电系统或微型系统是只可以批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、甚至外围接口、通讯电路和电源等于一体的微型器件或系统。
其主要特点有:体积小(特征尺寸范围为:1μm-10mm)、重量轻、耗能低、性能稳定;有利于大批量生产,降低生产成本;惯性小、谐振频率高、响应时间短;集约高技术成果,附加值高。
微型机械的目的不仅仅在于缩小尺寸和体积,其目标更在于通过微型化、集成化、来搜索新原理、新功能的元件和系统,开辟一个新技术领域,形成批量化产业。
微型机械加工技术是指制作为机械装置的微细加工技术。
微细加工的出现和发展早是与大规模集成电路密切相关的,集成电路要求在微小面积的半导体上能容纳更多的电子元件,以形成功能复杂而完善的电路。
电路微细图案中的最小线条宽度是提高集成电路集成度的关键技术标志,微细加工对微电子工业而言就是一种加工尺度从微米到纳米量级的制造微小尺寸元器件或薄模图形的先进制造技术。
目前微型加工技术主要有基于从半导体集成电路微细加工工艺中发展起来的硅平面加工和体加工工艺,上世纪八十年代中期以后在LIGA加工(微型铸模电镀工艺)、准LIGA 加工,超微细加工、微细电火花加工(EDM)、等离子束加工、电子束加工、快速原型制造(RPM)以及键合技术等微细加工工艺方面取得相当大的进展。
微型机械系统可以完成大型机电系统所不能完成的任务。
微型机械与电子技术紧密结合,将使种类繁多的微型器件问世,这些微器件采用大批量集成制造,价格低廉,将广泛地应用于人类生活众多领域。
可以预料,在本世纪内,微型机械将逐步从实验室走向适用化,对工农业、信息、环境、生物医疗、空间、国防等领域的发展将产生重大影响。
微细机械加工技术是微型机械技术领域的一个非常重要而又非常活跃的技术领域,其发展不仅可带动许多相关学科的发展,更是与国家科技发展、经济和国防建设息息相关。
微型机械加工技术的发展有着巨大的产业化应用前景。
--微型机械加工技术的国外发展现状1959年,RichardPFeynman(1965年诺贝尔物理奖获得者)就提出了微型机械的设想。
1962年第一个硅微型压力传感器问世,气候开发出尺寸为50~500μm的齿轮、齿轮泵、气动涡轮及联接件等微机械。
1965年,斯坦福大学研制出硅脑电极探针,后来又在扫描隧道显微镜、微型传感器方面取得成功。
1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~12μm 的利用硅微型静电机,显示出利用硅微加工工艺制造小可动结构并与集成电路兼容以制造微小系统的潜力。
微型机械在国外已受到政府部门、企业界、高等学校与研究机构的高度重视。
美国MIT、Berkeley、Stanford\AT&T和的15名科学家在上世纪八十年代末提出"小机器、大机遇:关于新兴领域--微动力学的报告"的国家建议书,声称"由于微动力学(微系统)在美国的紧迫性,应在这样一个新的重要技术领域与其他国家的竞争中走在前面",建议中央财政预支费用为五年5000万美元,得到美国领导机构重视,连续大力投资,并把航空航天、信息和MEMS作为科技发展的三大重点。
美国宇航局投资1亿美元着手研制"发现号微型卫星",美国国家科学基金会把MEMS作为一个新崛起的研究领域制定了资助微型电子机械系统的研究的计划,从1998年开始,资助MIT,加州大学等8所大学和贝尔实验室从事这一领域的研究与开发,年资助额从100万、200万加到1993年的500万美元。
1994年发布的《美国国防部技术计划》报告,把MEMS列为关键技术项目。
美国国防部高级研究计划局积极领导和支持MEMS的研究和军事应用,现已建成一条MEMS标准工艺线以促进新型元件/装置的研究与开发。
美国工业主要致力于传感器、位移传感器、应变仪和加速度表等传感器有关领域的研究。
很多机构参加了微型机械系统的研究,如康奈尔大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、密执安大学、威斯康星大学、老伦兹得莫尔国家研究等。
加州大学伯克利传感器和执行器中心(BSAC)得到国防部和十几家公司资助1500万元后,建立了1115m2研究开发MEMS的超净实验室。
日本通产省1991年开始启动一项为期10年、耗资250亿日元的微型大型研究计划,研制两台样机,一台用于医疗、进入人体进行诊断和微型手术,另一台用于工业,对飞机发动机和原子能设备的微小裂纹实施维修。
该计划有筑波大学、东京工业大学、东北大学、早稻田大学和富士通研究所等几十家单位参加。
欧洲工业发达国家也相继对微型系统的研究开发进行了重点投资,德国自1988年开始微加工十年计划项目,其科技部于1990~1993年拨款4万马克支持"微系统计划"研究,并把微系统列为本世纪初科技发展的重点,德国首创的LIGA工艺,为MEMS 的发展提供了新的技术手段,并已成为三维结构制作的优选工艺。
法国1993年启动的7000万法郎的"微系统与技术"项目。
欧共体组成"多功能微系统研究网络NEXUS",联合协调46个研究所的研究。
瑞士在其传统的钟表制造行业和小型精密机械工业的基础上也投入了MEMS的开发工作,1992年投资为1000万美元。
英国政府也制订了纳米科学计划。
在机械、光学、电子学等领域列出8个项目进行研究与开发。
为了加强欧洲开发MEMS的力量,一些欧洲公司已组成MEMS开发集团。
目前已有大量的微型机械或微型系统被研究出来,例如:尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红血球,尺寸为7mm×7mm×2mm的微型泵流量可达250μl/min能开动的汽车,在磁场中飞行的机器蝴蝶,以及集微型速度计、微型陀螺和信号处理系统为一体的微型惯性组合(MIMU)。
德国创造了LIGA工艺,制成了悬臂梁、执行机构以及微型泵、微型喷嘴、湿度、流量传感器以及多种光学器件。
美国加州理工学院在飞机翼面粘上相当数量的1mm的微梁,控制其弯曲角度以影响飞机的空气动力学特性。
美国大批量生产的硅加速度计把微型传感器(机械部分)和集成电路(电信号源、放大器、信号处理和正检正电路等)一起集成在硅片上3mm×3mm的范围内。
日本研制的数厘米见方的微型车床可加工精度达1.5μm的微细轴。
--微型机械加工技术概念微型机械加工或称微型机电系统或微型系统是只可以批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、甚至外围接口、通讯电路和电源等于一体的微型器件或系统。
其主要特点有:体积小(特征尺寸范围为:1μm-10mm)、重量轻、耗能低、性能稳定;有利于大批量生产,降低生产成本;惯性小、谐振频率高、响应时间短;集约高技术成果,附加值高。
微型机械的目的不仅仅在于缩小尺寸和体积,其目标更在于通过微型化、集成化、来搜索新原理、新功能的元件和系统,开辟一个新技术领域,形成批量化产业。
微型机械加工技术是指制作为机械装置的微细加工技术。
微细加工的出现和发展早是与大规模集成电路密切相关的,集成电路要求在微小面积的半导体上能容纳更多的电子元件,以形成功能复杂而完善的电路。
电路微细图案中的最小线条宽度是提高集成电路集成度的关键技术标志,微细加工对微电子工业而言就是一种加工尺度从微米到纳米量级的制造微小尺寸元器件或薄模图形的先进制造技术。
目前微型加工技术主要有基于从半导体集成电路微细加工工艺中发展起来的硅平面加工和体加工工艺,上世纪八十年代中期以后在LIGA加工(微型铸模电镀工艺)、准LIGA 加工,超微细加工、微细电火花加工(EDM)、等离子束加工、电子束加工、快速原型制造(RPM)以及键合技术等微细加工工艺方面取得相当大的进展。
微型机械系统可以完成大型机电系统所不能完成的任务。
微型机械与电子技术紧密结合,将使种类繁多的微型器件问世,这些微器件采用大批量集成制造,价格低廉,将广泛地应用于人类生活众多领域。
可以预料,在本世纪内,微型机械将逐步从实验室走向适用化,对工农业、信息、环境、生物医疗、空间、国防等领域的发展将产生重大影响。
微细机械加工技术是微型机械技术领域的一个非常重要而又非常活跃的技术领域,其发展不仅可带动许多相关学科的发展,更是与国家科技发展、经济和国防建设息息相关。
微型机械加工技术的发展有着巨大的产业化应用前景。
--微型机械加工技术的国外发展现状1959年,RichardPFeynman(1965年诺贝尔物理奖获得者)就提出了微型机械的设想。
1962年第一个硅微型压力传感器问世,气候开发出尺寸为50~500μm的齿轮、齿轮泵、气动涡轮及联接件等微机械。
1965年,斯坦福大学研制出硅脑电极探针,后来又在扫描隧道显微镜、微型传感器方面取得成功。
1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~12μm 的利用硅微型静电机,显示出利用硅微加工工艺制造小可动结构并与集成电路兼容以制造微小系统的潜力。
微型机械在国外已受到政府部门、企业界、高等学校与研究机构的高度重视。
美国MIT、Berkeley、Stanford\AT&T和的15名科学家在上世纪八十年代末提出"小机器、大机遇:关于新兴领域--微动力学的报告"的国家建议书,声称"由于微动力学(微系统)在美国的紧迫性,应在这样一个新的重要技术领域与其他国家的竞争中走在前面",建议中央财政预支费用为五年5000万美元,得到美国领导机构重视,连续大力投资,并把航空航天、信息和MEMS 作为科技发展的三大重点。
美国宇航局投资1亿美元着手研制"发现号微型卫星",美国国家科学基金会把MEMS作为一个新崛起的研究领域制定了资助微型电子机械系统的研究的计划,从1998年开始,资助MIT,加州大学等8所大学和贝尔实验室从事这一领域的研究与开发,年资助额从100万、200万加到1993年的500万美元。