深圳工业展暨第23届深圳机械展
2022.3.30-4.2 深圳国际会展中心(宝安新馆)

0.01mm的超微细加工,制出了1:24的超长前端点胶针!

2020-11-04 16:56:26 | 1376 | 来自: 原创-ITES深圳工业展
超微细加工精密加工工业零件

【导语】 在超微细加工领域,最让人头疼的问题莫过于工件表面不平整、钻孔直径过大、难以批量生产等。然而,日本的一家“小作坊”不仅克服了以上的问题,更是实现了直径0.01mm的钻孔加工......

目前的超精密加工是指加工零件尺寸精度大于0.1μm,表面粗糙度Ra小于0.025μm,机床定位精度的分辨率和重复性大于0.01μm的加工技术,涵盖微加工、超微细加工、精加工等加工技术。

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凸起字样被缓慢地往下压进底部,最后变成平滑表面

其中,超微细加工是指在专门进行微小件或精密加工的车间,对小型工件进行的加工,生产的小型工件通常需要用显微镜来观察,产品多用于医疗器械及电子领域。

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大技术制造的微型零件(图片来源:牧野官网)

 

肉眼不可见的超微细加工,现在已经发展到什么样的技术水平了?

日本有家名为TECDIA(技术钻石)的“小作坊”,成功研发了一种微细加工钻头,可实现直径0.03mm,甚至0.01mm的微细加工。并且,他们尤其擅长直径小且孔深的“钻孔加工”

与放电加工及激光加工相比,钻孔加工不仅不会给工件带来负担,还能实现高精度、内表面整洁的开孔。不仅是0.03mm的钻孔加工,TECDIA甚至完成过0.01mm的超微孔加工,纵横比达1:10!

 

 超微细孔加工的应用 


为实现狭小缝隙中的精密点胶,TECDIA设计并制造了超长前端的点胶针。

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作为解决方案,点胶针的最前端必须要高于旁边的零件

点胶针的尖端长度极限由尖端的孔径决定。

一般来说,精密点胶针前端1:10的内径长宽比已是加工界限,而TECDIA的超长前端点胶针却实现了1:24的内径长宽比。

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超长前端的针嘴可以让工件实现从所未有的细致

此外,针嘴前端采用抛光工艺,成功解决了材料的爬胶和拉丝问题。这艺术品般的超长前端点胶针来之不易,完全离不开超精密加工这60多年的发展。

 

20世纪50年代末,超精密加工的大门初次打开。

美国领先研发了单点金刚石切削的超精密加工技术。

20世纪80年代,民间工业的应用进入初期。

美国的摩尔、普瑞泰克,日本的东芝和日立,以及英国的克兰菲尔德等公司在政府的支持下,将超精密加工设备商品化,开启了民用精密光学镜头制造的应用。

20世纪90年代,民用应用逐渐成熟。

在汽车、能源、医疗器材、通讯和光电等产业的推动下,超精密加工技术开始广泛应用于非球面光学镜片、超精密模具、半导体基片等零件的加工。

 

随后,设备精度逐渐接近纳米级水平,可加工工件的尺寸范围也变得更大,应用越来越广泛。

目前,在超精密加工技术领域有着国际领先的地位的国家分别为美国、英国和日本,这些国家不仅总体成套水平高,设备商品化的程度也非常高。

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超精密加工

反观国内,中国在超精密加工领域尽管起步较晚,但也一直奋起直追,在精度上逐步与国际水平靠近。

比如,1998年,我国首台数控超精密机床研制成功,西方国家解除对我国的相关技术设备禁运限制。

2016年,西安交通大学联合国内超精密加工领域的优势单位,成功研制出1500毫米非球面超精密车磨复合加工机床,实现了典型加工件的面型精度优于5微米,粗糙度小于10纳米,填补了国内空白,满足了激光核聚变装置、卫星用光学系统、大型天文望远镜等国家重大工程及国防尖端技术对高精度大口径光学非球面元件的需求。

2019年,机械科学研究总院海西(福建)分院与厦门大学合作,成功研制出UPG80大口径光学超精密非球面磨削机床

经过二十年余年的努力,现在我国的北京机床研究所、航空精密机械研究所(航空303)、哈尔滨工业大学、国防科技大学等单位现在已能生产若干种超精密数控金刚石机床

尽管我国精密加工设备的水平仍与国际有一定差距,但是,中国从事精密零件加工的企业,其加工实力与效率却毫不逊色于海外!

 

值得一提的是,精密加工看华南,ITES深圳工业展旗下的深圳国际工业零件展览会目前已聚集200多家精密加工零件展商,集中呈现精密加工制造工艺在航天航空、医疗器械、5G通讯、半导体、光学、汽车及汽车零部件等各行业的应用,并逐步成为世界精密加工企业同台竞技的舞台,集承揽来图来料加工、订单分包、工艺交流于一体的国际性展会,全面助力中国制造业高质量发展。

2021.3.30-4.2,我们在深圳国际会展中心(宝安新馆)等您!

 

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