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日本微细加工技术:直径仅为0.01毫米的钻孔加工,是如何实现的?

导读



日本某公司的微细加工钻头,可实现直径0.03毫米,甚至0.01毫米的微细加工。在医疗、航空航天、3C等领域,微细加工是一项常见的技术。今天,我们就以微细加工为主线,给金粉们介绍几项黑科技。

  • 0.01 mm的超微孔加工

  • 可在螨虫身上刻字的纳米级加工

  • 用于血管缝合的0.03mm手术针是如何生产的





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科钻:0.01 mm的超微孔加工

微细加工或微小件加工是指对小型工件进行的加工,通常用在医疗器械领域和电子领域。由微细加工工艺生产的零件通常需要用显微镜来观察。微细加工一般在专门进行微小件或精密加工的车间进行。

科钻(Tecdia)是专门从事微细加工的一家工厂,成立于1976年,最初是延续日本小山金刚石公司的业务,同时开始制造并出口音响零件。1996年,在菲律宾宿雾岛出口加工区设立新工厂Cebu Microelectronics Inc. (CMI),开始制造高频元器件以及超精密器件。2020年2月,随着业务拓展,以销售半导体产品为目的,在中国深圳成立了科钻(上海)贸易有限公司深圳办事处。


日本科钻公司擅长小直径且深孔的“钻孔加工”。与放电加工和激光加工相比,钻孔加工不会给工件带来负担,可以实现高精度、内表面整洁的开孔。不仅是0.03毫米的钻孔加工,科钻甚至完成过0.01 mm的超微孔加工,纵横比为1:10。

案例:超越加工极限的超长前端点胶针目前精密点胶针前端长度的加工,内径长宽比为1:10,已是加工的极限,TECDIA的前端超长点胶针已经实现内径长宽比为1:24,颠覆了加工技术的常识。
一直以来的精密点胶针最大的特点是使用内部无段差的锥形设计,切削工艺采用一体化切削形态,成功解决内部材料堵塞问题。更甚至前端采用抛光工艺,成功解决了材料的爬胶和拉丝问题,所以可以根据客户的需求实现,成功在细小缝隙中精密稳定的点胶。





2


NIMS:可在螨虫身上刻字的纳米级加工


日本物质材料研究机构(NIMS)展示了一段超微细加工技术的视频。他们可以在螨虫嘴上刻字。字体长度小于2微米,比大肠杆菌还要小。这种技术可用于电子元器件开发及纳米材料的加工。



视频资料,建议WiFi观看


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河野制作所:可生产0.03mm手术针


手术针能细到什么程度——直径0.03mm,长0.8mm。手术针上的缝合线更是细到肉眼难以看到,直径仅有0.012mm。


↓↓显微外科用手术针与芝麻对比(图片提供:河野制作所)↓↓



这种0.03mm的极细手术针应用于临床,给再生移植手术领域带来了革命性变化,使此前难以完成的手术,如0.5mm以下的血管、淋巴管及神经的缝合手术得以实现,在婴儿断指再生手术中也取得了巨大成果。


↓↓这种全球最细小的手术针历时3年的开发,于2004年完成↓↓


直径0.03mm手术针的开发工作困难重重。手术针所用的材料是特种不锈钢,在整个制作流程中,需要对不锈钢材进行拉伸、切割,将顶端削尖、弯曲、研磨锋利等一系列加工。但是手术针如此细小,虽然使用的是金属材料,却要制作得像棉花的纤维一般轻如游丝。整个加工过程要求技术娴熟的员工在显微镜下手工完成,所需专用工具和器械都是由河野制作所的员工独自研发的。


河野制作所的总部及厂房,位于东京近郊的千叶县市川市。该公司开发研制世界上最小的显微手术针,用于缝合微细血管和神经,如今以“CROWNJUN”的商标享誉全球。


↓↓在针尾开叉出一个卡槽,把缝线夹入其中↓↓



微细加工的知识就介绍到这里,其中部分信息年代较远,金粉们有什么新近技术动态补充吗?以两个动图作结,我们评论区见啦。


↓↓肯纳GOdrill微钻加工↓↓


↓↓德国Jager带内冷电主轴微细深孔加工↓↓


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