超精密微机械制造技术的应用进展分析论文_邓雅心

超精密微机械制造技术的应用进展分析论文_邓雅心

摘要:随着国防工业、航空航天、现代医学以及微电子工业的发展下,对于超精密微机械制造技术也提出了更高的要求,随着技术的成熟,超精密微机械制造技术的发展取得了质的突破。本文介绍了超精密微机械制造技术的概念,并针对超精密微机械制造技术的应用进展进行阐述。

关键词:超精密微机械制造技术;概念;应用进展

近年来,随着国防工业、航空航天、现代医学、生物工程技术和微电子工业的快速发展,其对各种精密和超精密的微小零部件的需求也在不断增加。现在的超精密微小零件具有结构和形状各异、材料多样性、表面质量和尺寸高精度化等显著特征。随着以上行业的不断发展和进步,其对于超精密微小零件在材料、结构、形状和可靠性的要求也在不断地提高。因此,其对于微机械制造技术的要求也随之而增加。

一、超精密微机械制造技术的概述

超精密微机械制造技术兴起于上个世纪八十年代末到九十年代初期间。超精密微机械制造技术是一门比较前沿且交叉性的新式学科。自兴起之后,其发展十分的迅猛,在二十一世纪有望会在几乎所有的工业领域掀起一场巨大的变革。微机械制造技术及其产品被广泛应用于航空航天、医疗、国防和电子军事民用领域。目前超精密微小零件的加工制造方式主要有两种:一种是以半导体为基础的制造工艺、LIGA、MEMS和光刻技术的微机械制造技术;另一种是通过利用机床来加工和制造超精密微机械零件。

二、微机电系统的应用

当今世界,各个国家的科技都发展十分的迅速,而且将来一旦发生战争,也一定是国家之间高新技术的较量。因此,微机电系统在国家的国防建设中发挥着十分重要的作用,微飞行器和微卫星等小型的智能设备在获取、处理和传递信息等方面都发挥了巨大的作用。正因为微机电系统的重要地位和作用使得微机电系统在国防建中得到了十分广泛的应用。近年来,随着微机电系统技术的不断发展和完善,越来越多的微机电系统产品出现在我们的生活和工作中。其应用范围也扩展到了以下几个方面。

1、微型能源

当今比较热门的问题之一就是绿色环保,因此,微机电系统便被应用到了开发微型能源的课题中。微机电系统技术在微型能源的开发过程中发挥着举足轻重的作用。我国利用微机电系统技术成功研发出了微型的涡轮发电机,利用微型涡轮发电机产生了微型且高效的能源。此举发明在很大程度上促进了能源系统的微型化。

2、空间应用

微机电系统在空间上的应用主要体现在航天器的制造上。通过运用微机电系统技术可以研发出重量和尺寸都比较小的航天器。制造小型的航天器不仅可以节约一定的制造成本,而且也大大缩短了研发的时间,这对我国军事的发展是很有利的。

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3、电子对抗应用

上文已经提到,将来一旦发生战争,也一定是国家之间高新技术的较量。从某种程度上也可以将高科技的战争视为信息的战争。其原因就是,在战争过程中,我方利用高新技术来尽可能多的获取敌方的信息,从而是自己在战争中处于优势地位。要想达到上述目的,就要利用微机电系统来与敌方进行电子对抗。

4、单兵武器的应用

单兵武器是在地面战争中所发挥重要作用的一类武器。与以前的传统战争相比,现代的战争对单兵武器有了更高的要求。其要求单兵武器要更加的智能化、信息化和轻量化。从构造来看,单兵武器的核心是单兵信息系统,此系统包含了信息的搜集、处理和传输三个部分的内容。通过微机电系统技术而制成的单兵武器就很好地迎合了轻量化这一要求。除此之外,微机电系统还可以降低单兵武器的生产成本和生产周期。

三、超精密微机械制造技术的研究进展

国外大部分国家对于超精密微机械制造技术的研究较为活跃。其中,研究最为活跃的国家应该美国。美国国内的所有行业和部门都十分重视研究微机械制造技术。为此,美国还成立了微机电系统技术办公室来专门的对微机械制造技术进行统一化的管理。研发管理的内容主要分为三个方面:先进的工艺和器件;微系统的研发和演示;支撑技术。其研发的最终目的是研发出一套完整的集成式系统,此系统可以将集传器、处理和执行等性能有效的综合在一起,以提高武器系统的整体性能。

与其他国家相比,国内微机械制造技术的起步比较领先,许多超精密微小零件或微产品的生产技术水平已经达到了世界先进水平。但是,不管是在国内还是国外,目前的微机械制造技术还是以传统的,即专一型的技术为主。如果生产技术没有进一步的突破或改革,世界上任何一个国家都很难垄断此行业。因此生产者在现有技术水平的基础上,应该再作进一步深入的研究。首先,应该进一步提高微型机器零件的制造工艺和生产水平,开发出三维的微小零件制造技术。其次,提高所加工的微小零件的精密度,将其尺寸缩小到微米或亚微米的水平。

结束语

总而言之,上文已经提到我国不管是在微机电系统的起步、开发,还是技术水平在国际上都是具有一定的优势的。因此,我国应该充分利用这一优势,对微机械制造技术进行更加深入的研究,不断对现有的技术进行完善和发展。除此之外,还要积极开拓国外的市场,使自己在国际市场中占有绝对的竞争优势,提高国家的竞争力。

参考文献:

[1] 梁迎春,陈国达,孙雅洲,陈家轩,陈万群,于楠. 超精密机床研究现状与展望[J]. 哈尔滨工业大学学报. 2014(05)

[2] 王伟. 我国机械制造技术的现状及技术特点论述与分析[J]. 山东工业技术. 2013(12)

[3] 黄庆林,张伟,张瑞江. 现代机械制造工艺与精密加工技术[J]. 科技创新与应用. 2013(17)

[4] 王丽滨,杨畅. 浅谈我国机械制造技术的现状与未来[J]. 企业导报. 2013(01)

论文作者:邓雅心

论文发表刊物:《科技中国》2018年1期

论文发表时间:2018/7/18

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