日本的精加工技術(shù)達到了什么水平?螨蟲身上刻字了解一下!
在現(xiàn)代工業(yè)中,機械加工是衡量一個國家制造業(yè)水平的標志,而精密加工以及超微細精密技術(shù),更是代表了機械加工的最高水平,是否掌握了這些技術(shù)代表著整個國家的工業(yè)制造水平。
我們都知道在機械加工水平上德國應(yīng)該最厲害的,這是因為德國有著最先進的機床,和非常優(yōu)秀和嚴謹?shù)募夹g(shù)工人,其實,除了德國以外日本的精密加工同樣不容小覷,就來看看日本的精加工技術(shù)到底達到了什么水平。
毛發(fā)戰(zhàn)艦
通常0.2毫米這個尺寸的東西,我們?nèi)庋劬秃茈y看到了,所以說要制造出小于這個尺寸的單個產(chǎn)品都非常的難,更別說這個產(chǎn)品是由很多個零部件組合而成的。
上個月就有日本的一家精密加工廠,制造出了只有頭發(fā)絲直徑的大和號戰(zhàn)艦?zāi)P停旁趧e的地方根本不會注意到它,甚至都找不到,放在手指上就是一個閃光的白點。
要想看清楚就只有借助顯微鏡了,放大一看,表面有點鋸齒,但還不知道是什么,再放大一看,白色點的真面目是船。
而且這個模型不只有船身,連船上的大炮、甲板配備等設(shè)施都有,做工非常精細。
這艘戰(zhàn)艦?zāi)P褪前凑諏嵨锏?2萬分之一仿制的超小模型,所有零部件都是采用新型納米3D打印和超微細加工而成的。
整個戰(zhàn)艦?zāi)P腿L0.5毫米,艦上幾門標志性的主炮0.003毫米。
這么小的零部件在組裝時也需要采用微細加工人工手操作,需要借助電子顯微鏡,裝配時一邊看著顯微鏡屏幕,一邊操作旋鈕靠著機械臂就能完成精細零件的組裝了。
這個頭發(fā)絲一樣的模型一經(jīng)展出就讓所有人都驚嘆,能夠制造出如此渺小的模型,需要非常高的零部件加工技術(shù)和工匠精神。
像這樣變態(tài)級的精密加工還有很多,比如下面這些。
微型指尖陀螺
我們小時候基本上手玩過陀螺,那時候的陀螺都很簡單,并且還都是自己親自動手做的,現(xiàn)在人們都開始玩更高級的指尖陀螺了。
日本一家很小的精密機械加工廠,就造出了一款世界上最小的指尖陀螺Smallest fldget spinner,并且得到了世界吉尼斯紀錄的認證,并且頒發(fā)了證書。
它到底有多小呢,直徑只有5.09毫米,單個滾珠軸承外徑尺寸1.5毫米(這也是世界上最小的量產(chǎn)滾珠軸承),厚度只有0.8毫米,軸承中滾珠直徑0.1毫米。
雖然從尺寸上看這個指尖陀螺太小了,但它并不是不能玩的工藝品,將其放在某個支點上,同樣可以快速的轉(zhuǎn)動起來,具有跟普通指尖陀螺一樣的功能。
能夠生產(chǎn)出這么精密的產(chǎn)品的并不是什么大公司,而是一家叫由紀精密制造的加工廠,這家工廠只有40多個人,甚至都可以叫加工小作坊,但成立已有50年的歷史,并且其研發(fā)和生產(chǎn)出來的,如只有0.1~0.3毫米的超微細螺絲等產(chǎn)品在航天飛機,人造衛(wèi)星上廣泛使用。
螨蟲身上刻字
螨蟲長什么樣子我們?nèi)庋鄹究床灰,而日本一家材料研究機構(gòu)(NIMS),就利用超微細加工技術(shù),成功的在螨蟲身上刻字,實現(xiàn)了納米級別的加工。
通過在電子顯微鏡下看到,螨蟲的嘴上就刻上了一個“N”字,字體的長度小于2微米(0.002毫米),這個字比大腸桿菌還要小。
在小小的螨蟲身上還有多個地方都被刻上了字,要想能夠看到就需要慢慢的尋找,足見其字體有多小。
這項超微細結(jié)構(gòu)技術(shù)可用于電子元器件的開發(fā),以及那些更小的材料,如納米級材料的加工。
世界上最小的手術(shù)針
在眾多醫(yī)療器械中,手術(shù)針看似是比較簡單的一種,而要想將其做小卻并不容易,一家日本醫(yī)療器械制造商,就開發(fā)出了世界上最小的手術(shù)針。
那到底有多細呢,直徑只有0.03毫米,長0.8毫米,而縫合傷口所用線更是直徑只有0.012毫米。
這種超小的手術(shù)針所使用的是特種不銹鋼材料,因為其太細了,所有加工過程中切割,拉伸,磨尖等每一道工序都非常困難。
如給手術(shù)針打引線孔,傳統(tǒng)的打孔方式肯定不能不行,用激光打孔容易將金屬直接融化,最后只能用卡槽來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的引線孔。
這樣的手術(shù)針肉眼是看不見的,這使得以前認為不可能的顯微手術(shù)成為可能,如0.5毫米以下的血管,淋巴管以及神經(jīng)的縫合手術(shù)得到了實現(xiàn)。
日本的這些超微細精密技術(shù),讓我們感到驚嘆,在一些看似不起眼的領(lǐng)域,也能幾十年如一日的堅持和創(chuàng)新,并最終做出領(lǐng)先世界的產(chǎn)品和技術(shù)。
文中圖片截取自Youtube《極小「戦艦大和」が話題 そこには大きな夢が...》《Smallest Fidget Spinner - Guinness World Records》《未來の科學者たちへ #04 「超微細加工技術(shù)」》
文中g(shù)if截取自Youtube《Smallest Fidget Spinner - Guinness World Records》《MINIATURE TOOL castem》
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