日本的精加工技術(shù)達(dá)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(jī)械加工是衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的標(biāo)志,而精密加工以及超微細(xì)精密技術(shù),更是代表了機(jī)械加工的最高水平,是否掌握了這些技術(shù)代表著整個(gè)國家的工業(yè)制造水平。
我們都知道在機(jī)械加工水平上德國應(yīng)該最厲害的,這是因?yàn)榈聡兄钕冗M(jìn)的機(jī)床,和非常優(yōu)秀和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)工人,其實(shí),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(dá)到了什么水平。
毛發(fā)戰(zhàn)艦
通常0.2毫米這個(gè)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(gè)尺寸的單個(gè)產(chǎn)品都非常的難,更別說這個(gè)產(chǎn)品是由很多個(gè)零部件組合而成的。
上個(gè)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,放在別的地方根本不會(huì)注意到它,甚至都找不到,放在手指上就是一個(gè)閃光的白點(diǎn)。
要想看清楚就只有借助顯微鏡了,放大一看,表面有點(diǎn)鋸齒,但還不知道是什么,再放大一看,白色點(diǎn)的真面目是船。
而且這個(gè)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(xì)。
這艘戰(zhàn)艦?zāi)P褪前凑諏?shí)物的52萬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(xì)加工而成的。
整個(gè)戰(zhàn)艦?zāi)P腿L0.5毫米,艦上幾門標(biāo)志性的主炮0.003毫米。
這么小的零部件在組裝時(shí)也需要采用微細(xì)加工人工手操作,需要借助電子顯微鏡,裝配時(shí)一邊看著顯微鏡屏幕,一邊操作旋鈕靠著機(jī)械臂就能完成精細(xì)零件的組裝了。
這個(gè)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(shí)候基本上手玩過陀螺,那時(shí)候的陀螺都很簡單,并且還都是自己親自動(dòng)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(jī)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(jì)錄的認(rèn)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(gè)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(gè)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(gè)支點(diǎn)上,同樣可以快速的轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)精密制造的加工廠,這家工廠只有40多個(gè)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(xì)螺絲等產(chǎn)品在航天飛機(jī),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(jī)構(gòu)(NIMS),就利用超微細(xì)加工技術(shù),成功的在螨蟲身上刻字,實(shí)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(gè)“N”字,字體的長度小于2微米(0.002毫米),這個(gè)字比大腸桿菌還要小。
在小小的螨蟲身上還有多個(gè)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(xiàng)超微細(xì)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(xì)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?biāo)褂玫氖翘胤N不銹鋼材料,因?yàn)槠涮?xì)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(rèn)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(shí)現(xiàn)。
日本的這些超微細(xì)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(jiān)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(xué)者たちへ #04 「超微細(xì)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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