Ero ti iṣẹ yii ni lati ṣe agbekalẹ ilana sisẹ laser adaṣe adaṣe pẹlu deede onisẹpo giga ati awọn idiyele ilana ti a ti pinnu tẹlẹ.Iṣẹ yii pẹlu itupalẹ iwọn ati awọn awoṣe asọtẹlẹ idiyele fun iṣelọpọ laser ti inu Nd: YVO4 microchannels ni PMMA ati iṣelọpọ laser inu ti polycarbonate fun iṣelọpọ awọn ẹrọ microfluidic.Lati ṣaṣeyọri awọn ibi-afẹde iṣẹ akanṣe wọnyi, ANN ati DoE ṣe afiwe iwọn ati idiyele ti CO2 ati Nd: awọn ọna ẹrọ laser YVO4.Imuse pipe ti iṣakoso esi pẹlu išedede submicron ti ipo laini pẹlu esi lati koodu koodu ti wa ni imuse.Ni pataki, adaṣe adaṣe laser ati ipo ipo ni iṣakoso nipasẹ FPGA.Imọye ti o jinlẹ ti Nd: Awọn ilana ṣiṣe eto YVO4 ati sọfitiwia gba aaye iṣakoso laaye lati rọpo pẹlu Compact-Rio Programmable Automation Controller (PAC), eyiti o ṣe aṣeyọri ni Igbesẹ Imudaniloju Ipinnu giga 3D ti LabVIEW Code Control Submicron Encoders .Adaṣiṣẹ ni kikun ti ilana yii ni koodu LabVIEW wa ni idagbasoke.Iṣẹ lọwọlọwọ ati ọjọ iwaju pẹlu awọn wiwọn ti deede iwọn, konge ati atunṣe ti awọn ọna ṣiṣe apẹrẹ, ati iṣapeye ti o ni ibatan ti geometry microchannel fun iṣelọpọ microfluidic ati ẹrọ yàrá-on-a-chip fun awọn ohun elo kemikali / itupalẹ ati imọ-jinlẹ iyapa.
Awọn ohun elo lọpọlọpọ ti awọn ẹya irin ologbele-lile (SSM) ti o nilo awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara julọ.Awọn ohun-ini ẹrọ ti o tayọ bii resistance wiwọ, agbara giga ati lile da lori awọn ẹya microstructure ti a ṣẹda nipasẹ iwọn ọkà ti o dara julọ.Iwọn ọkà yii nigbagbogbo da lori iṣẹ ṣiṣe to dara julọ ti SSM.Sibẹsibẹ, Simẹnti SSM nigbagbogbo ni porosity ti o ku ninu, eyiti o jẹ ipalara pupọ si iṣẹ.Ninu iṣẹ yii, awọn ilana pataki ti sisọ awọn irin ologbele-lile lati gba awọn ẹya didara ti o ga julọ yoo ṣawari.Awọn ẹya wọnyi yẹ ki o ti dinku porosity ati ilọsiwaju awọn abuda microstructural, pẹlu iwọn ọkà ti o dara pupọ ati pinpin aṣọ ti awọn itọsi lile ati akojọpọ microelement alloying.Ni pato, ipa ti ọna iṣaju iwọn otutu akoko lori idagbasoke ti microstructure ti o fẹ yoo ṣe itupalẹ.Awọn ohun-ini ti o waye lati ilọsiwaju ni ibi-pupọ, gẹgẹbi awọn alekun ni agbara, lile ati lile, yoo ṣe iwadii.
Iṣẹ yii jẹ iwadi ti iyipada laser ti oju ti irin irin irinṣẹ H13 nipa lilo ipo sisẹ laser pulsed.Eto iṣayẹwo idanwo akọkọ ti a ṣe yorisi eto alaye iṣapeye diẹ sii.Lesa erogba oloro (CO2) pẹlu igbi gigun ti 10.6 µm ni a lo.Ninu ero idanwo ti iwadii, awọn aaye ina laser ti awọn titobi oriṣiriṣi mẹta ni a lo: 0.4, 0.2, ati 0.09 mm ni iwọn ila opin.Awọn paramita iṣakoso miiran jẹ agbara tente oke lesa, oṣuwọn atunwi pulse ati agbekọja pulse.Argon gaasi ni titẹ ti 0.1 MPa nigbagbogbo n ṣe iranlọwọ sisẹ laser.Ayẹwo H13 ti a roughened ati kemikali etched saju si processing lati mu awọn dada absorptivity ni CO2 lesa wefulenti.Awọn ayẹwo ti a ṣe itọju lesa ni a pese sile fun awọn iwadii metallographic ati awọn ohun-ini ti ara ati ẹrọ ni a ṣe afihan.Awọn iwadii Metallographic ati awọn itupalẹ ti akojọpọ kẹmika ni a ṣe ni lilo ohun airi elekitironi ọlọjẹ ni apapọ pẹlu agbara dispersive X-ray spectrometry.Crystallinity ati wiwa alakoso ti dada ti a tunṣe ni a ṣe pẹlu lilo eto XRD kan pẹlu itọsi Cu Kα ati gigun ti 1.54 Å.Profaili oju oju jẹ iwọn lilo eto profaili stylus kan.Awọn ohun-ini líle ti awọn oju ilẹ ti a tunṣe jẹ iwọn nipasẹ Vickers diamond microindentation.Ipa ti ailagbara dada lori awọn ohun-ini rirẹ ti awọn roboto ti a yipada ni a ṣe iwadi nipa lilo eto rirẹ igbona ti a ṣe ni pataki.O ti ṣe akiyesi pe o ṣee ṣe lati gba awọn irugbin dada ti a tunṣe pẹlu awọn iwọn ultrafine ti o kere ju 500 nm.Ijinle dada ti ilọsiwaju ni iwọn 35 si 150 µm ni aṣeyọri lori awọn ayẹwo H13 ti a tọju lesa.Awọn crystallinity ti dada H13 ti a ti yipada ti dinku ni pataki, eyiti o ni nkan ṣe pẹlu pinpin laileto ti awọn kirisita lẹhin itọju laser.Atunse aropin aropin ti o kere ju ti H13 Ra jẹ 1.9 µm.Awari pataki miiran ni pe lile ti awọn sakani dada H13 ti a yipada lati 728 si 905 HV0.1 ni awọn eto laser oriṣiriṣi.Ibasepo laarin awọn abajade kikopa gbigbona (awọn iwọn alapapo ati itutu agbaiye) ati awọn abajade líle ni a fi idi mulẹ lati ni oye siwaju si ipa ti awọn aye ina lesa.Awọn abajade wọnyi ṣe pataki fun idagbasoke ti awọn ọna líle dada lati mu ilọsiwaju yiya ati awọn ideri aabo-ooru.
Awọn ohun-ini ipa parametric ti awọn bọọlu ere idaraya to lagbara lati le ṣe agbekalẹ awọn ohun kohun aṣoju fun sliotar GAA
Ibi-afẹde akọkọ ti iwadii yii ni lati ṣe afihan ihuwasi ti o ni agbara ti ipilẹ sliotar lori ipa.Awọn abuda viscoelastic ti bọọlu ni a ṣe fun iwọn awọn iyara ipa.Awọn aaye polima ode oni jẹ ifarabalẹ si oṣuwọn igara, lakoko ti awọn aaye ẹya-ara pupọ ti ibile jẹ igbẹkẹle igara.Idahun viscoelastic ti kii ṣe laini jẹ asọye nipasẹ awọn iye lile meji: lile ni ibẹrẹ ati lile olopobobo.Awọn bọọlu aṣa jẹ awọn akoko 2.5 lile ju awọn bọọlu ode oni, da lori iyara.Iwọn iyara ti ilosoke ninu lile ti awọn bọọlu aṣa ṣe abajade ni COR ti kii-laini diẹ sii ni ilodisi iyara ni akawe si awọn bọọlu ode oni.Awọn abajade lile ti o ni agbara ṣe afihan iwulo lopin ti awọn idanwo kioto-aimi ati awọn idogba ẹkọ orisun omi.Atupalẹ ti ihuwasi ti abuku iyipo fihan pe iṣipopada aarin ti walẹ ati funmorawon dimetrical ko ni ibamu fun gbogbo awọn oriṣiriṣi awọn aaye.Nipasẹ awọn adanwo prototyping lọpọlọpọ, ipa ti awọn ipo iṣelọpọ lori iṣẹ bọọlu ni a ṣe iwadii.Awọn aye iṣelọpọ ti iwọn otutu, titẹ ati akopọ ohun elo yatọ lati gbejade awọn sakani ti awọn bọọlu.Lile ti polima yoo ni ipa lori lile ṣugbọn kii ṣe ipadasẹhin agbara, jijẹ lile naa pọ si lile ti bọọlu naa.Nucleating additives ni ipa lori ifaseyin ti rogodo, ilosoke ninu iye awọn afikun nyorisi idinku ninu ifaseyin ti rogodo, ṣugbọn ipa yii jẹ ifarabalẹ si iwọn polima.Ayẹwo nọmba ni a ṣe ni lilo awọn awoṣe mathematiki mẹta lati ṣe adaṣe esi ti bọọlu si ipa.Awoṣe akọkọ fihan pe o ni anfani lati ṣe ẹda ihuwasi ti bọọlu nikan si iye to lopin, botilẹjẹpe o ti lo tẹlẹ ni aṣeyọri lori awọn iru awọn bọọlu miiran.Awoṣe keji ṣe afihan oniduro ironu ti esi ipa rogodo ti o wulo ni gbogbogbo si gbogbo awọn iru bọọlu ti a ti ni idanwo, ṣugbọn asọtẹlẹ esi ipapopada ipa-ipa ko ga bi yoo ṣe nilo fun imuse iwọn nla.Awoṣe kẹta ṣe afihan deede to dara julọ nigbati o ṣe adaṣe idahun rogodo.Awọn iye agbara ti ipilẹṣẹ nipasẹ awoṣe fun awoṣe yii jẹ 95% ni ibamu pẹlu data idanwo.
Iṣẹ yii ṣaṣeyọri awọn ibi-afẹde akọkọ meji.Ọkan jẹ apẹrẹ ati iṣelọpọ ti viscometer capillary iwọn otutu ti o ga, ati ekeji jẹ kikopa ṣiṣan irin ologbele-ra lati ṣe iranlọwọ ni apẹrẹ ati pese data fun awọn idi lafiwe.Viscometer capillary otutu ti o ga ni a ṣe ati lo fun idanwo akọkọ.Ẹrọ naa yoo ṣee lo lati wiwọn iki ti awọn irin ologbele-lile labẹ awọn ipo ti awọn iwọn otutu giga ati awọn oṣuwọn rirẹ iru si awọn ti a lo ninu ile-iṣẹ.Viscometer capillary jẹ eto aaye kan kan ti o le ṣe iṣiro iki nipasẹ wiwọn sisan ati titẹ silẹ kọja opo ẹjẹ, nitori iki jẹ iwọn taara si titẹ silẹ ati ni idakeji si sisan.Awọn ibeere apẹrẹ pẹlu awọn ibeere fun awọn iwọn otutu iṣakoso daradara to 800ºC, awọn oṣuwọn abẹrẹ abẹrẹ loke 10,000 s-1, ati awọn profaili abẹrẹ iṣakoso.Awoṣe ti o gbẹkẹle akoko onisẹpo-meji onisẹpo meji ni idagbasoke ni lilo sọfitiwia FLUENT fun awọn agbara ito-iṣiro (CFD).Eyi ni a ti lo lati ṣe iṣiro iki ti awọn irin ologbele-ra bi wọn ti n kọja nipasẹ viscometer capillary ti a ṣe apẹrẹ ni awọn iyara abẹrẹ ti 0.075, 0.5 ati 1 m/s.Ipa ti ida kan ti awọn okele ti fadaka (fs) lati 0.25 si 0.50 ni a tun ṣe iwadii.Fun idogba viscosity-ofin agbara ti a lo lati ṣe agbekalẹ awoṣe Fluent, ibaramu to lagbara ni a ṣe akiyesi laarin awọn paramita wọnyi ati iki ti o yọrisi.
Iwe yii ṣe iwadii ipa ti awọn paramita ilana lori iṣelọpọ ti Al-SiC metal matrix composites (MMC) ni ilana idọti ipele kan.Awọn paramita ilana ti a ṣe iwadi pẹlu iyara aruwo, akoko aruwo, geometry aruwo, ipo aruwo, iwọn otutu omi ti fadaka (iki iki).Awọn iṣeṣiro wiwo ni a ṣe ni iwọn otutu yara (25 ± C), awọn iṣeṣiro kọnputa ati awọn idanwo ijẹrisi fun iṣelọpọ MMC Al-SiC.Ni wiwo ati awọn iṣeṣiro kọnputa, omi ati glycerin / omi ni a lo lati ṣe aṣoju omi ati aluminiomu ologbele-ra, lẹsẹsẹ.Awọn ipa ti viscosities ti 1, 300, 500, 800, ati 1000 mPa s ati awọn iwọn igbiyanju ti 50, 100, 150, 200, 250, ati 300 rpm ni a ṣe iwadii.10 eerun fun nkan.% awọn patikulu SiC ti a fikun, ti o jọra si awọn ti a lo ninu aluminiomu MMK, ni a lo ni iwowo ati awọn idanwo iṣiro.Awọn idanwo aworan ni a ṣe ni awọn beakers gilasi ti o han gbangba.Awọn iṣeṣiro iṣeṣiro ni a ṣe ni lilo Fluent (eto CFD) ati package MixSim yiyan.Eyi pẹlu 2D axisymmetric multiphase simulation ti o gbẹkẹle awọn ipa ọna iṣelọpọ ni lilo awoṣe Eulerian (granular).Awọn gbára patiku pipinka akoko, farabalẹ akoko ati vortex iga lori dapọ geometry ati awọn stirrer yiyi iyara ti a ti iṣeto.Fun aruwo pẹlu °at paddles, igun paddle kan ti awọn iwọn 60 ni a ti rii pe o dara julọ lati yara gba pipinka aṣọ kan ti awọn patikulu.Bi abajade awọn idanwo wọnyi, a rii pe lati le gba pinpin iṣọkan ti SiC, iyara iyara jẹ 150 rpm fun eto SiC omi ati 300 rpm fun eto glycerol / omi-SiC.A rii pe jijẹ viscosity lati 1 mPa·s (fun irin olomi) si 300 mPa·s (fun irin ologbele-ra) ni ipa nla lori pipinka ati akoko ifisilẹ ti SiC.Sibẹsibẹ, ilosoke siwaju lati 300 mPa·s si 1000 mPa·s ni ipa diẹ ni akoko yii.Apa pataki ti iṣẹ yii pẹlu apẹrẹ, ikole ati afọwọsi ti ẹrọ sisọ lile lile iyara kan fun ọna itọju otutu giga yii.Awọn ẹrọ oriširiši a stirrer pẹlu mẹrin alapin abe ni igun kan ti 60 iwọn ati ki o kan crucible ni a ileru iyẹwu pẹlu resistive alapapo.Awọn fifi sori ẹrọ pẹlu ohun actuator ti o ni kiakia extinguishes awọn ilana.Ohun elo yii ni a lo fun iṣelọpọ awọn ohun elo akojọpọ Al-SiC.Ni gbogbogbo, adehun ti o dara ni a rii laarin iworan, iṣiro ati awọn abajade idanwo idanwo.
Ọpọlọpọ awọn ilana imudara iyara ti o yatọ (RP) lo wa ti o ti ni idagbasoke fun lilo iwọn nla ni pataki ni ọdun mẹwa to kọja.Awọn ọna ṣiṣe afọwọṣe iyara ti o wa lopo ti o wa loni lo ọpọlọpọ awọn imọ-ẹrọ nipa lilo iwe, epo-eti, awọn resini-itọju ina, awọn polima, ati awọn lulú irin aramada.Ise agbese na pẹlu ọna afọwọṣe ti o yara, Fused Deposition Modelling, akọkọ ti a ṣe iṣowo ni 1991. Ninu iṣẹ yii, ẹya tuntun ti eto fun awoṣe nipasẹ sisun nipa lilo epo-eti ni idagbasoke ati lilo.Ise agbese yii ṣe apejuwe apẹrẹ ipilẹ ti eto ati ọna fifisilẹ epo-eti.Awọn ẹrọ FDM ṣẹda awọn ẹya nipa yiyọ ohun elo ologbele-didà sori pẹpẹ kan ni apẹrẹ ti a ti pinnu tẹlẹ nipasẹ awọn nozzles kikan.Awọn extrusion nozzle ti wa ni agesin lori XY tabili dari nipa a kọmputa eto.Ni apapo pẹlu iṣakoso aifọwọyi ti ẹrọ plunger ati ipo ti oludoti, awọn awoṣe deede ni a ṣe.Awọn fẹlẹfẹlẹ ẹyọkan ti epo-eti ti wa ni tolera lori ara wọn lati ṣẹda awọn nkan 2D ati 3D.Awọn ohun-ini ti epo-eti tun ti ṣe atupale lati mu ilana iṣelọpọ ti awọn awoṣe dara.Iwọnyi pẹlu iwọn otutu iyipada alakoso ti epo-eti, iki ti epo-eti, ati apẹrẹ ti epo-eti silẹ lakoko sisẹ.
Ni ọdun marun sẹhin, awọn ẹgbẹ iwadii ni Ile-ẹkọ giga Ilu Dublin Division Science Cluster ti ṣe agbekalẹ awọn ilana micromachining laser meji ti o le ṣẹda awọn ikanni ati awọn voxels pẹlu ipinnu iwọn micron ti o tun ṣe.Idojukọ ti iṣẹ yii wa lori lilo awọn ohun elo aṣa lati ya sọtọ awọn sẹẹli biomolecules ibi-afẹde.Iṣẹ alakoko ṣe afihan pe awọn ẹda tuntun ti idapọpọ capillary ati awọn ikanni dada ni a le ṣẹda lati mu awọn agbara iyapa pọ si.Iṣẹ yii yoo dojukọ lori ohun elo ti awọn irinṣẹ micromachining ti o wa lati ṣe apẹrẹ awọn geometries dada ati awọn ikanni ti yoo pese ipinya ti o ni ilọsiwaju ati isọdi ti awọn ọna ṣiṣe ti ibi.Ohun elo ti awọn ọna ṣiṣe wọnyi yoo tẹle ọna lab-on-a-chip fun awọn idi biodiagnostic.Awọn ẹrọ ti a ṣe nipa lilo imọ-ẹrọ idagbasoke yii yoo ṣee lo ninu yàrá microfluidic ti iṣẹ akanṣe kan.Ibi-afẹde ti iṣẹ akanṣe ni lati lo apẹrẹ esiperimenta, iṣapeye, ati awọn imọ-ẹrọ iṣeṣiro lati pese ibatan taara laarin awọn aye ṣiṣe laser ati awọn abuda ikanni nanoscale micro- ati nanoscale, ati lati lo alaye yii lati mu ilọsiwaju awọn ikanni iyapa ninu awọn imọ-ẹrọ microtechnologies wọnyi.Awọn abajade pato ti iṣẹ naa pẹlu: apẹrẹ ikanni ati morphology dada lati mu ilọsiwaju imọ-ipinya;awọn ipele monolithic ti fifa ati isediwon ni awọn eerun ti a ṣepọ;Iyapa ti a ti yan ati jade awọn biomolecules ibi-afẹde lori awọn eerun iṣopọ.
Ipilẹṣẹ ati iṣakoso ti awọn iwọn otutu igba diẹ ati awọn profaili gigun pẹlu awọn ọwọn LC capillary ni lilo awọn ọna Peltier ati infurarẹẹdi thermography
Syeed olubasọrọ taara tuntun fun iṣakoso iwọn otutu deede ti awọn ọwọn capillary ti ni idagbasoke ti o da lori lilo awọn sẹẹli Peltier thermoelectric ti a ṣeto ni tẹlentẹle.Syeed n pese iṣakoso iwọn otutu iyara fun awọn ọwọn opo ati micro LC ati gba siseto nigbakanna ti awọn iwọn otutu igba ati aye.Syeed n ṣiṣẹ lori iwọn otutu ti 15 si 200°C pẹlu iwọn rampu ti isunmọ 400°C/min fun ọkọọkan awọn sẹẹli Peltier 10 ti o ni ibamu.A ti ṣe iṣiro eto naa fun ọpọlọpọ awọn ipo wiwọn ti kii ṣe boṣewa ti o da lori kapila, gẹgẹbi ohun elo taara ti awọn iwọn otutu pẹlu laini ati awọn profaili ti kii ṣe laini, pẹlu awọn iwọn iwọn otutu ọwọn aimi ati awọn iwọn otutu igba otutu, awọn gradients iwọn otutu gangan ti iṣakoso, polymerized capillary monolithic awọn ipele iduro, ati iṣelọpọ ti awọn ipele monolithic ni awọn ikanni microfluidic (lori chirún kan).Ohun elo naa le ṣee lo pẹlu awọn ọna ṣiṣe kiromatografi boṣewa ati ọwọn.
Idojukọ Electrohydrodynamic ninu ohun elo microfluidic planar onisẹpo meji fun iṣaju iṣaju ti awọn atunnkanka kekere
Iṣẹ yii pẹlu ifọkansi electrohydrodynamic (EHDF) ati gbigbe fọton lati ṣe iranlọwọ ni idagbasoke imudara iṣaaju ati idanimọ eya.EHDF jẹ ọna idojukọ iwọntunwọnsi ion ti o da lori idasile iwọntunwọnsi laarin hydrodynamic ati awọn agbara itanna, ninu eyiti awọn ions ti iwulo di iduro.Iwadi yii ṣafihan ọna aramada ni lilo 2D ṣiṣi aaye alapin 2D ẹrọ ero microfluidic dipo eto microchannel ti aṣa.Iru awọn ẹrọ le ṣaju ọpọlọpọ awọn nkan ti o pọju ati pe o rọrun lati ṣe iṣelọpọ.Iwadi yii ṣafihan awọn abajade ti kikopa tuntun ti o dagbasoke ni lilo COMSOL Multiphysics® 3.5a.Awọn abajade ti awọn awoṣe wọnyi ni a ṣe afiwe pẹlu awọn abajade idanwo lati ṣe idanwo awọn geometries ṣiṣan ti idanimọ ati awọn agbegbe ti ifọkansi giga.Awoṣe microfluidic oni-nọmba ti o ni idagbasoke jẹ akawe pẹlu awọn adanwo ti a tẹjade tẹlẹ ati awọn abajade jẹ deede.Da lori awọn iṣeṣiro wọnyi, iru ọkọ oju omi tuntun ti ṣe iwadii lati pese awọn ipo to dara julọ fun EHDF.Awọn abajade esiperimenta nipa lilo ërún ju iṣẹ ṣiṣe ti awoṣe lọ.Ninu awọn eerun microfluidic ti a ṣe, ipo tuntun ni a ṣe akiyesi, ti a pe ni EGDP ita, nigbati nkan ti o wa labẹ iwadi ti dojukọ papẹndikula si foliteji ti a lo.Nitori wiwa ati aworan jẹ awọn aaye pataki ti iru imudara-tẹlẹ ati awọn eto idanimọ eya.Awọn awoṣe oni-nọmba ati ijẹrisi idanwo ti itankale ina ati pinpin kikankikan ina ni awọn ọna ṣiṣe microfluidic onisẹpo meji ni a gbekalẹ.Awoṣe nọmba ti o ni idagbasoke ti itankale ina ni a rii daju ni aṣeyọri ni aṣeyọri mejeeji ni awọn ofin ti ọna ina gangan nipasẹ eto naa ati ni awọn ofin ti pinpin kikankikan, eyiti o fun ni awọn abajade ti o le jẹ iwulo fun iṣapeye awọn ọna ṣiṣe photopolymerization, ati fun awọn eto wiwa opiti. lilo awọn capillaries..
Da lori geometry, awọn microstructures le ṣee lo ni awọn ibaraẹnisọrọ telikomunikasonu, microfluidics, microsensors, ibi ipamọ data, gige gilasi, ati isamisi ohun ọṣọ.Ninu iṣẹ yii, ibatan laarin awọn eto ti awọn paramita ti Nd: YVO4 ati CO2 lesa eto ati iwọn ati morphology ti microstructures ti ṣe iwadii.Awọn paramita ti a ṣe iwadi ti eto laser pẹlu agbara P, oṣuwọn atunwi pulse PRF, nọmba ti awọn pulses N ati oṣuwọn ọlọjẹ U. Awọn iwọn iṣelọpọ ti a wiwọn pẹlu awọn iwọn ila opin voxel deede bii iwọn microchannel, ijinle ati aibikita dada.Eto micromachining 3D kan ni idagbasoke ni lilo Nd:YVO4 laser (2.5 W, 1.604 µm, 80 ns) lati ṣe awọn ohun elo microstructures inu awọn apẹẹrẹ polycarbonate.Awọn voxels microstructural ni iwọn ila opin ti 48 si 181 µm.Eto naa tun pese idojukọ deede nipasẹ lilo awọn ibi-afẹde maikirosikopu lati ṣẹda awọn voxels kekere ni iwọn 5 si 10 µm ni gilasi onisuga-orombo, yanrin dapọ ati awọn ayẹwo oniyebiye.Laser CO2 kan (1.5 kW, 10.6 µm, iye akoko pulse ti o kere ju 26 µs) ni a lo lati ṣẹda awọn ikanni microchannel ninu awọn ayẹwo gilasi soda-orombo.Apẹrẹ-apakan agbelebu ti awọn microchannels yatọ lọpọlọpọ laarin awọn v-grooves, u-grooves, ati awọn aaye ablation ti aipe.Awọn iwọn ti awọn microchannel tun yatọ pupọ: lati 81 si 365 µm fife, lati 3 si 379 µm ni ijinle, ati aipe oju lati 2 si 13 µm, da lori fifi sori ẹrọ.Awọn iwọn microchannel ni a ṣe ayẹwo ni ibamu si awọn aye ṣiṣe laser ni lilo ilana dada esi (RSM) ati apẹrẹ ti awọn adanwo (DOE).Awọn abajade ti a gba ni a lo lati ṣe iwadi ipa ti awọn ilana ilana lori iwọn didun ati iwọn ablation pupọ.Ni afikun, awoṣe mathematiki ilana ilana igbona ti ni idagbasoke lati ṣe iranlọwọ ni oye ilana naa ati gba aaye topology lati jẹ asọtẹlẹ ṣaaju iṣelọpọ gangan.
Ile-iṣẹ metrology nigbagbogbo n wa awọn ọna tuntun lati ṣe deede ati ni iyara lati ṣe iwadii ati ṣe iṣiro oju-aye oju-aye, pẹlu ṣiṣaroro awọn aye aibikita dada ati ṣiṣẹda awọn awọsanma aaye (awọn ipilẹ ti awọn aaye onisẹpo mẹta ti n ṣapejuwe ọkan tabi diẹ sii roboto) fun awoṣe tabi yiyipada imọ-ẹrọ.awọn ọna ṣiṣe wa, ati awọn ọna ẹrọ opiti ti dagba ni olokiki ni ọdun mẹwa sẹhin, ṣugbọn pupọ julọ awọn profaili opiti jẹ gbowolori lati ra ati ṣetọju.Ti o da lori iru eto, awọn profaili opiti tun le nira lati ṣe apẹrẹ ati ailagbara wọn le ma dara fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ile-itaja tabi ile-iṣẹ.Ise agbese yii ni wiwa idagbasoke ti profaili kan nipa lilo awọn ilana ti triangulation opiti.Eto ti o dagbasoke ni agbegbe tabili ibojuwo ti 200 x 120 mm ati iwọn wiwọn inaro ti 5 mm.Ipo sensọ laser loke aaye ibi-afẹde tun jẹ adijositabulu nipasẹ 15 mm.Eto iṣakoso kan ti ni idagbasoke fun ọlọjẹ aifọwọyi ti awọn ẹya ti olumulo yan ati awọn agbegbe dada.Eto tuntun yii jẹ ijuwe nipasẹ deede onisẹpo.Aṣiṣe cosine ti o pọju ti iwọn ti eto jẹ 0.07 °.Iṣe deede ti eto naa jẹ iwọn ni 2 µm ni ipo-Z (giga) ati nipa 10 µm ni awọn aake X ati Y.Awọn iwọn ratio laarin awọn ti ṣayẹwo awọn ẹya ara (coins, skru, washers ati okun lẹnsi kú) dara.Idanwo eto yoo tun jẹ ijiroro, pẹlu awọn idiwọn profaili ati awọn ilọsiwaju eto ti o ṣeeṣe.
Ero ti iṣẹ akanṣe yii ni lati dagbasoke ati ṣe apejuwe eto ori ayelujara iyara giga opitika tuntun fun ayewo awọn abawọn oju.Eto iṣakoso naa da lori ilana ti triangulation opiti ati pese ọna ti kii ṣe olubasọrọ fun ṣiṣe ipinnu profaili onisẹpo mẹta ti awọn ibi-itumọ kaakiri.Awọn paati akọkọ ti eto idagbasoke pẹlu lesa diode, kamẹra CCf15 CMOS, ati awọn mọto servo iṣakoso PC meji.Gbigbe ayẹwo, gbigba aworan, ati profaili dada 3D jẹ siseto ni sọfitiwia LabView.Ṣiṣayẹwo awọn data ti o ya le jẹ irọrun nipasẹ ṣiṣẹda eto kan fun ṣiṣatunṣe foju ti oju iboju ti 3D ati ṣe iṣiro awọn aye-ilẹ roughness ti o nilo.Awọn mọto Servo ni a lo lati gbe apẹẹrẹ ni awọn itọsọna X ati Y pẹlu ipinnu ti 0.05 µm.Profaili oju-iwe ayelujara ti kii ṣe olubasọrọ ti o ni idagbasoke le ṣe ọlọjẹ iyara ati ayewo oju ti o ga.Eto ti o ni idagbasoke ti lo ni aṣeyọri lati ṣẹda awọn profaili oju-iwe 2D laifọwọyi, awọn profaili oju-iwe 3D ati awọn wiwọn roughness lori oju ti awọn oriṣiriṣi awọn ohun elo apẹẹrẹ.Ohun elo ayewo adaṣe ni agbegbe ibojuwo XY ti 12 x 12 mm.Lati ṣe apejuwe ati ṣe iwọn eto profaili ti o ni idagbasoke, profaili oju ti o ni iwọn nipasẹ eto naa ni a ṣe afiwe pẹlu iwọn kanna ti o ni iwọn lilo microscope opiti, microscope binocular, AFM ati Mitutoyo Surftest-402.
Awọn ibeere fun didara awọn ọja ati awọn ohun elo ti a lo ninu wọn n di diẹ sii ati siwaju sii ibeere.Ojutu si ọpọlọpọ awọn iṣoro idaniloju didara wiwo (QA) ni lilo awọn ọna ṣiṣe ayewo adaṣe adaṣe akoko gidi.Eyi nilo didara ọja kan ni ilosi giga kan.Nitorinaa, a nilo awọn eto ti o jẹ 100% ti o lagbara lati ṣe idanwo awọn ohun elo ati awọn aaye ni akoko gidi.Lati ṣaṣeyọri ibi-afẹde yii, apapọ ti imọ-ẹrọ laser ati imọ-ẹrọ iṣakoso kọnputa n pese ojutu ti o munadoko.Ninu iṣẹ yii, iyara to gaju, iye owo kekere, ati eto eto wiwa lesa ti kii ṣe olubasọrọ ti o ga julọ ti ni idagbasoke.Eto naa ni anfani lati wiwọn sisanra ti awọn ohun apiti ti o lagbara ni lilo ilana ti triangulation opiti lesa.Eto ti o ni idagbasoke ṣe idaniloju deede ati atunṣe ti awọn wiwọn ni ipele micrometer.
Ero ti iṣẹ akanṣe yii ni lati ṣe apẹrẹ ati idagbasoke eto ayewo lesa fun wiwa abawọn dada ati ṣe iṣiro agbara rẹ fun awọn ohun elo laini iyara giga.Awọn paati akọkọ ti eto wiwa jẹ module diode lesa bi orisun itanna, kamẹra wiwọle laileto CMOS bi ẹyọkan wiwa, ati ipele itumọ XYZ kan.Awọn alugoridimu fun itupalẹ data ti o gba nipasẹ ṣiṣayẹwo ọpọlọpọ awọn oju-aye apẹẹrẹ ni idagbasoke.Eto iṣakoso naa da lori ilana ti triangulation opiti.Tan ina lesa ti wa ni isẹlẹ obliquely lori awọn ayẹwo dada.Iyatọ ti iga dada lẹhinna ni a mu bi iṣipopada petele ti aaye ina lesa lori oju ayẹwo.Eyi ngbanilaaye lati mu awọn wiwọn iga ni lilo ọna onigun mẹta.Eto wiwa ti o ni idagbasoke ti wa ni iṣaju akọkọ lati gba ifosiwewe iyipada ti yoo ṣe afihan ibatan laarin iṣipopada aaye ti a ṣe iwọn nipasẹ sensọ ati iṣipopada inaro ti dada.Awọn idanwo naa ni a ṣe lori awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi ti awọn ohun elo apẹẹrẹ: idẹ, aluminiomu ati irin alagbara.Eto ti o dagbasoke ni anfani lati ṣe ina deede maapu topographic 3D ti awọn abawọn ti o waye lakoko iṣẹ.Ipinnu aaye ti o to 70 µm ati ipinnu ijinle kan ti 60 µm ni aṣeyọri.Iṣẹ ṣiṣe eto tun jẹri nipasẹ wiwọn deede ti awọn ijinna iwọn.
Awọn ọna ṣiṣe wiwakọ laser okun iyara giga ni a lo ni awọn agbegbe iṣelọpọ ile-iṣẹ adaṣe lati rii awọn abawọn oju.Awọn ọna igbalode diẹ sii fun wiwa awọn abawọn dada pẹlu lilo awọn okun opiti fun itanna ati wiwa paati.Iwe atẹjade yii pẹlu apẹrẹ ati idagbasoke ti eto optoelectronic iyara giga kan.Ninu iwe yii, awọn orisun meji ti Awọn LED, Awọn LED (awọn diodes ti njade ina) ati awọn diodes laser, ni a ṣe iwadii.Ọna kan ti awọn diodes emitting marun ati awọn photodiodes gbigba marun wa ni idakeji ara wọn.Gbigba data jẹ iṣakoso ati atupale nipasẹ PC kan nipa lilo sọfitiwia LabVIEW.Awọn eto ti wa ni lo lati wiwọn awọn iwọn ti dada abawọn bi ihò (1 mm), afọju ihò (2 mm) ati notches ni orisirisi awọn ohun elo.Awọn abajade fihan pe lakoko ti eto naa jẹ ipinnu akọkọ fun ọlọjẹ 2D, o tun le ṣiṣẹ bi eto aworan 3D to lopin.Eto naa tun fihan pe gbogbo awọn ohun elo irin ti a ṣe iwadi ni o lagbara lati ṣe afihan awọn ifihan agbara infurarẹẹdi.Ọna tuntun ti o dagbasoke nipa lilo ọpọlọpọ awọn okun ti o tẹri gba eto laaye lati ṣaṣeyọri ipinnu adijositabulu pẹlu ipinnu eto ti o pọju ti isunmọ 100 µm (gbigba iwọn ila opin okun).A ti lo eto naa ni aṣeyọri lati wiwọn profaili dada, aibikita dada, sisanra ati irisi ti awọn ohun elo lọpọlọpọ.Aluminiomu, irin alagbara, irin, idẹ, Ejò, tuffnol ati polycarbonate le ṣe idanwo pẹlu eto yii.Awọn anfani ti eto tuntun yii jẹ wiwa iyara, idiyele kekere, iwọn kekere, ipinnu giga ati irọrun.
Ṣe apẹrẹ, kọ ati idanwo awọn ọna ṣiṣe tuntun lati ṣepọ ati mu awọn imọ-ẹrọ sensọ ayika titun ṣiṣẹ.Paapa dara fun awọn ohun elo ibojuwo kokoro arun
Iyipada Itumọ Micro-Nano ti Awọn panẹli PV Silicon Solar lati Mu Ipese Agbara dara si
Ọkan ninu awọn italaya imọ-ẹrọ pataki ti o dojukọ awujọ agbaye loni ni ipese agbara alagbero.O to akoko fun awujọ lati bẹrẹ gbigbe ara le awọn orisun agbara isọdọtun.Oorun pese aye pẹlu agbara ọfẹ, ṣugbọn awọn ọna ode oni ti lilo agbara yii ni irisi ina ni awọn idiwọn diẹ.Ninu ọran ti awọn sẹẹli fọtovoltaic, iṣoro akọkọ ni ailagbara ti gbigba agbara oorun.Mikromachining lesa jẹ lilo nigbagbogbo lati ṣẹda awọn asopọ laarin awọn ipele ti nṣiṣe lọwọ fọtovoltaic gẹgẹbi awọn sobusitireti gilasi, ohun alumọni hydrogenated, ati awọn fẹlẹfẹlẹ zinc oxide.O tun mọ pe agbara diẹ sii ni a le gba nipasẹ jijẹ agbegbe dada ti sẹẹli oorun, fun apẹẹrẹ nipasẹ micromachining.O ti ṣe afihan pe awọn alaye profaili dada nanoscale ni ipa lori ṣiṣe gbigba agbara ti awọn sẹẹli oorun.Idi ti iwe yii ni lati ṣe iwadii awọn anfani ti isọdọtun micro-, nano- ati awọn ẹya sẹẹli oorun mesoscale lati pese agbara ti o ga julọ.Yiyipada awọn aye imọ-ẹrọ ti iru awọn ohun elo microstructures ati awọn ẹwẹ-ẹda yoo jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣe iwadi ipa wọn lori topology dada.Awọn sẹẹli yoo ni idanwo fun agbara ti wọn gbejade nigbati o farahan si awọn ipele iṣakoso idanwo ti ina eletiriki.Ibasepo taara yoo fi idi mulẹ laarin ṣiṣe sẹẹli ati sojurigindin dada.
Metal Matrix Composites (MMCs) nyara di awọn oludije akọkọ fun ipa ti awọn ohun elo igbekalẹ ni imọ-ẹrọ ati ẹrọ itanna.Aluminiomu (Al) ati Ejò (Cu) ti a fikun pẹlu SiC nitori awọn ohun-ini igbona ti o dara julọ (fun apẹẹrẹ alasọdipúpọ igbona kekere (CTE), adaṣe igbona giga) ati awọn ohun-ini ẹrọ imudara (fun apẹẹrẹ agbara kan pato ti o ga, iṣẹ ṣiṣe to dara julọ).O ti wa ni o gbajumo ni lilo ni orisirisi awọn ile ise fun yiya resistance ati pato modulus.Laipe, awọn MMC seramiki giga wọnyi ti di aṣa miiran fun awọn ohun elo iṣakoso iwọn otutu ni awọn idii itanna.Ni deede, ninu awọn idii ẹrọ agbara, aluminiomu (Al) tabi Ejò (Cu) ni a lo bi heatsink tabi awo ipilẹ lati sopọ si sobusitireti seramiki ti o gbe chirún ati awọn ẹya pin ti o somọ.Iyatọ nla ni olùsọdipúpọ ti imugboroja igbona (CTE) laarin seramiki ati aluminiomu tabi bàbà jẹ alailanfani nitori pe o dinku igbẹkẹle ti package ati tun ṣe opin iwọn ti sobusitireti seramiki ti o le so mọ sobusitireti.
Fi fun aipe yii, o ṣee ṣe bayi lati ṣe idagbasoke, ṣe iwadii ati ṣafihan awọn ohun elo tuntun ti o pade awọn ibeere wọnyi fun awọn ohun elo imudara gbona.Pẹlu imudara imudara igbona ati onisọdipúpọ ti awọn ohun-ini imugboroosi gbona (CTE), MMC CuSiC ati AlSiC jẹ awọn solusan ti o le yanju fun iṣakojọpọ itanna.Iṣẹ yii yoo ṣe iṣiro awọn ohun-ini thermophysical alailẹgbẹ ti awọn MMC wọnyi ati awọn ohun elo ti o ṣeeṣe fun iṣakoso igbona ti awọn idii itanna.
Awọn ile-iṣẹ epo ni iriri ipata pataki ni agbegbe alurinmorin ti epo ati awọn eto ile-iṣẹ gaasi ti a ṣe ti erogba ati awọn irin alloy kekere.Ni awọn agbegbe ti o ni CO2, ibajẹ ibajẹ nigbagbogbo jẹ idamọ si awọn iyatọ ninu agbara ti awọn fiimu ipata aabo ti a fi pamọ sori ọpọlọpọ awọn microstructures irin erogba.Ibajẹ agbegbe ni irin weld (WM) ati agbegbe ti o kan ooru (HAZ) jẹ pataki nitori awọn ipa galvanic nitori awọn iyatọ ninu akopọ alloy ati microstructure.Ipilẹ irin (PM), WM, ati awọn abuda microstructural HAZ ni a ṣe iwadii lati loye ipa ti microstructure lori ihuwasi ipata ti awọn isẹpo irin welded.Awọn idanwo ibajẹ ni a ṣe ni ojutu 3.5% NaCl ti o kun pẹlu CO2 labẹ awọn ipo deoxygenated ni iwọn otutu yara (20 ± 2 ° C) ati pH 4.0 ± 0.3.Iwa ihuwasi ibajẹ ni a ṣe ni lilo awọn ọna elekitiroki fun ṣiṣe ipinnu agbara iyika ṣiṣi, ṣiṣe ayẹwo agbara agbara ati resistance polarization laini, bakanna bi ijuwe ti metallogram gbogbogbo nipa lilo maikirosikopu opiti.Awọn ipele mofoloji akọkọ ti a rii jẹ acicular ferrite, austenite ti o da duro, ati igbekalẹ martensitic-bainitic ni WM.Wọn ko wọpọ ni HAZ.Ni pataki ti o yatọ ihuwasi elekitiroki ati awọn oṣuwọn ipata ni a rii ni PM, VM ati HAZ.
Iṣẹ ti o bo nipasẹ iṣẹ akanṣe yii ni ifọkansi lati mu ilọsiwaju itanna ṣiṣe ti awọn ifasoke submersible.Awọn ibeere lori ile-iṣẹ fifa lati gbe ni itọsọna yii ti pọ si laipẹ pẹlu iṣafihan ofin EU tuntun ti o nilo ile-iṣẹ lapapọ lati ṣaṣeyọri awọn ipele titun ati giga ti ṣiṣe.Iwe yii ṣe atupale lilo jaketi itutu agbaiye lati tutu agbegbe solenoid fifa ati awọn igbero awọn ilọsiwaju apẹrẹ.Ni pato, ṣiṣan omi ati gbigbe ooru ni awọn jaketi itutu agbaiye ti awọn ifasoke ti n ṣiṣẹ jẹ ẹya.Awọn ilọsiwaju ninu apẹrẹ jaketi yoo pese gbigbe ooru ti o dara julọ si agbegbe fifa fifa ni abajade imudara fifa soke lakoko ti o dinku fa fifalẹ.Fun iṣẹ yii, eto idanwo fifa soke ti o gbẹ ti a fi kun si ojò idanwo 250 m3 ti o wa.Eyi ngbanilaaye ipasẹ kamẹra iyara to gaju ti aaye ṣiṣan ati aworan gbigbona ti fifa fifa.Aaye ṣiṣan ti a fọwọsi nipasẹ itupalẹ CFD ngbanilaaye idanwo, idanwo ati lafiwe ti awọn apẹrẹ omiiran lati jẹ ki awọn iwọn otutu ṣiṣẹ bi kekere bi o ti ṣee.Apẹrẹ atilẹba ti fifa ọpa ọpa M60-4 duro iwọn otutu fifa fifa ita ti o pọju ti 45 ° C ati iwọn otutu stator ti o pọju ti 90 ° C.Onínọmbà ti awọn oriṣiriṣi awọn apẹrẹ awoṣe fihan iru awọn apẹrẹ ti o wulo diẹ sii fun awọn ọna ṣiṣe daradara ati eyiti ko yẹ ki o lo.Ni pato, apẹrẹ ti okun itutu agbasọpọ ko ni ilọsiwaju lori apẹrẹ atilẹba.Alekun nọmba awọn abẹfẹlẹ impeller lati mẹrin si mẹjọ dinku iwọn otutu iṣẹ ti a ṣe ni iwọn nipasẹ iwọn meje Celsius.
Apapo ti iwuwo agbara giga ati akoko ifihan dinku ni awọn abajade iṣelọpọ irin ni iyipada ninu microstructure dada.Gbigba apapo ti aipe ti awọn aye ilana laser ati iwọn itutu agbaiye jẹ pataki si yiyipada eto ọkà ati imudarasi awọn ohun-ini tribological ni ilẹ ohun elo.Ibi-afẹde akọkọ ti iwadii yii ni lati ṣe iwadii ipa ti sisẹ laser pulsed ni iyara lori awọn ohun-ini tribological ti awọn ohun elo biomaterial ti fadaka ti o wa ni iṣowo.Iṣẹ yii jẹ iyasọtọ si iyipada dada laser ti irin alagbara, irin AISI 316L ati Ti-6Al-4V.A 1.5 kW pulsed CO2 lesa ti a lo lati iwadi awọn ipa ti awọn orisirisi ilana lesa sile ati awọn Abajade dada microstructure ati mofoloji.Lilo apẹẹrẹ iyipo ti yiyi papẹndikula si itọsọna itankalẹ lesa, kikankikan ina lesa, akoko ifihan, iwuwo ṣiṣan agbara, ati iwọn pulse yatọ.Iwa ti a ṣe ni lilo SEM, EDX, awọn wiwọn abẹrẹ abẹrẹ ati itupalẹ XRD.Awoṣe asọtẹlẹ iwọn otutu oju kan tun ṣe imuse lati ṣeto awọn aye ibẹrẹ ti ilana idanwo naa.Ṣiṣe aworan ilana ilana lẹhinna ṣe lati pinnu nọmba kan ti awọn paramita kan pato fun itọju laser ti dada ti irin didà.Ibaṣepọ to lagbara wa laarin itanna, akoko ifihan, ijinle sisẹ ati aibikita ti apẹẹrẹ ti a ṣe ilana.Ijinle ti o pọ si ati aibikita ti awọn ayipada microstructural ni nkan ṣe pẹlu awọn ipele ifihan ti o ga ati awọn akoko ifihan.Nipa ṣiṣe ayẹwo aibikita ati ijinle ti agbegbe ti a ṣe itọju, fifẹ agbara ati awọn awoṣe iwọn otutu oju-aye ni a lo lati ṣe asọtẹlẹ iwọn yo ti yoo waye lori dada.Bi akoko ibaraenisepo ti tan ina ina lesa n pọ si, aibikita dada ti irin naa pọ si fun ọpọlọpọ awọn ipele agbara pulse ti a ṣe iwadi.Lakoko ti a ṣe akiyesi igbekalẹ dada lati ṣe idaduro titete deede ti awọn kirisita, awọn ayipada ninu iṣalaye ọkà ni a ṣe akiyesi ni awọn agbegbe itọju laser.
Onínọmbà ati isọdisi ihuwasi aapọn àsopọ ati awọn ipa rẹ fun apẹrẹ scaffold
Ninu iṣẹ akanṣe yii, ọpọlọpọ awọn geometries scaffold oriṣiriṣi ni idagbasoke ati pe a ṣe itupalẹ awọn eroja ti o ni opin lati loye awọn ohun-ini ẹrọ ti eto egungun, ipa wọn ninu idagbasoke ti ara, ati pinpin wahala ati igara ti o pọ julọ ninu scaffold.Awọn ayẹwo tomography ti a ṣe iṣiro (CT) ti awọn ayẹwo egungun trabecular ni a gba ni afikun si awọn ẹya atẹrin ti a ṣe pẹlu CAD.Awọn aṣa wọnyi gba ọ laaye lati ṣẹda ati idanwo awọn apẹrẹ, bakannaa ṣe FEM ti awọn aṣa wọnyi.Awọn wiwọn ẹrọ ti awọn microdeformations ni a ṣe lori awọn scaffolds ti a ṣe ati awọn apẹrẹ trabecular ti egungun ori abo ati awọn abajade wọnyi ni a ṣe afiwe pẹlu awọn ti FEA gba fun awọn ẹya kanna.O gbagbọ pe awọn ohun-ini ẹrọ da lori apẹrẹ pore ti a ṣe apẹrẹ (igbekalẹ), iwọn pore (120, 340 ati 600 µm) ati awọn ipo ikojọpọ (pẹlu tabi laisi awọn bulọọki ikojọpọ).Awọn ayipada ninu awọn paramita wọnyi ni a ṣe iwadii fun awọn ilana la kọja 8 mm3, 22.7 mm3 ati 1000 mm3 lati le ṣe iwadi ni kikun ipa wọn lori pinpin wahala.Awọn abajade ti awọn adanwo ati awọn iṣeṣiro fihan pe apẹrẹ geometric ti eto naa ṣe ipa pataki ninu pinpin aapọn, ati ṣe afihan agbara nla ti apẹrẹ ilana lati mu isọdọtun egungun.Ni gbogbogbo, iwọn pore jẹ pataki ju ipele porosity lọ ni ṣiṣe ipinnu ipele wahala ti o pọju lapapọ.Sibẹsibẹ, ipele ti porosity tun ṣe pataki ni ṣiṣe ipinnu osteoconductivity ti awọn ẹya scaffold.Bi ipele porosity ṣe pọ si lati 30% si 70%, iye wahala ti o pọju pọ si ni pataki fun iwọn pore kanna.
Iwọn pore ti scaffold tun ṣe pataki si ọna iṣelọpọ.Gbogbo awọn ọna ode oni ti iyara prototyping ni awọn idiwọn kan.Lakoko ti iṣelọpọ aṣa jẹ diẹ sii, eka diẹ sii ati awọn apẹrẹ ti o kere ju nigbagbogbo ko ṣee ṣe lati ṣe.Pupọ ti awọn imọ-ẹrọ wọnyi lọwọlọwọ ko lagbara lati ṣe agbejade awọn pores ni isalẹ 500 µm.Nitorinaa, awọn abajade pẹlu iwọn pore ti 600 µm ninu iṣẹ yii jẹ pataki julọ si awọn agbara iṣelọpọ ti awọn imọ-ẹrọ iṣelọpọ iyara lọwọlọwọ.Ilana hexagonal ti a gbekalẹ, botilẹjẹpe a gbero ni itọsọna kan nikan, yoo jẹ ẹya anisotropic julọ ni akawe si awọn ẹya ti o da lori cube ati onigun mẹta.Awọn ẹya onigun ati onigun jẹ isotropic jo ni akawe si awọn ẹya hexagonal.Anisotropy jẹ pataki nigbati o ba ṣe akiyesi osteoconductivity ti apẹrẹ ti a ṣe apẹrẹ.Pipin wahala ati ipo iho ni ipa lori ilana atunṣe, ati awọn ipo ikojọpọ oriṣiriṣi le yi iye wahala ti o pọju ati ipo rẹ pada.Itọnisọna ikojọpọ akọkọ yẹ ki o ṣe igbelaruge iwọn pore ati pinpin lati gba awọn sẹẹli laaye lati dagba sinu awọn pores nla ati pese awọn ounjẹ ati awọn ohun elo ile.Ipari miiran ti o nifẹ si ti iṣẹ yii, nipa ṣiṣe ayẹwo pinpin aapọn ni apakan agbelebu ti awọn ọwọn, ni pe awọn iye wahala ti o ga julọ ni a gbasilẹ ni oju awọn ọwọn ni akawe si aarin.Ninu iṣẹ yii, a fihan pe iwọn pore, ipele porosity, ati ọna ikojọpọ jẹ ibatan pẹkipẹki awọn ipele wahala ti o ni iriri ninu eto naa.Awọn awari wọnyi ṣe afihan iṣeeṣe ti ṣiṣẹda awọn ẹya strut ninu eyiti awọn ipele aapọn lori dada strut le yatọ si iwọn nla, eyiti o le ṣe igbelaruge asomọ sẹẹli ati idagbasoke.
Awọn scaffolds aropo egungun sintetiki funni ni aye lati ṣe deede awọn ohun-ini ẹyọkan, bori wiwa oluranlọwọ to lopin, ati ilọsiwaju osseointegration.Imọ-ẹrọ egungun ni ifọkansi lati koju awọn ọran wọnyi nipa ipese awọn alọmọ didara ti o le pese ni titobi nla.Ninu awọn ohun elo wọnyi, mejeeji jiometirika scaffold inu ati ita jẹ pataki nla, nitori wọn ni ipa pataki lori awọn ohun-ini ẹrọ, ayeraye, ati afikun sẹẹli.Imọ-ẹrọ prototyping iyara ngbanilaaye lilo awọn ohun elo ti kii ṣe deede pẹlu fifun ati iṣapeye geometry, ti a ṣelọpọ pẹlu konge giga.Iwe yii ṣawari agbara ti awọn ilana titẹ sita 3D lati ṣe awọn geometries eka ti awọn scaffolds egungun nipa lilo awọn ohun elo fosifeti kalisiomu biocompatible.Awọn ijinlẹ alakoko ti ohun elo ohun-ini fihan pe ihuwasi adaṣe itọnisọna asọtẹlẹ le ṣee waye.Awọn wiwọn gangan ti awọn ohun-ini imọ-ẹrọ itọnisọna ti awọn apẹẹrẹ ti a ṣẹda ṣe afihan awọn aṣa kanna bi awọn abajade ti itupalẹ eroja ipari (FEM).Iṣẹ yii tun ṣe afihan iṣeeṣe ti titẹ sita 3D lati ṣe iṣelọpọ awọn iṣiro geometry ti ara lati inu simenti kalisiomu fosifeti kan biocompatible.Awọn ilana ni a ṣe nipasẹ titẹ pẹlu ojutu olomi ti disodium hydrogen fosifeti lori Layer lulú ti o ni idapọ isokan ti kalisiomu hydrogen fosifeti ati kalisiomu hydroxide.Idahun kemikali tutu ti o tutu waye ni ibusun lulú ti itẹwe 3D.Awọn ayẹwo wiwọn ni a ṣe lati wiwọn awọn ohun-ini ẹrọ ti funmorawon volumetric ti simenti kalisiomu fosifeti ti iṣelọpọ (CPC).Awọn apakan ti a ṣejade ni apapọ modulus ti rirọ ti 3.59 MPa ati apapọ agbara ifasilẹ ti 0.147 MPa.Sintering nyorisi ilosoke pataki ninu awọn ohun-ini funmorawon (E = 9.15 MPa, σt = 0.483 MPa), ṣugbọn dinku agbegbe dada kan pato ti ohun elo naa.Bi abajade ti sisọ, kalisiomu fosifeti simenti decomposes sinu β-tricalcium fosifeti (β-TCP) ati hydroxyapatite (HA), eyi ti o ti wa ni timo nipasẹ awọn data ti awọn thermogravimetric ati iyato thermal onínọmbà (TGA/DTA) ati X-ray diffraction onínọmbà ( XRD).Awọn ohun-ini ko to fun awọn aranmo ti kojọpọ pupọ, nibiti agbara ti a beere jẹ lati 1.5 si 150 MPa, ati rigidity compressive kọja 10 MPa.Bibẹẹkọ, sisẹ-ifiweranṣẹ siwaju, gẹgẹbi infiltration pẹlu awọn polima biodegradable, le jẹ ki awọn ẹya wọnyi dara fun awọn ohun elo stent.
Idi: Iwadi ni awọn ẹrọ ẹrọ ile ti fihan pe gbigbọn ti a lo si awọn abajade awọn abajade ni titete patiku daradara diẹ sii ati idinku ninu agbara ti o nilo lati ṣiṣẹ lori apapọ.Ibi-afẹde wa ni lati ṣe agbekalẹ ọna kan fun ipa ti gbigbọn lori ilana ipanilara eegun ati ṣe iṣiro ipa rẹ lori awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn abẹrẹ ti o ni ipa.
Ipele 1: Milling ti awọn ori 80 ti abo abo ni lilo ọlọ egungun Noviomagus kan.Wọ́n wá fọ àwọn ohun tí wọ́n fi ń ṣe àwọ̀n náà nípa lílo ẹ̀rọ ìfọ̀wẹ̀ oníyọ̀ kan tí wọ́n fi ń fọ̀ sórí àtẹ̀ sieve kan.Ohun elo ipa-ipa vibro ti ni idagbasoke, ni ipese pẹlu awọn mọto 15 V DC meji pẹlu awọn iwuwo eccentric ti o wa titi inu silinda irin kan.Jabọ iwuwo lori rẹ lati giga ti a fun ni awọn akoko 72 lati tun ṣe ilana ti lilu egungun kan.Iwọn ipo igbohunsafẹfẹ gbigbọn ti a ṣewọn pẹlu accelerometer ti a fi sori ẹrọ ni iyẹwu gbigbọn ni idanwo.Idanwo irẹrun kọọkan ni a tun tun ṣe ni awọn ẹru deede mẹrin ti o yatọ lati gba lẹsẹsẹ ti awọn iṣipa wahala.Awọn apoowe ikuna Mohr-Coulomb ni a ṣe fun idanwo kọọkan, lati eyiti agbara rirẹ ati awọn iye idilọwọ ti wa.
Ipele 2: Tun idanwo naa ṣe nipa fifi ẹjẹ kun lati tun ṣe agbegbe ọlọrọ ti o pade ni awọn eto iṣẹ abẹ.
Ipele 1: Awọn grafts pẹlu gbigbọn ti o pọ si ni gbogbo awọn igbohunsafẹfẹ ti gbigbọn fihan agbara rirẹ ti o ga julọ ni akawe si ikolu laisi gbigbọn.Gbigbọn ni 60 Hz ni ipa ti o ga julọ ati pe o ṣe pataki.
Ipele 2: Lilọ pẹlu ipa gbigbọn afikun ni awọn akojọpọ ti o ni kikun ṣe afihan agbara rirẹ kekere fun gbogbo awọn ẹru ifunmọ deede ju ipa laisi gbigbọn.
Ipari: Awọn ilana ti imọ-ẹrọ ilu ni o wulo fun fifin egungun ti a fi sii.Ni awọn akojọpọ gbigbẹ, afikun ti gbigbọn le mu ilọsiwaju awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn patikulu ikolu.Ninu eto wa, igbohunsafẹfẹ gbigbọn to dara julọ jẹ 60 Hz.Ninu awọn akojọpọ ti o kun, ilosoke ninu gbigbọn ni ipa buburu ni agbara rirẹ ti apapọ.Eyi le ṣe alaye nipasẹ ilana liquefaction.
Ero ti iṣẹ yii ni lati ṣe apẹrẹ, kọ ati idanwo eto kan ti o le da awọn koko-ọrọ duro lori rẹ lati le ṣe ayẹwo agbara wọn lati dahun si awọn ayipada wọnyi.Eyi le ṣee ṣe nipa titẹ ni kiakia lori aaye ti eniyan duro ati lẹhinna da pada si ipo petele.Lati eyi o ṣee ṣe lati pinnu boya awọn koko-ọrọ naa ni anfani lati ṣetọju ipo iwọntunwọnsi ati bii o ṣe pẹ to lati mu ipo iwọntunwọnsi yii pada.Ipo iwọntunwọnsi yii yoo jẹ ipinnu nipasẹ wiwọn ipa ibi ti koko-ọrọ naa.Iwọn iṣipopada ti ara wọn ti ara ẹni ni a ṣe iwọn pẹlu panẹli profaili titẹ ẹsẹ lati pinnu iye sway lakoko idanwo naa.Eto naa tun ṣe apẹrẹ lati wapọ ati ifarada ju ti iṣowo lọwọlọwọ lọ nitori pe, lakoko ti awọn ẹrọ wọnyi ṣe pataki fun iwadii, wọn ko lo lọwọlọwọ pupọ nitori idiyele giga wọn.Eto tuntun ti o dagbasoke ti a gbekalẹ ninu nkan yii ni a ti lo lati gbe awọn nkan idanwo ti o ṣe iwọn to 100 kg.
Ninu iṣẹ yii, awọn adanwo yàrá mẹfa ni imọ-ẹrọ ati awọn imọ-jinlẹ ti ara ni a ṣe lati mu ilọsiwaju ilana ẹkọ fun awọn ọmọ ile-iwe.Eyi jẹ aṣeyọri nipasẹ fifi sori ẹrọ ati ṣiṣẹda awọn ohun elo foju fun awọn adanwo wọnyi.Lilo awọn ohun elo foju ni akawe taara pẹlu awọn ọna ikẹkọ yàrá ibile, ati ipilẹ fun idagbasoke awọn ọna mejeeji ni a jiroro.Iṣẹ iṣaaju nipa lilo ikẹkọ iranlọwọ-kọmputa (CBL) ni awọn iṣẹ akanṣe ti o jọmọ iṣẹ yii ni a ti lo lati ṣe iṣiro diẹ ninu awọn anfani ti awọn ohun elo foju, paapaa awọn ti o ni ibatan si iwulo ọmọ ile-iwe ti o pọ si, idaduro iranti, oye, ati ijabọ lab nikẹhin..jẹmọ anfani.Idanwo foju ti a jiroro ninu iwadi yii jẹ ẹya atunyẹwo ti idanwo aṣa aṣa ati nitorinaa pese lafiwe taara ti ilana CBL tuntun pẹlu laabu aṣa aṣa.Ko si iyatọ ero inu laarin awọn ẹya meji ti idanwo naa, iyatọ nikan wa ni ọna ti o gbekalẹ.Imudara ti awọn ọna CBL wọnyi ni a ṣe ayẹwo nipasẹ ṣiṣe akiyesi iṣẹ ṣiṣe ti awọn ọmọ ile-iwe ni lilo ohun elo foju ni akawe si awọn ọmọ ile-iwe miiran ni kilasi kanna ti n ṣe ipo idanwo aṣa.Gbogbo awọn ọmọ ile-iwe ni a ṣe ayẹwo nipasẹ fifisilẹ awọn ijabọ, awọn ibeere yiyan lọpọlọpọ ti o jọmọ awọn idanwo wọn ati awọn iwe ibeere.Awọn abajade iwadi yii ni a tun ṣe afiwe pẹlu awọn ẹkọ miiran ti o jọmọ ni aaye ti CBL.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹta-19-2023