Hivatalos eredményhirdetés

Hivatalosan is elindítjuk aJingmou sorozatultraprecíziós disztális házak, amelyek mérföldkövet jelentenek az endoszkóp disztális végek integrációs technológiájában. Az extrém, ±0,005 mm-es méret- és pozíciótűréssel büszkélkedő termék tökéletesen magába foglalja a miniatűr kamerákat, a megvilágító optikai szálakat, a folyadékcsatornákat és a műszer-munkacsatornákat egy mindössze 1,5 mm-es minimális átmérőjű térben. Az 5 tengelyes CNC mikromarás és a mikroelektromos kisülési megmunkálás (mikro-EDM) kombinálásával összetett, több lumen geometriák sorjamentes gyártását értük el éles belső profilokkal, kifogástalan szerkezeti alapot biztosítva a következő generációs nagyfelbontású, 3D és robot által támogatott endoszkópokhoz.

K+F háttér és fájdalompontok

A hagyományos endoszkóp disztális alkatrészeinek gyártását régóta korlátozza az egymás közötti kompromisszumfunkcionális integráció és szerkezeti szilárdság. Az egyre inkább miniatürizált CMOS/CCD érzékelők, nagyobb pixelszámú optikai modulok és további funkcionális csatornák befogadása érdekében a belső házszerkezetek bonyolultabbá váltak. A hagyományos megmunkálási módszerek (pl. fúrás, 2,5 tengelyes marás) azonban nehezen tudnak nagy pontosságú, szabálytalan alakú lumeneket előállítani mikroskálán. A nem éles belső sarkok az optikai alkatrészek mikron szintű eltolódását okozzák, képtorzulást, optikai útvesztést vagy egyenetlen megvilágítást okozva. A lumenek belsejében található sorja és mikroegyenetlenség megkarcolja a kényes szálkötegeket és az érzékelőkábeleket, ami az eszköz idő előtti meghibásodásának fő oka. A klinikai visszajelzések azt mutatják, hogy az endoszkóp képminőségével kapcsolatos problémák körülbelül 15%-a (például vignettálás, torzítás és képpont-rendellenességek) a távoli házak elégtelen gyártási pontosságából fakad.

Alapvető technológiai innovációk

• 5 tengelyes összekapcsolt mikromarás és mikro-EDM hibrid eljárásaKifejlesztettünk egy szabadalmaztatott hibrid gyártási munkafolyamatotelőször marás, majd szikraforgácsolás. Először is, ultrakemény ötvözetből készült, legalább 0,1 mm átmérőjű mikrovágókat használnak egy 5 tengelyes CNC gépen, hogy mikron szintű mikromarást végezzenek orvosi minőségű rozsdamentes acélon vagy titánötvözeten, előzetesen kialakítva az elsődleges lumeneket. Ezután a Micro-EDM-et alkalmazzák a precíziós belső derékszögű sarkokra, mély, keskeny hornyokra és ultravékony (0,05 mm-es) bordákra, amelyekhez a marók nem férnek hozzá. A saját fejlesztésű on-line elektródák kötési és pályakompenzációs algoritmusaival a mikro-EDM ±2 μm méretpontosságot és Ra felületi érdesség 0,2 μm vagy azzal egyenlő, tökéletesen megvalósítja az éles belső sarkokat és a sorjamentes felületeket.
• Zárt hurkú megmunkálási kompenzációs rendszer, amely a gépi szondákon alapulA szerszámgépekbe nagy pontosságú érintkezőszondákat és fehér fényű interferométereket építenek be. A kulcsfontosságú feldolgozási lépések után in-situ munkadarab méréseket végeznek a valós idejű adatok rögzítésére, beleértve a lumen méreteket, a pozíció pontosságát és a körkörösséget. A rendszer összehasonlítja a mért adatokat a CAD modellekkel, mesterséges intelligencia algoritmusok segítségével előrejelzi a szerszámkopást és a termikus deformációs hibákat, és dinamikusan kompenzálja a következő feldolgozási lépésekben. Ez szabályozza a tételenkénti kritikus méretingadozások szórását 0,0015 mm-en belül, lehetővé téve az extrém tűréshatárú tömeggyártást.
• Többlépcsős nanoméretű felületkezelési technológiaAz utófeldolgozás három lépésből álló munkafolyamatot foglal magában:elektrokémiai polírozás-magnetorheológiai polírozás-szuperkritikus CO₂ tisztítás. Az elektrokémiai polírozás több mikronnyi felületi anyagot távolít el a mikrocsúcsok és völgyek simításáért. A magnetorheológiai polírozás nanoméretű felületkezelést biztosít a kritikus területeken, például az optikai rögzítési felületeken, így tükörminőségű felületet ér el (Ra kisebb vagy egyenlő, mint 0,05 μm). A végső szuperkritikus CO₂-tisztítás károsodás nélkül teljesen eltávolítja a szubmikron méretű maradék részecskéket és olajfilmeket, ideális szubsztrátumot teremtve a későbbi steril ragasztáshoz és az optikai alkatrészek pontos beállításához.

Működési Mechanizmus

Ennek a terméknek a fő mechanizmusa abban rejlikabszolút pontos fizikai koordináta-rendszer felépítése a fény és az információ számára. A házon belüli minden lumen és pozicionáló felület az optikai és elektronikus alkatrészek mikro-összeállítási alapjaként működik. A ±0,005 mm-es tűrés biztosítja, hogy az optikai tengely eltérése a kamera-érzékelő síkja és az optikai lencsecsoport között az érzékelhető képtorzulás küszöbértéke alatt maradjon. Az éles belső sarkok lehetővé teszik a szabálytalan optikai alkatrészek (pl. D-alakú CMOS-érzékelők) hézagmentes rögzítését, megakadályozva a sterilizálás vagy klinikai használat során a hőtágulás és összehúzódás által okozott mikromozgást. A sorjamentes belső csatornák megvédik a 125 μm átmérőjű optikai szálakat a sérülésektől az ismételt behelyezés és kihúzás során, így biztosítják a megvilágítás egyenletes fényerejét és egyenletességét. Az ultravékony, de egyenletes bordafalak (0,05 mm) maximalizálják a belső térkihasználást, miközben megőrzik az általános szerkezeti merevséget a végeselemekre optimalizált kialakításnak köszönhetően, ellenállva az endoszkóp emberi testen belüli meghajlásakor keletkező összetett feszültségeknek.

Teljesítmény ellenőrzése

Az optikai beállítási tesztek során a Jingmou házzal felszerelt endoszkóp modulok 0,01 foknál kisebb koaxialitási hibát érnek el a kamera optikai tengelye és mechanikai tengelye között, valamint 1 ívmásodperc alatti párhuzamosságot a lencse fókuszsíkja és az érzékelő síkja között, ami messze meghaladja az ipari szabványokat. Az ISO 8600-3 szabványos felbontású tesztdiagramokon a kész endoszkóp 5%-nál kisebb MTF (Modulation Transfer Function) csillapítási különbséget mutat a központi és a perifériás régiók között, ami kiváló optikai igazítási konzisztenciát mutat. A megbízhatósági tesztek során 5 000 ciklusú, magas hőmérsékleten és nagy nyomáson végzett sterilizálás után a kulcsok rögzítési felületeinek méretváltozásai 0,002 mm-nél kisebbek, a lumenek belsejében nem figyelhető meg korrózió vagy részecskeképződés. Számos endoszkópgyártó alkalmazási adatai azt mutatják, hogy ennek a háznak az alkalmazása átlagosan 18%-kal növeli az általános képminőség-ellenőrzés első lépéses hozamát, és 60%-kal csökkenti a disztális alkatrészek hibái által okozott értékesítés utáni javítási arányt.

K+F stratégia és filozófia

Támogatjuk a K+F filozófiát:A precizitás az integráció sarokköve, a struktúra pedig a funkció hordozója. Stratégiai megközelítésünk azaz alkatrészek pontosságának levezetése a rendszerszintű követelményekből. Ahelyett, hogy izolált megmunkálási mutatókat keresnénk az egyes alkatrészekhez, mélyen foglalkozunk az ügyfelek optikai és rendszertervezésével, megértjük a kameramodulok igazítási tűrésláncait, a szálkötegek hajlítási sugarának határait és az öntözőcsatornákra vonatkozó hidrodinamikai követelményeket. Ezeket a rendszerszintű követelményeket fokozatosan lebontjuk, és leképezzük a gyártási tűrésekre és a felületi követelményekre a ház minden geometriai jellemzőjére vonatkozóan. Ebből a célból létrehoztunk egy interdiszciplináris közös tervezőcsapatot, amely optikát, mechanikát és anyagtudományt foglal magában. A modellalapú meghatározás (MBD) technológiát alkalmazzák, amely az összes tűréshatárt és megjegyzést tartalmazó 3D modelleket használja a tervezés és a gyártás egyetlen igazságforrásaként, biztosítva a veszteségmentes átvitelt a tervezési szándéktól a késztermékig.

Jövőbeli kilátások

A jövőben a disztális házak a passzív szerkezeti elemeken túlmenően továbbfejlődnekaktív intelligens platformok. Mikro-fényvezető szerkezetekkel integrált házakat fejlesztünk, ahol a házon belüli mikrostrukturált optikai hullámvezetők helyettesítik a részleges megvilágító szálas funkciókat, hogy még jobban felszabadítsák a belső teret. Mindeközben felfedezzük a házakba ágyazott mikrocsatornák közvetlen additív gyártását helyi gyógyszeradagolás vagy hőmérsékletszabályozás céljából. Tovább tekintve, kutatunkheterogén anyagokból integrált gyártás, amelynek célja szigetelő vagy bioaktív kerámia/polimer funkcionális zónák közvetlen formázása fémházak meghatározott helyein, megvalósítva a szerkezeti, elektromos és biológiai funkciók monolitikus integrációját. 2030-ra várhatóan piacra dobjukszenzoros intelligens disztális csúcsokminiatűr MEMS érzékelőkkel (pl. nyomás, hőmérséklet, pH) van beépítve, lehetővé téve az endoszkópok valós idejű, többdimenziós biokémiai adatok rögzítését a képalkotás mellett, és ezzel a diagnosztikai endoszkópia új korszakát nyitják meg.