微細制造
關注創建者：jslofcc 創建時間：2017-02-14
微細制造的實例教程
10月29日，應用于川藏鐵路的極端裝備研究制造誓師動員大會在鄭州召開，作為研制主體的中鐵工業圍繞著搶占極端裝備技術制高點、提升國家核心競爭力這一主題，正式開啟了中國極端裝備研制新征程。
極端裝備制造是指在極端條件或環境下，制造極端尺度或極高功能的器件和功能系統。極端裝備制造集中表現在微細制造、超精密制造、巨系統制造。
極端工程的順利推進需要極端裝備的助力，中鐵工業在多年的創新實踐中，成功研制了高原架橋機、跨海大橋箱梁運架搬提運設備，以及國內最大直徑的TBM“彩云號”、“春風號”泥水平衡盾構機、馬蹄形盾構機等隧道施工裝備，儲備了豐富的極端裝備研制經驗。
今年10月10日，習近平總書記主持召開中央財經委員會第三次會議，全面啟動了川藏鐵路的規劃建設。據悉，川藏鐵路沿線地質條件復雜，包括巖暴、大變形、高低溫、破碎帶、破泥破水等多種復雜地質狀況并存，。極端工程的順利推進，需要極端裝備的助力。為了響應中央號召、建好川藏鐵路，此次中鐵工業啟動研制的極端裝備，分布于橋梁裝備、隧道掘進裝備以及高原特種裝備，均為填補國際、國內技術空白，并將應用于川藏鐵路施工中。
原機械工業部副部長沈烈初
原機械工業部副部長沈烈初在誓 師動員大會上指出：“極端制造與智的能制造相結合，研發全新的大國重器，無疑是一次裝備革命。這是工程建設的需要、企業能級提升的需要，深化國企改革的需要，也是提升國家競爭力的需要。”
中鐵工業總經理李建斌
中鐵工業總經理李建斌在會上表示：“我們一定要在占領技術制高點，掌握世界話權的道路上邁出關鍵性的一步。“
會上，李建斌總經理向各下屬公司頒發了“極端制造令“。中鐵工業正式揭開川藏鐵路極端裝備攻關序幕。
展開 芯片一般是指集成電路的載體，也是集成電路經過設計、制造、封裝、測試后的結果，通常是一個可以立即使用的獨立的整體。“芯片”和“集成電路”這兩個詞經常混著使用，比如在大家平常討論話題中，集成電路設計和芯片設計說的是一個意思，芯片行業、集成電路行業、IC行業往往也是一個意思。實際上，這兩個詞有聯系，也有區別。
集成電路實體往往要以芯片的形式存在，因為狹義的集成電路，是強調電路本身，比如簡單到只有五個元件連接在一起形成的相移振蕩器，當它還在圖紙上呈現的時候，我們也可以叫它集成電路，當我們要拿這個小集成電路來應用的時候，那它必須以獨立的一塊實物，或者嵌入到更大的集成電路中，依托芯片來發揮他的作用；集成電路更著重電路的設計和布局布線，芯片更強調電路的集成、生產和封裝。而廣義的集成電路，當涉及到行業（區別于其他行業）時，也可以包含芯片相關的各種含義。
芯片與集成電路的聯系與區別
芯片也有它獨特的地方，廣義上，只要是使用微細加工手段制造出來的半導體片子，都可以叫做芯片，里面并不一定有電路。比如半導體光源芯片；比如機械芯片，如MEMS陀螺儀；或者生物芯片如DNA芯片。在通訊與信息技術中，當把范圍局限到硅集成電路時，芯片和集成電路的交集就是在“硅晶片上的電路”上。芯片組，則是一系列相互關聯的芯片組合，它們相互依賴，組合在一起能發揮更大的作用，比如計算機里面的處理器和南北橋芯片組，手機里面的射頻、基帶和電源管理芯片組。
現在，市面上的芯片大多數指的是內含集成電路的硅片，體積很小，常常是計算機或其他電子設備的一部分。而芯片組，是一系列相互關聯的芯片組合。它們相互依賴，組合在一起能發揮更多作用，比如，計算機里的中央處理器（CPU）及手機中的射頻、基帶和通信基站里的模數轉換器（ADC）等，就是由多個芯片組合在一起的更大的集成電路。
展開 但是，隨著汽車科技化日益縱深，在汽車制造轉型升級的當下，3D打印是否真的是催動變革的關鍵呢？
何為3D打印？
其實，3D打印算不上是一項全新的事物。早在上個世紀90年代3D打印就已經問世，與普通打印機原理類似，只不過3D打印機的“墨水”是金屬、陶瓷、塑料等材料。通俗地來說，3D打印就是通過電腦建模，用機器將打印材料以極薄的厚度通過逐層打印的方式來構造物體的技術。
3D打印的優勢在于，擁有更快的成型速度、更低的制造成本和更高的精度。利用3D打印技術，可以在數小時或數天內制作出概念模型。另外，由于其層層堆疊的特性，生產形狀復雜、尺寸微細、難于制造的零件也是它的強項。并且，通過選材和結構優化，3D打印產品輕量化的優勢更加突出，也因此被廣泛應用于航空領域。
3D打印智能巴士Olli
那么這些特性對于汽車而言又意味著什么呢？汽車零部件的開發往往需要經過長時間的研發、開模、測試等多輪環節。而3D打印首先就減少了復雜零部件開發中的開模環節，極大地降低了汽車制造成本、縮短了研發周期。即便出現錯誤，也能隨時修改設計文件，而不必推倒重來。
此外，在個性化時代，3D打印也為人們定制自己喜歡的汽車零部件提供了可行性，而其輕量化的屬性更是契合電動車。可以說，3D打印促進了汽車生產制造的創新能力。
3D打印在汽車行業方興未艾
以Strati和Urbee為代表的3D打印汽車最先獲得了公眾廣泛的關注，但這類產品更大程度上傾向于展示，并不是所有部件100%的3D打印。
其實，寶馬很早就將3D打印零部件納入概念車研發體系之中，過去10年寶馬利用3D打印技術生產了100萬個零部件。甚至寶馬還投資了Carbon、Desktop Metal等3D打印技術公司。
展開 因此，特種加工已經成為眾多高端裝備制造必不可少的關鍵技術，是大國戰略性核心競爭力的關鍵所在，在航空、航天、航海、核電等國家重大需求領域，以及能源、醫療、高鐵、汽車、IT等國家重大民生領域均具有重要意義。
近年來，工業4.0、大數據、互聯網+等新趨勢風起云涌，推動人類的制造工程快速邁入大規模分布式、個性化、功能優先、高度智能的制造時代。隨著“能場制造”理念的主動應用和深入研究，眾多極端、復合、多能場融合制造技術獲得成功，使其逐漸從特例成為國內外系統研究、發展的前沿熱點方向。
由于光子三性，激光極端制造已經成為大勢所趨
激光加工具有“光子三性”，包括：（1）激光能量之時空幅頻精密可控性：激光能夠實現時、空、幅、頻各個維度的精密可控。（2）單位激光能量成本之持續下降性：過去十年間，激光器單位能量的成本下降了十倍以上，有加速降低的趨勢，更多激光主導性的大眾化應用已經勢不可擋，從打標、切割到如今的焊接、微細加工和增材制造。（3）激光加工之材料普適性：激光可以破壞幾乎任何材料，可以擊穿空氣甚至真空，因而，激光可以加工幾乎任何材料，包括超硬、超脆、超粘、超軟以及復合材料等典型的難加工材料。
因此，極端條件下的激光制造技術，包括金剛石、石英、碳化硅等硬脆材料零件的制造，高熔點、高硬度金屬材料零件的制造，微小結構尺寸零件的制造，以及其它更多特殊領域可以用“光”進行制造的復合技術。激光極端制造工藝技術與智能化技術的結合，將輻射到更廣泛的領域，服務各個產業，解決一系列棘手的工程問題。
例如，渦輪是航空發動機中熱負荷和機械負荷最大的部件，其中一級、二級渦輪葉片的工況尤為惡劣，工作中持續承受高溫高壓燃氣的沖擊。
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（2）單位激光能量成本之持續下降性：過去十年間，激光器單位能量的成本下降了十倍以上，有加速降低的趨勢，更多激光主導性的大眾化應用已經勢不可擋，從打標、切割到如今的焊接、微細加工和增材制造。
另外，由于其層層堆疊的特性，生產形狀復雜、尺寸微細、難于制造的零件也是它的強項。并且，通過選材和結構優化，3D打印產品輕量化的優勢更加突出，也因此被廣泛應用于航空領域。
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那么這些特性對于汽車而言又意味著什么呢？汽車零部件的開發往往需要經過長時間的研發、開模、測試等多輪環節。
極端裝備制造集中表現在微細制造、超精密制造、巨系統制造。
極端工程的順利推進需要極端裝備的助力，中鐵工業在多年的創新實踐中，成功研制了高原架橋機、跨海大橋箱梁運架搬提運設備，以及國內最大直徑的TBM“彩云號”、“春風號”泥水平衡盾構機、馬蹄形盾構機等隧道施工裝備，儲備了豐富的極端裝備研制經驗。
芯片與集成電路的聯系與區別
芯片也有它獨特的地方，廣義上，只要是使用微細加工手段制造出來的半導體片子，都可以叫做芯片，里面并不一定有電路。比如半導體光源芯片；比如機械芯片，如MEMS陀螺儀；或者生物芯片如DNA芯片。在通訊與信息技術中，當把范圍局限到硅集成電路時，芯片和集成電路的交集就是在“硅晶片上的電路”上。
