Thông báo thành tích chính thức

Dựa trên kiến ​​thức chuyên môn sâu sắc về gia công chính xác đa trục và gia công vi chuyên dụng, chúng tôi đã vượt qua thành công các thách thức sản xuất đối với vỏ ở xa nhiều lumen mật độ cao, không đều và cho ra mắt sản phẩmDòng MixCore. Không làm tăng đường kính ngoài, dòng sản phẩm này cho phép kết hợp phức tạp các lumen không đối xứng bao gồm cấu hình hình chữ D, hình chữ nhật và hình thang trong vỏ, đồng thời xử lý ổn định các gân vách ngăn siêu mỏng có độ dày chỉ 0,05 mm ngăn cách các lumen liền kề. Bước đột phá này cho phép máy nội soi thế hệ tiếp theo tích hợp các cảm biến hình ảnh kích thước lớn hơn, nhiều kênh chức năng hơn (ví dụ: các kênh cấp nước/cấp không khí/hút/dụng cụ chuyên dụng) và các cảm biến phụ trợ, dẫn đầu xu hướng thiết kế các chức năng được mô đun hóa và tích hợp mật độ cao ở các đầu xa của ống nội soi.

Bối cảnh R&D & Điểm yếu

Những tiến bộ nhanh chóng trong chẩn đoán và điều trị nội soi đã tạo ra sự tăng trưởng bùng nổ về nhu cầu chức năng đối với các đầu xa: từ quan sát đơn giản đến tưới rửa đồng thời, hút, sinh thiết, can thiệp điều trị (ví dụ: laser, tần số vô tuyến) và cảm biến đa chiều (ví dụ: áp suất, siêu âm). Tuy nhiên, đường kính ngoài của ống nội soi bị hạn chế bởi lumen tự nhiên của cơ thể con người và không thể mở rộng vô hạn. Do đó, các kỹ sư buộc phải bố trí nhiều kênh khác nhau trong một diện tích mặt cắt hạn chế (ví dụ: đầu xa của ống nội soi đường tiêu hóa có đường kính 2,8 mm), giống như quy hoạch bố cục đô thị thu nhỏ. Khoan tròn thông thường không hiệu quả với việc sử dụng không gian thấp và không thể tạo ra các lumen không đều để chứa các bộ phận không hình trụ. Ngoài ra, việc gia công các sườn phân vùng siêu mỏng cho các lumen tách biệt dễ dàng gây ra hiện tượng uốn cong, gãy hoặc mất dung sai kích thước do không đủ độ cứng của dụng cụ, lực cắt hoặc biến dạng nhiệt - vùng cấm di chuyển được công nhận phổ biến trong sản xuất.

Đổi mới công nghệ cốt lõi

1. Thiết kế sườn & bố cục Lumen dựa trên cấu trúc liên kết‑Tối ưu hóa‑Chúng tôi tham gia và cung cấp các dịch vụ tối ưu hóa kỹ thuật từ giai đoạn thiết kế ý tưởng của khách hàng. Bằng cách sử dụng các thuật toán tối ưu hóa cấu trúc liên kết, chúng tôi tự động tạo ra mạng sườn được phân phối tối ưu theo các ràng buộc của các đường viền bên ngoài nhất định và các yêu cầu về không gian thành phần. Nhắm mục tiêu độ cứng tổng thể tối đa và mức độ tập trung ứng suất tối thiểu, thuật toán tạo ra các dạng hình học sườn sinh học (ví dụ: sườn cong, sườn tổ ong) thay vì các phân vùng thẳng đơn giản. Thiết kế này cho phép các gân dày thậm chí 0,05 mm đạt được khả năng chịu uốn và nén vượt trội, tạo nền tảng thiết kế khả thi cho quá trình gia công tiếp theo.
2. Gia công phóng điện vi mô quét lớp (μ‑EDM)Đối với các gân siêu mỏng, rãnh hẹp sâu và biên dạng không đều, chúng tôi chủ yếu áp dụng gia công phóng điện vi mô. Chúng tôi đã phát triển gia công phóng điện quét lớp bằng cách sử dụng các vi điện cực có đường kính 0,02–0,1 mm. Bằng cách kiểm soát chính xác năng lượng xung đơn và khoảng cách phóng điện, quá trình cắt bỏ vật liệu ở quy mô micron đạt được với lực gia công gần như bằng 0, tránh biến dạng do ép đùn của các gân mỏng khi cắt cơ học. Kết hợp với chiến lược phối hợp nhiều điện cực và bù hao mòn điện cực trực tuyến, các cấu trúc lumen có tiết diện 2D phức tạp tùy ý và độ sâu vài milimet được gia công với độ chính xác ±3 μm.
3. Phay vi tốc độ cực cao với khả năng chống rung trực tuyếnĐối với các khu vực có thể phay, chúng tôi sử dụng trục quay động cơ tốc độ cực cao với tốc độ quay lên tới 160 000 vòng/phút kết hợp với dao phay vi đầu cân bằng động (đường kính tối thiểu: 0,1 mm). Máy công cụ tích hợp hệ thống kiểm soát độ rung chủ động giúp chống lại tiếng ồn được tạo ra trong quá trình cắt trong thời gian thực thông qua bộ truyền động áp điện. Trong khi đó, các chiến lược nâng cao như phay peck và nội suy xoắn ốc, cùng với lượng bôi trơn tối thiểu (MQL), giảm thiểu lực cắt và tối ưu hóa tản nhiệt trong quá trình gia công sườn siêu mỏng, duy trì độ ổn định kích thước và độ vuông góc của gân.

Cơ chế làm việc

Giá trị cốt lõi của vỏ MixCore Series nằm ởxác định lại cấu trúc không gian của đầu xa của ống nội soi. Về cơ bản, cấu trúc nhiều lumen phức tạp của chúng đóng vai trò là nhà phân phối đường ống và vi chất lỏng được tính toán chính xác. Các lumen hình chữ D hoặc hình chữ nhật bao bọc chặt các cảm biến hình ảnh CMOS, giải phóng không gian góc tròn quý giá để sắp xếp các bó sợi chiếu sáng. Mặt cắt ngang chất lỏng được tối ưu hóa của các kênh hút và tưới chuyên dụng giúp giảm nguy cơ tắc nghẽn và nâng cao hiệu quả. Các kênh dành riêng cho đầu dò siêu âm thu nhỏ hoặc sợi laser có cấu trúc dẫn hướng và bịt kín chính xác ở các cửa vào. Ngăn cách các khối chức năng này là các gân dày 0,05‑mm - mỏng nhưng chắc chắn, giống như những bức tường chịu lực trong các tòa nhà cao tầng. Được chế tạo từ thép không gỉ hoặc hợp kim titan cường độ cao và được tối ưu hóa thông qua thiết kế cấu trúc liên kết sinh học, chúng cho phép truyền ứng suất đồng đều qua mạng lưới gân và ngăn ngừa gãy xương do tập trung ứng suất cục bộ. Do đó, toàn bộ nhà ở trở thành một vật chứa chức năng thu nhỏ cân bằng khả năng sử dụng không gian cực cao và tính toàn vẹn của cấu trúc.

Xác thực hiệu suất

Chúng tôi đã tiến hành các thử nghiệm khắc nghiệt trên vỏ Dòng MixCore: trong thử nghiệm áp suất, các kênh chất lỏng độc lập bên trong vẫn không bị rò rỉ dưới áp suất 0,5 MPa và không có nhiễu chéo giữa các lumen liền kề. Thử nghiệm tải bằng đầu dò vi mô trên các sườn 0,05 mm cho thấy chúng chịu được lực ngang vượt quá 5 N mà không bị biến dạng dẻo hoặc gãy, vượt xa tải trọng thực tế khi sử dụng. Khi được lắp vào ống nội soi, các kênh chức năng được tích hợp bên trong (sợi quang, dây, dụng cụ) không bị hư hại hoặc suy giảm hiệu suất do biến dạng vỏ sau hàng chục nghìn chu kỳ uốn mỏi mô phỏng nhu động ruột. Các trường hợp ứng dụng của khách hàng cho thấy một nhà sản xuất đã sử dụng công nghệ này để tích hợp một camera độ phân giải cao, hai kênh sợi chiếu sáng, một kênh laser, một kênh tưới và một kênh dụng cụ làm việc 1,2 mm vào đầu xa của ống soi niệu quản đường kính 3,5 mm, đạt được chức năng chưa từng có hội nhập. Sản phẩm này đã được FDA chấp thuận và đưa ra thị trường thành công.

Chiến lược & Triết lý R&D

Chúng tôi theo đuổi chiến lượcthiết kế và sản xuất tích hợp theo định hướng chức năng. Đối với các bộ phận cực kỳ phức tạp như vỏ ở xa, thiết kế và sản xuất phải được tích hợp sâu ngay từ đầu. Các kỹ sư của chúng tôi vừa là nhà thiết kế vừa là chuyên gia về quy trình. Những gì chúng tôi cung cấp cho khách hàng không chỉ đơn thuần là dịch vụ gia công mà còn là các giải pháp hoàn chỉnh từ danh sách kiểm tra chức năng cho đến các thiết kế có thể sản xuất được. Chúng tôi đã xây dựng cơ sở dữ liệu "khả năng xử lý tính năng" mở rộng, cho phép kết hợp nhanh chóng bất kỳ khái niệm thiết kế mới nào với các quy trình sản xuất đã được xác thực hoặc kích hoạt phát triển quy trình mới. Triết lý của chúng tôi là:Không có hình dạng hình học nào là không thể chế tạo được; chỉ có phương pháp sản xuất vẫn chưa được khám phá. Chúng tôi coi mọi đơn hàng có độ khó cao đều là cơ hội để tiến bộ công nghệ, cam kết đẩy mạnh các giới hạn của sản xuất chính xác và xóa bỏ các rào cản đối với việc thu nhỏ và tích hợp các thiết bị y tế.

Triển vọng tương lai

Sự tích hợp trong tương lai ở đầu xa của ống nội soi sẽ phát triển theo hướnglắp ráp hệ thống vi mô và phản ứng tổng hợp không đồng nhất. Chúng tôi đang khám phá phương pháp đúc kết hợp kết hợp đúc vi mô với vỏ kim loại để phát triển công nghệ đúc thứ cấp cho lớp lót nhựa chính xác hoặc các bộ phận chức năng, tạo ra các cấu trúc xa bằng vật liệu lai. Trong khi đó, chúng tôi nghiên cứu sự hình thành trực tiếp của các tính năng chức năng nhúng như van vi chất lỏng và khe gắn bộ lọc quang bên trong vỏ trong quá trình gia công. Nhìn xa hơn, chúng tôi tập trung vào việc tích hợp hệ thống vi cơ điện tử (MEMS) với vỏ. Trong tương lai, các chức năng quang học hoặc cảm biến một phần có thể được chế tạo trực tiếp trên đế silicon hoặc thủy tinh của vỏ, cuối cùng đạt được mục tiêu thu nhỏ cuối cùng làchip‑as‑xa‑tip, mở ra những chân trời mới cho chẩn đoán và điều trị không xâm lấn hoặc xâm lấn cực kỳ tối thiểu.