機能性流体を用いたマイクロメカトロデバイスの開発

使用功能流体开发微机电设备

• 批准号: 17040023
• 负责人: 田中 豊
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Hosei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17040023/
• 关键词: マイクロマシン; 機能性流体; アクチュエータ; フルイディクス; マイクロ流路; 光造型; 放電加工; マイクロポンプ; ブルドン管

前年度までに検討した機能性流体を用いたマイクロメカトロデバイスを構成する各種モジュール(ポンプ,バルブ,アクチュエータ等)を具体的に試作するとともに,マイクロ化と高出力化のための材料や加工方法,原理等を検討した.ポンプモジュールについては,平面形と円筒形の2種類を試作し,マイクロ化には円筒形が有利であることを明らかにした.またアクチュエータの高出力駆動に欠かすことのできないポンプの高出力化のための改良を行った.具体的には,機能性流体の出力に大きく影響を及ぼす電極形状を工夫し,マイクロ放電加工法を用いた新たな電極を試作して,高出力化を実現した.バルブモジュールについては可動部のないマイクロフルイディクスをアレイ状に配置したマイクロバルブをマイクロ放電加工法により試作したが,性能については所望の特性を得ることはできなかった.またアクチュエータモジュールについては,光造形法によりブルドン管形アクチュエータを試作したが,小形化には克服すべき課題が多いことも明らかとなった.次にポンプモジュールとアクチュエータモジュールを組み合わせた機能性流体を用いたマイクロメカトロデバイスを試作し,全体の動作性能を検討した.さらに統合一体化とマイクロ化により生じる問題点を抽出し,マイクロメカトロデバイス構築のための最適な材料の選定や加工方法,組み立て方法,設計・製作手法や問題点を明らかにした.また各種モジュールを統合一体化するための問題点についても検討したさらに試作結果を踏まえ,今後の三次元階層一体化構造の新しいアクチュエータを含むマイクロメカトロデバイスを構想した.

In the past year, we have discussed the use of functional fluids, the composition of various types of fluids (such as chemicals, oils, etc.), and the specific test work, materials, processing methods, principles, etc. The two types of flat and cylindrical shapes are tried out, and the advantages of cylindrical shapes are obvious. The improvement of the high output power of the high output power of the high Specific, functional fluid output large impact and electrode shape time, the use of new electrode processing, high output to achieve In the case of the movable part, the configuration of the movable part and the discharge method are tested, and the desired characteristics of the movable part are obtained. In order to overcome this problem, the light shaping method is used to make the tube shape of the tube shape smaller. Next, the functional fluid was tested, and the overall performance was evaluated. The problem points are extracted, the optimum materials for construction are selected, the processing methods are assembled, the design and production methods are designed, and the problem points are clarified. The problems of integration of various kinds of hierarchical structures are discussed and the results of trial work are discussed. The new three-dimensional hierarchical integration structure in the future is supposed to include the following problems.

项目成果

Development of Microvalve Mechanism Using Fluidics

利用流体技术开发微型阀门机构

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.6th JFPS International Symposium on Fluid Power
• 作者: Yutaka Tanaka;Gaku Minorikawa
• 通讯作者: Gaku Minorikawa

Design and Fabrication of Actuation System Using Functional Fluid

使用功能流体的驱动系统的设计和制造

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. The 19th International Conference on Hydraulics and Pneumatics
• 作者: Yutaka Tanaka;Jindrich Ziegelheim;YOKOTA;Shinichi
• 通讯作者: Shinichi

Measurement of Deformation at Tip of the Crack by Using Micro-Electro Discharging Machine

微细放电机测量裂纹尖端变形

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. Plasticity 2006
• 作者: Ziegelheim.J.;Kuwabara;T.;Yutaka Tanaka
• 通讯作者: Yutaka Tanaka

The Usage of 3D Microscopy and Micro-Electro Discharging Machine for Measurement of Deformation in Small Region of Thin Metal Sheets

使用3D显微镜和微放电机测量薄金属板小区域变形

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. 57th Japanese Joint Conference for the Technology of Plasticity
• 作者: Ziegelheimova;J.;Ziegelheim;J.;Kuwabara;T.;Yutaka Tanaka
• 通讯作者: Yutaka Tanaka

Design and Fabrication of Micro Actuation System by Stereo-lithography

立体光刻微驱动系统的设计与制造

• 发表时间: 2006
• 期刊: The 1st International Symposium on Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs Proceedings
• 作者: Yutaka Tanaka;Jindrich Ziegelheim;Gaku Minorikawa
• 通讯作者: Gaku Minorikawa