Aia nā mea hoʻololi wela pālahalaha i nā noi ʻoihana he nui a hoʻohana nui i nā papa metala e hoʻoili i ka wela ma waena o ʻelua mau wai.
Ke ulu wikiwiki nei kā lākou hoʻohana ʻana no ka mea ua ʻoi aku lākou ma mua o nā mea hoʻololi wela kuʻuna (ʻo ka maʻamau he paipu wili i loaʻa kahi wai e hele ana ma loko o kahi keʻena e loaʻa ana kahi wai ʻē aʻe) no ka mea ʻo ka wai e hoʻomaʻalili ʻia ana he pilina ʻoi aku ka nui o ka ʻili, kahi e hoʻomaikaʻi ai i ka hoʻoili wela a hoʻonui nui i ka wikiwiki o ka loli o ka mahana.
Ma kahi o nā wili e hele ana ma waena o nā keʻena, i loko o kahi mea hoʻololi wela pā, aia ʻelua mau keʻena ʻē aʻe, ʻoi aku ka lahilahi o ka hohonu, i hoʻokaʻawale ʻia e nā papa metala corrugated ma ko lākou mau ʻili nui loa. He lahilahi ke keʻena, no ka mea, e hōʻoiaʻiʻo ana kēia i ka hapa nui o ka nui o ka wai e pili ana me ka pā, e kōkua ana i ka hoʻololi wela.
ʻO ia mau papa hoʻololi wela i hana ʻia ma ke ʻano kuʻuna me ka hoʻohana ʻana i ka stamping a i ʻole ka mīkini maʻamau e like me ke kaha kiʻi hohonu, akā i kēia manawa ua hōʻoia ʻia ka photochemical etching (PCE) ʻo ia ke ʻano hana hana kūpono loa a kūpono hoʻi no kēia noi koʻikoʻi. ʻO ka Electrochemical Machining (ECM) kekahi ʻenehana ʻē aʻe e hiki ke hana i nā ʻāpana kikoʻī loa i nā ʻāpana, akā pono kēia kaʻina hana i kahi pae kiʻekiʻe loa o ka hoʻopukapuka mua ʻana, ua kaupalena ʻia i nā mea conductive, hoʻopau i ka nui o ka ikehu, paʻakikī ka hoʻolālā a me ka hana ʻana o nā mea hana, a ʻo ka ʻāpana hana ʻO ka pala o nā mea hana mīkini a me nā mea paʻa he mea poʻo mau.
I ka manawa pinepine, loaʻa i nā ʻaoʻao ʻelua o kahi mea hoʻololi wela pā nā hiʻohiʻona paʻakikī loa i kekahi manawa ma mua o ka hiki ke kahakaha a me ka mīkini, akā hiki ke hoʻokō maʻalahi me ka hoʻohana ʻana i ka PCE. Eia kekahi, hiki i ka PCE ke hana i nā hiʻohiʻona ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka pā i ka manawa like, e mālama ana i ka manawa nui, a hiki ke hoʻopili ʻia ke kaʻina hana i nā ʻano metala like ʻole, me ke kila kila, Inconel 617, alumini, a me ka titanium.
Ma muli o kekahi mau ʻano kūlohelohe o ke kaʻina hana, hāʻawi ʻo PCE i kahi koho ʻē aʻe no ka stamping a me ka machining i nā noi metala pepa. Ke hoʻohana nei i ka photoresist a me ka etchant e hana pololei i nā wahi i koho ʻia, hōʻike ke kaʻina hana i nā waiwai mea i mālama ʻia, nā ʻāpana burr- a me nā stress-free me nā contours maʻemaʻe a ʻaʻohe wahi i hoʻopilikia ʻia e ka wela. Eia kekahi, hana ka medium etching fluid i kahi ʻano kūpono no ka medium hoʻoluʻu wai i hoʻohana ʻia i loko o ka pā. ʻAʻohe kihi a me nā kihi o kēia mau hale i hiki ke pala.
I hui pū ʻia me ka ʻoiaʻiʻo e hoʻohana ana ʻo PCE i nā mea hana kikohoʻe a aniani paha i maʻalahi ke hana hou ʻia a me ke kumu kūʻai haʻahaʻa, hāʻawi ia i kahi koho hana kūpono, pololei kiʻekiʻe a wikiwiki hoʻi i nā ʻano hana mīkini kuʻuna a me ka hoʻopaʻa ʻana. ʻO ia hoʻi ke mālama kālā nui i ka wā e hana ai i nā mea hana prototype, a ʻaʻole e like me nā ʻano hana hoʻopaʻa a me ka mīkini, ʻaʻohe ʻaʻahu mea hana a me ke kumukūʻai e pili ana me ka ʻoki hou ʻana i ke kila.
Hiki i ka mīkini ʻana a me ke kahakaha ʻana ke hoʻopuka i nā hopena kūpono ʻole ma luna o ka metala ma ka laina ʻoki, e hoʻololi pinepine ana i ke ʻano o ka mea e mīkini ʻia ana a waiho i nā burrs, nā wahi i hoʻopilikia ʻia e ka wela, a me nā papa hana hou. Eia kekahi, hoʻoikaika lākou e hoʻokō i ka hoʻonā kikoʻī e pono ai no nā ʻāpana metala liʻiliʻi, paʻakikī, a ʻoi aku ka pololei e like me nā papa hoʻololi wela.
ʻO kekahi kumu e noʻonoʻo ai i ke koho ʻana i ke kaʻina hana, ʻo ia ka mānoanoa o ka mea e mīkini ʻia ai. Hoʻopilikia pinepine nā kaʻina hana kuʻuna i ka wā e hoʻopili ʻia ai i ka hana metala lahilahi, ʻaʻole kūpono ka stamping a me ka stamping i nā manawa he nui, ʻoiai ʻo ka ʻoki ʻana o ka laser a me ka wai e alakaʻi i nā pae proportional a me ka ʻae ʻole ʻia o ka deformation thermal a me ka fragmentation mea, kēlā me kēia. ʻOiai hiki ke hoʻohana ʻia ka PCE i nā ʻano mānoanoa metala like ʻole, ʻo kahi ʻano koʻikoʻi hiki ke hana ma nā pepa metala lahilahi, e like me nā mea i hoʻohana ʻia i nā mea hoʻololi wela pā, me ka ʻole o ka hoʻopilikia ʻana i ka flatness, he mea nui ia no ka pono o ka ʻaha.
ʻO kahi wahi nui kahi e hoʻohana ʻia ai nā papa i nā noi cell wahie i hana ʻia me ke kila kila, ka alumini, ka nickel, ka titanium, ke keleawe a me nā ʻano metala kūikawā.
Ua ʻike ʻia he nui nā pono o nā papa metala i loko o nā cell wahie ma mua o nā mea ʻē aʻe. I ka manawa like, he ikaika loa lākou, hāʻawi i ka conductivity maikaʻi loa no ka hoʻomaʻalili maikaʻi ʻana, hiki ke hana ʻia me ka lahilahi loa me ka hoʻohana ʻana i ke kālai ʻana, e hopena ana i nā puʻu pōkole, a ʻaʻohe ʻaoʻao ʻaoʻao i loko o ke kahawai. Hiki ke hana ʻia nā papa a hana ʻia nā kahawai i ka manawa like, a e like me ka mea i ʻōlelo ʻia ma luna, ʻaʻohe pilikia wela i hana ʻia i loko o ka metala, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka palahalaha loa.
Hoʻomaopopo ke kaʻina hana PCE i nā ʻae ʻia e hiki ke hana hou ʻia ma nā ana papa kī āpau, me ka hohonu o ke ea a me ke ʻano manifold, a hiki ke hana i nā ʻāpana i nā kikoʻī hāʻule kaomi paʻa.
ʻO nā ʻoihana ʻē aʻe e hoʻohana ana i nā pepa i kālai ʻia me ke kemika e komo pū me nā motika linear, aerospace, petrochemical a me nā ʻoihana kemika. Ma hope o ka hana ʻana, ua hoʻopili ʻia nā papa a hoʻopili ʻia a hoʻopaʻa ʻia paha e hana i ke kumu o ka mea hoʻololi wela. Hiki i nā mea hoʻololi wela i hoʻopau ʻia ke liʻiliʻi a hiki i ʻeono manawa ma mua o nā mea hoʻololi wela "shell and tube" kuʻuna, e hāʻawi ana i nā pono ākea a me ke kaumaha maikaʻi loa.
He ikaika loa a kūpono hoʻi nā mea hoʻololi wela i hana ʻia me ka hoʻohana ʻana i ka PCE, hiki ke kū i ke kaomi o 600 bar ʻoiai e hoʻololi ana i kahi pae mahana mai cryogenics a i 900 degere Celsius. Hiki ke hoʻohui i nā kahawai hana ʻelua i loko o hoʻokahi ʻāpana a hoʻokō i nā koi ma nā paipu a me nā valves e hoʻemi nui ʻia. Hiki ke hoʻohui ʻia ka hopena a me ka hui ʻana i loko o ka hoʻolālā mea hoʻololi wela pā, e hoʻohui ana i ka hana ma kahi ʻāpana hoʻokahi.
ʻO nā koi o kēia lā no ka hoʻopuehu wela kūpono a mālama i ka hakahaka e hōʻike ana i nā pilikia nui i nā ʻenekinia hoʻomohala he nui. ʻO ka miniaturization o nā ʻāpana he nui i ka ʻenehana uila a me ka microsystem e hana i nā mea i kapa ʻia he mau wahi wela wela, e pono ai ka hoʻopuehu wela kūpono e hōʻoia i kahi ola lawelawe lōʻihi.
Me ka hoʻohana ʻana i ka 2D a me 3D PCE, hiki ke hana ʻia nā microchannels me nā laulā a me nā hohonu i wehewehe ʻia i loko o nā mea hoʻololi wela no ke koho ʻana i nā mea hoʻoheheʻe wela ma kahi liʻiliʻi loa. ʻAneʻane ʻaʻohe palena o nā hoʻolālā kahawai hiki.
Eia kekahi, ʻoiai ke kaʻina hana etching e hoʻoulu ai i ka hana hou o ka hoʻolālā a me ke kūʻokoʻa geometric, hiki ke hoʻolaha ʻia ke kahe turbulent e kūʻē i ke kahe laminar ma o ka hoʻohana ʻana i nā kihi a me nā hohonu o ke kahawai wavy. ʻO ke kahe turbulent i loko o ka medium cooling ʻo ia hoʻi ke loli mau nei ka coolant e pili ana me ke kumu wela, kahi e ʻoi aku ai ka maikaʻi o ka hoʻololi wela. ʻO kēlā mau corrugations a me nā irregularities i loko o nā microchannels i nā mea hoʻololi wela e hana maʻalahi ʻia e PCE, akā ʻaʻole hiki a pāpā paha ke kumukūʻai e hana me ka hoʻohana ʻana i nā kaʻina hana ʻē aʻe.
Hoʻohana ka loea PCE ʻo micrometal GmbH i nā mea hana optoelectronic i ke kumu kūʻai hoʻokūkū e hana i nā ʻāpana hana kiʻekiʻe me ke kiʻekiʻe o ka pololei hiki ke hana hou ʻia.
Hiki ke hoʻopili ʻia nā papa microchannel pākahi (e laʻa, ma o ka hoʻoheheʻe ʻana i ka diffusion) i nā geometries 3D like ʻole. Hoʻohana ka micrometal i kahi pūnaewele hoa akamai e hāʻawi ana i nā mea kūʻai aku i ke koho e kūʻai i nā papa microchannel pākahi a i ʻole nā ​​​​poloka hoʻololi wela microchannel hoʻohui.
He mea ia me nā ʻano metala a i loko o ia mea ʻelua a ʻoi aku paha nā mea kemika, ʻo kekahi o ia mau mea he metala.
E hōʻemi i ka piʻi ʻana o ka mahana o ka wai ma ka ʻaoʻao o ka mea hana/mea hana i ka wā o ka mīkini ʻana. ʻO ka maʻamau ma ke ʻano wai, e like me nā hui hoʻoheheʻe ʻia a i ʻole nā ​​​​​​kemika (semi-synthetic, synthetic), akā hiki ke hoʻopaʻa ʻia ka ea a i ʻole nā ​​​​​​kinoea ʻē aʻe. Ma muli o kona hiki ke omo i ka nui o ka wela, hoʻohana nui ʻia ka wai ma ke ʻano he mea hoʻoluʻu a me ka mea lawe no nā hui ʻoki like ʻole, a ʻokoʻa ka lakio o ka wai i ka hui me ka hana mīkini. E nānā i ka wai ʻoki; wai ʻoki semi-synthetic; wai ʻoki ʻaila hoʻoheheʻe ʻia; wai ʻoki synthetic.
1. Ka hoʻolaha ʻana o kahi ʻāpana i loko o ke kinoea, wai, a paʻa paha e hoʻolilo i nā ʻāpana i like. 2. Neʻe koke kahi ʻātoma a mole paha i kahi wahi hou i loko o ka mea.
He hana ia e kahe ai ke au uila ma waena o kahi ʻāpana hana a me kahi mea hana alakaʻi ma o kahi electrolyte. Hoʻomaka i kahi hopena kemika e hoʻoheheʻe i ka metala mai ka ʻāpana hana ma kahi wikiwiki i kāohi ʻia. ʻAʻole e like me nā ʻano ʻoki maʻamau, ʻaʻole ia he kumu ka paʻakikī o ka ʻāpana hana, e kūpono ai ka ECM no nā mea paʻakikī ke mīkini. Ma ke ʻano o ka wili electrochemical, ka honing electrochemical a me ka huli electrochemical.
Ma ke ʻano hana like me ka motika rotary i loko o kahi mīkini hana, hiki ke noʻonoʻo ʻia kahi motika linear e like me kahi motika rotary magnet mau loa, ʻoki ʻia ma ke kikowaena, a laila wehe ʻia a waiho pālahalaha. ʻO ka pōmaikaʻi nui o ka hoʻohana ʻana i nā motika linear e hoʻokele i ka neʻe ʻana o ke axis, ʻo ia ka hoʻopau ʻana i nā pono ʻole a me nā ʻokoʻa mechanical i hoʻokumu ʻia e nā ʻōnaehana hōʻuluʻulu wili pōpō i hoʻohana ʻia ma ka hapa nui o nā mīkini hana CNC.
ʻO nā ʻāpana ākea i ka ʻano o ka ʻili. E hoʻokomo i nā mea kūlike ʻole a pau i hoʻokaʻawale ʻia ma mua o ka hoʻonohonoho ʻokiʻoki o ka mea hana. E nānā i ke kahe; ka moe ʻana; ka ʻoʻoleʻa.
ʻO Kauka Michael J. Hicks ke Luna Hoʻokele o ke Kikowaena no ka Noiʻi ʻOihana a me ka Hoʻokele Waiwai a me ke Polopeka Hoʻohanohano ʻo George lāua ʻo Francis Ball no ka Hoʻokele Waiwai ma ke Kula ʻOihana ʻo Miller ma ke Kulanui ʻo Ball State. Ua loaʻa iā Hicks kāna Ph.D. a me MA ma ka Hoʻokele Waiwai mai ke Kulanui o Tennessee a me kahi BA ma ka Hoʻokele Waiwai mai ka Virginia Military Institute. Ua kākau ʻo ia i ʻelua mau puke a me nā puke paʻi ʻepekema he 60 a ʻoi aku e kālele ana i ke kulekele aupuni a me ke kūloko, me ke kulekele ʻauhau a me ka hoʻolilo kālā a me ka hopena o Walmart i nā hoʻokele waiwai kūloko.