Ujeedada shaqadan waa in la horumariyo habka farsamaynta laysarka oo toos ah oo leh saxnaan cabbir sare leh iyo kharashyada habka la sii go'aamiyay.Shaqadan waxaa ka mid ah falanqaynta cabbirka iyo moodooyinka saadaasha kharashka ee samaynta laysarka ee gudaha Nd: YVO4 microchannels ee PMMA iyo farsamaynta laysarka gudaha ee polycarbonate ee samaynta qalabka microfluidic.Si loo gaaro yoolalka mashruuca, ANN iyo DoE waxay is barbar dhigeen cabbirka iyo qiimaha CO2 iyo Nd:YVO4 nidaamyada laser.Hirgelinta dhamaystiran ee xakamaynta jawaab celinta oo leh saxnaanta hoose ee meelaynta toosan oo leh jawaab celin ka timid codeeyaha ayaa la hirgeliyay.Gaar ahaan, iswada ee shucaaca laysarka iyo meelaynta muunada waxa gacanta ku haysa FPGA.Aqoonta qoto dheer ee Nd:YVO4 nidaamka hawlgalka iyo software ayaa u ogolaatay unugga kantaroolka in lagu beddelo Compact-Rio Programmable Automation Controller (PAC), kaas oo lagu dhammaystiray Jawaab celinta Xallinta Sare ee 3D tilaabada meelaynta ee LabVIEW Code Control Submicron Encoders .Automation buuxa ee nidaamkan ee summada LabVIEW ayaa ku jira horumarinta.Shaqada hadda iyo mustaqbalka waxaa ka mid ah cabbirada saxnaanta cabbirka, saxnaanta iyo dib u soo saarista nidaamyada naqshadaynta, iyo hagaajinta la xidhiidha joomatari microchannel ee samaynta microfluidic iyo shaybaadhka-on-chip ee codsiyada kiimikaad/analytical iyo sayniska kala soocida.
Codsiyo badan oo qaybo bir-adag ah (SSM) la shubay waxay u baahan yihiin sifooyin farsamo oo aad u fiican.Qalabka farsamada ee aadka u wanaagsan sida caabbinta xirashada, xoogga sare iyo qallafsanaanta waxay ku xiran yihiin sifooyinka qaab-dhismeedka yar yar ee ay abuurtay cabbirka hadhuudhka aadka u fiican.Cabbirka hadhuudhkani wuxuu inta badan ku xidhan yahay habka ugu wanagsan ee SSM.Si kastaba ha ahaatee, tuurista SSM waxay inta badan ka kooban tahay haraaga haraaga ah, taas oo aad u dhaawaceysa waxqabadka.Shaqadan, hababka muhiimka ah ee naqshadeynta biraha adag ee adag si loo helo qaybo tayo sare leh ayaa la baadhi doonaa.Qaybahani waa inay hoos u dhigaan sinnaanta iyo hagaajinta sifooyinka qaab-dhismeedka yar yar, oo ay ku jiraan cabbirka badarka aadka u aadka u fiican iyo qaybinta isku midka ah ee soo da'aya adkaanta iyo isku dhafka unugyada yaryar.Gaar ahaan, saameynta habka ka-hortagga heerkulka-wakhti-kuleelka ee horumarinta qaab-dhismeedka yar-yar ee la rabo ayaa la falanqeyn doonaa.Guryaha ka dhasha horumarka baaxadda, sida kororka xoogga, qallafsanaanta iyo qallafsanaanta, ayaa la baari doonaa.
Shaqadani waa daraasad ku saabsan wax ka beddelka laysarka ee dusha sare ee birta qalabka H13 iyadoo la adeegsanayo habka farsamaynta laser-ka.Qorshaha tijaabada tijaabada ah ee bilawga ah ee la fuliyay waxa uu keenay qorshe faahfaahsan oo la wanaajiyay.Layssar kaarboon dioxide (CO2) leh oo dhererkiisu yahay 10.6 µm ayaa la isticmaalaa.Qorshaha tijaabada ah ee daraasadda, dhibcaha laysarka ee saddex cabbir oo kala duwan ayaa la isticmaalay: 0.4, 0.2, iyo 0.09 mm dhexroor.Halbeegyada kale ee la koontarooli karo waa awooda ugu sarreysa laysarka, garaaca garaaca garaaca iyo isdhaafsiga garaaca wadnaha.Gaaska Argon ee cadaadiska 0.1 MPa wuxuu si joogto ah u caawiyaa farsamaynta laser.Tusaalaha H13 waa la qallafsanaa oo kiimiko ahaan loo sawiray ka hor farsamaynta si loo kordhiyo nuugista dusha sare ee hirarka laser CO2.Tijaabooyin laser-lagu daweeyay ayaa loo diyaariyey daraasadaha birta ah waxaana lagu sifeeyay astaamo jireed iyo farsamo.Daraasadaha saadaasha iyo falanqaynta ka kooban kiimikaad ayaa la sameeyay iyadoo la isticmaalayo iskaanka mikroskoobyada elektarooniga ah oo ay weheliso tamar kala firdhisa spectrometry raajada.Crystallinity iyo ogaanshaha wajiga ee dusha la beddelay ayaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo nidaamka XRD oo leh shucaaca Cu Kα iyo dhererka hirarka 1.54 Å.Muuqaalka dusha sare waxa lagu cabbiraa iyadoo la isticmaalayo hab sifada stylus.Sifooyinka adag ee sagxadaha wax laga beddelay ayaa lagu qiyaasay Vickers dheeman microindentation.Saamaynta qallafsanaanta dusha sare ee sifooyinka daalka ee sagxadaha wax laga beddelay ayaa la darsay iyada oo la adeegsanayo nidaam daal kuleyl ah oo si gaar ah loo soo saaray.Waxaa la arkay in ay suurtogal tahay in la helo hadhuudh korka oo wax laga beddelay oo leh cabbir ultrafine ah oo ka yar 500 nm.Moolka korka oo la hagaajiyay ee u dhexeeya 35 ilaa 150 µm ayaa lagu gaadhay shaybaarada laysarka ee lagu daweeyay H13.Kristalinity ee dusha H13 ee la beddelay ayaa si weyn hoos loogu dhigay, taas oo la xidhiidha qaybinta random ee crystallites ka dib daaweynta laser.Celceliska ugu yar ee la saxay qallafsanaanta dusha sare ee H13 Ra waa 1.9 µm.Daah-furka kale ee muhiimka ah ayaa ah in adkaanta dusha H13 ee wax laga beddelay ay u dhaxayso 728 ilaa 905 HV0.1 ee goobaha laysarka ee kala duwan.Xidhiidh ka dhexeeya natiijooyinka jilitaanka kulaylka (heerarka kulaylka iyo qaboojinta) iyo natiijooyinka adkaanta ayaa la aasaasay si loo sii fahmo saamaynta cabbirrada laysarka.Natiijooyinkani waxay muhiim u yihiin horumarinta hababka adag ee dusha sare si loo hagaajiyo caabbinta xirashada iyo daboolka-kuleylka.
Saamaynta isbarbardhigga ee kubbadaha ciyaaraha adag si loo horumariyo xudunta caadiga ah ee sliotar GAA
Hadafka ugu weyn ee daraasaddan waa in lagu garto hab-dhaqanka firfircoon ee xudunta sliotar marka uu saameeyo.Sifooyinka viskoelastic ee kubbadda waxaa loo sameeyay xawaare badan oo saameyn ah.Qaybaha polymer-ka casriga ah waxay xasaasi u yihiin heerka cadaadiska, halka qaybaha dhaqameed ee ka kooban qaybo badan ay ku tiirsan yihiin culeys.Jawaabta viscoelastic-ka ee aan tooska ahayn waxaa lagu qeexay laba qiime oo adag: qallafsanaanta bilowga ah iyo adkaanta weyn.Kubadaha dhaqameedku waxay 2.5 jeer ka adag yihiin kubbadaha casriga ah, iyadoo ku xidhan xawaaraha.Sicirka degdega ah ee kor u kaca kubadaha caadiga ah waxay keenaysaa koror aan toos ahayn oo COR ah oo ka soo horjeeda xawaaraha marka loo eego kubbadaha casriga ah.Natiijooyinka qallafsanaanta firfircoon waxay muujinayaan ku-dhaqanka xaddidan ee imtixaannada ka-soo-baxa ah iyo isla'egyada aragtida gu'ga.Falanqaynta hab-dhaqanka qallafsanaanta wareega waxay muujinaysaa in barokaca xarunta cufisjiidka iyo isku xidhka dhexroorku aanay ahayn kuwo joogto u ah dhammaan noocyada qaybaha.Iyada oo loo marayo tijaabooyin badan oo wax-soo-saar, saamaynta xaaladaha wax-soo-saarka ee waxqabadka kubbadda ayaa la baadhay.Halbeegyada wax-soo-saarka ee heerkulka, cadaadiska iyo isku-dhafka walxaha way kala duwan yihiin si ay u soo saaraan kubbado kala duwan.Qalafsanaanta polymer-ka waxay saamaysaa qallafsanaanta laakiin maaha tamarta tamarta, kordhinta qallafsanaanta waxay kordhisaa adkaanta kubbadda.Waxyaalaha Nukliyeerka ah waxay saameeyaan fal-celinta kubbadda, kororka qadarka wax lagu daro waxay keenaysaa hoos u dhac ku yimaada fal-celinta kubbadda, laakiin saameyntani waxay xasaasi u tahay darajada polymer.Falanqaynta tirooyinka ayaa la sameeyay iyadoo la adeegsanayo saddex nooc oo xisaabeed si loogu ekaysiiyo jawaabta kubbadda si ay saameyn ugu yeelato.Qaabka ugu horreeya wuxuu caddeeyey inuu awood u leeyahay inuu soo saaro habdhaqanka kubbadda oo keliya ilaa xad xaddidan, inkastoo markii hore si guul leh loogu isticmaalay noocyada kale ee kubbadaha.Qaabka labaad waxa uu muujiyay matalaad macquul ah oo ku saabsan jawaabta saamaynta kubbadda taas oo guud ahaan lagu dabaqi karo dhammaan noocyada kubbadda ee la tijaabiyay, laakiin saadaasha jawaabta xoogga-barakaca ma ahayn mid aad u sarreeya sida loogu baahan yahay hirgelinta baaxadda weyn.Qaabka saddexaad wuxuu muujiyay saxsanaan aad uga wanaagsan marka la moodayo jawaabta kubbadda.Qiimaha xoogga ee uu soo saaray moodeelkani waa 95% oo waafaqsan xogta tijaabada ah.
Shaqadani waxay gaadhay laba hadaf oo waaweyn.Mid waa naqshadeynta iyo soo saarista fiiskooter heerkulkiisu sarreeyo, ka labaadna waa jilitaanka qulqulka birta ee semi-adag si uu u caawiyo naqshadeynta iyo bixinta xogta ujeedooyinka isbarbardhigga.Viscometer-ka heerkulkiisu sarreeyo ayaa la dhisay waxaana loo isticmaalay baaritaanka bilowga ah.Qalabka waxaa loo isticmaali doonaa in lagu cabbiro viscosity ee biraha semi-adag ee xaaladaha heerkulka sare iyo heerka dhogorta la mid ah kuwa loo isticmaalo warshadaha.Viscometer-ka capillary waa nidaam hal dhibic ah oo xisaabin kara viscosity isagoo cabbiraya qulqulka iyo cadaadiska hoos u dhaca xididdada, maadaama mawgu uu si toos ah ula siman yahay hoos u dhaca cadaadiska oo ka soo horjeeda socodka.Shuruudaha naqshadeynta waxaa ka mid ah shuruudaha heerkulka si wanaagsan loo koontaroolay ilaa 800ºC, heerka xiirid xiiran ee ka sarreeya 10,000 s-1, iyo qaababka duritaanka la kantaroolay.Qaab laba-geesood ah oo laba-geesood ah oo ku-tiirsanaan-aragtiyeed ah ayaa la sameeyay iyadoo la adeegsanayo software-ka FLUENT ee dhaqdhaqaaqa dareeraha xisaabinta (CFD).Tan waxa loo adeegsaday in lagu qiimeeyo viscosity biraha nus-adag marka ay dhex maraan viscometerka xididka ee loo habeeyay ee xawliga duritaanka ee 0.075, 0.5 iyo 1 m/s.Saamaynta jajabka adkaha macdanaha ah (fs) laga bilaabo 0.25 ilaa 0.50 ayaa sidoo kale la baadhay.Marka la eego isla'egta awood-sharciga loo isticmaalo in lagu horumariyo qaabka Fluent, xidhiidh xooggan ayaa lagu xusay cabbirradan iyo viscosity ka dhashay.
Warqadani waxay baari doontaa saamaynta cabirrada habsocodka ee soo saarista Al-SiC biraha matrix-yada (MMC) ee habka bacriminta dufcada.Halbeegyada habraaca ee la darsay waxaa ka mid ah xawaaraha kicinta, wakhtiga kicinta, joomatari kiciya, booska walaaqaha, heerkulka dareeraha macdan ah (viskosity).Sawirro muuqaal ah ayaa lagu sameeyay heerkulka qolka (25 ± C), jilitaanka kumbuyuutarka iyo tijaabooyinka xaqiijinta ee wax soo saarka MMC Al-SiC.Sawirada muuqaalka iyo kombuyuutarka, biyaha iyo glycerin/biyaha ayaa loo isticmaalay si ay u matalaan dareeraha iyo aluminiumka adag, siday u kala horreeyaan.Saamaynta viscosities ee 1, 300, 500, 800, iyo 1000 mPas iyo heerarka kicinta ee 50, 100, 150, 200, 250, iyo 300 rpm ayaa la baaray.10 rodol halkii gabal.% Qaybaha SiC ee la xoojiyay, oo la mid ah kuwa lagu isticmaalo aluminium MMK, ayaa loo adeegsaday aragga iyo imtixaannada xisaabinta.Tijaabooyin sawir-qaadis ah ayaa lagu sameeyay galal quraarad oo saafi ah.Jilida xisaabinta ayaa la sameeyay iyadoo la adeegsanayo Fluent (barnaamijka CFD) iyo xirmada MixSim ee ikhtiyaarka ah.Tan waxaa ku jira 2D axisymmetric multiwase-waqti-ku-tiirsan qaabaynta waddooyinka wax-soo-saarka iyadoo la adeegsanayo qaabka Eulerian (granular).Ku-tiirsanaanta wakhtiga qaybinta qaybinta, wakhtiga dejinta iyo dhererka vortexka ee joomatari isku darka iyo xawaaraha wareegtada walaaqaha ayaa la aasaasay.Walaaqiyaha leh ° at paddles, xagal 60 darajo ah ayaa la ogaaday inuu ku fiican yahay si dhakhso ah u helo kala firdhiso isku mid ahNatiijadii imtixaanadaas, waxaa la ogaaday in si loo helo qaybin isku mid ah oo SiC ah, xawaaruhu wuxuu ahaa 150 rpm nidaamka biyaha-SiC iyo 300 rpm nidaamka glycerol/water-SiC.Waxaa la ogaaday in kordhinta viscosity ka 1 mPa·s (biraha dareeraha ah) ilaa 300 mPa·s (biraha nus-adag) ay saameyn weyn ku yeelatay kala firdhinta iyo wakhtiga dhigista SiC.Si kastaba ha ahaatee, korodhka dheeraadka ah ee laga soo bilaabo 300 mPa·s ilaa 1000 mPa·s saamayn yar bay ku leedahay wakhtigan.Qayb muhiim ah oo shaqadan ka mid ah waxaa ka mid ahaa nakhshadeynta, dhismaha iyo ansixinta mishiinka shubka adag ee degdega ah ee loogu talagalay habkan daaweynta heerkulka sare.Mashiinku waxa uu ka kooban yahay kiciye leh afar baaldi oo fidsan xagal 60 darajo ah iyo qolof ah qolka foornada oo leh kuleyl iska caabin ah.Rakibaadda waxaa ka mid ah qalabeeye si degdeg ah u bakhtiiya isku dhafka la farsameeyay.Qalabkan waxaa loo isticmaalaa soo saarista walxaha isku dhafan ee Al-SiC.Guud ahaan, heshiis wanaagsan ayaa laga helay aragtida, xisaabinta iyo natiijooyinka tijaabada tijaabada ah.
Waxaa jira farsamooyin badan oo kala duwan oo prototyping (RP) ah kuwaas oo loo sameeyay si baaxad leh isticmaalka badan tobankii sano ee la soo dhaafay.Nidaamyada wax-soo-saarka degdega ah ee ganacsi ahaan loo heli karo maanta waxay adeegsadaan teknoolojiyad kala duwan iyagoo isticmaalaya warqad, dhux, resins-fure, polymers, iyo budo bir ah oo cusub.Mashruucii waxa ka mid ahaa hab wax-ku-taabasho degdeg ah, Qaabaynta Dhigista Fused, oo markii ugu horreysay la xayaysiiyay 1991. Shaqadan, nooc cusub oo nidaamka qaabaynta iyadoo la isticmaalayo dhuxul ayaa la sameeyay oo la isticmaalay.Mashruucani wuxuu qeexayaa qaabka aasaasiga ah ee nidaamka iyo habka wax dhigista.Mashiinnada FDM waxay abuuraan qaybo iyaga oo ku soo saaraya walxo badh-dhar-dhal ah oo dulsaaraya madal qaab la sii go'aamiyay iyada oo loo marayo nozzles kulul.Duubka ka-baxa waxa lagu rakibaa miiska XY ee uu gacanta ku hayo nidaamka kombayutarka.Marka lagu daro xakamaynta tooska ah ee habka plunger-ka iyo booska kaydiyaha, moodooyinka saxda ah ayaa la soo saaraa.Lakabyo hal lakab ah ayaa is dulsaaran si ay u abuuraan walxo 2D iyo 3D ah.Tilmaamaha dhuka ayaa sidoo kale la falanqeeyay si loo wanaajiyo habka wax soo saarka ee moodooyinka.Kuwaas waxaa ka mid ah heerkulka kala-guurka wajiga ee dhuka, viscosity ee dhuka, iyo qaabka dhibicda dhuka inta lagu jiro habaynta.
Shantii sano ee la soo dhaafay, kooxaha cilmi-baarista ee Jaamacadda Magaalada Dublin Qeybta Sayniska waxay soo saareen laba habraac oo micromachining laser ah oo abuuri kara kanaalo iyo voxels leh xallin cabbir-yar oo la soo saari karo.Ujeeddada shaqadani waa isticmaalka agabka gaarka ah si loo go'doomiyo biomolecules bartilmaameedka ah.Shaqada hordhaca ah waxay muujinaysaa in qaab-dhismeedka cusub ee isku dhafka xididdada iyo kanaalada dusha sare la abuuri karo si loo hagaajiyo awoodaha kala-soocidda.Shaqadani waxay diiradda saari doontaa adeegsiga qalabka micromachining ee la heli karo si loo naqshadeeyo joomatariyada dusha sare iyo kanaalada bixin doona kala soocida iyo astaamaha hababka noolaha.Codsiga nidaamyadan ayaa raaci doona habka shaybaadhka-on-a-chip ee ujeedooyinka biodiagnostic.Aaladaha lagu sameeyay tignoolajiyadan la horumariyay ayaa loo isticmaali doonaa shaybaadhka microfluidic ee mashruucaHadafka mashruucu waa in la isticmaalo naqshadaynta tijaabada, hagaajinta, iyo farsamooyinka jilitaanka si loo bixiyo xidhiidh toos ah oo ka dhexeeya cabbirada farsamaynta laser-ka iyo sifooyinka kanaalka yar-iyo nanoscale, iyo in la isticmaalo macluumaadkan si loo hagaajiyo kanaalada kala-soocida ee kuwan yar-yar.Wax soo saarka gaarka ah ee shaqada waxaa ka mid ah: naqshadeynta kanaalka iyo qaab-dhismeedka dusha sare si loo hagaajiyo sayniska kala-soocidda;marxaladaha monolithic ee bamgareynta iyo soo saarista jajabyada isku dhafan;kala soocida biomolecules bartilmaameedka la doortay lagana soo saaray ee chips isku dhafan.
Soo saarista iyo xakamaynta heerkulbeegyada ku meel gaadhka ah iyo muuqaalada dhaadheer ee ay weheliyaan tiirarka LC capillary iyadoo la isticmaalayo arrays Peltier iyo thermography infrared
Madal xidhiidh toos ah oo cusub oo loogu talagalay xakamaynta heerkulka saxda ah ee tiirarka xididada ayaa la sameeyay iyadoo lagu salaynayo adeegsiga unugyo heerkulbeeg ah oo si gaar ah loo habeeyay.Madalku wuxuu bixiyaa xakamaynta heerkulka degdega ah ee tiirarka xididada xididada iyo micro LC waxayna u ogolaataa barnaamij isku mar ah heerkulka ku meel gaarka iyo goobta.Madalku waxa uu ku shaqeeyaa heerkul ka badan 15 ilaa 200°C oo leh xawli kor u kaca ah oo ku dhaw 400°C/daqiiqo mid kasta oo ka mid ah 10ka unug ee Peltier ee isku toosan.Nidaamka waxaa lagu qiimeeyay dhowr habab cabbiraadda aan caadiga ahayn ee xididdada, sida ku-dhaqanka tooska ah ee heerkulbeegga heerkulbeegyada toosan iyo kuwa aan tooska ahayn, oo ay ku jiraan heerkulbeegyada heerkulka tiirarka taagan iyo heerkulbeegyada heerkulka ku-meel-gaadhka ah, jaanisyada heerkulka saxda ah ee la kantaroolo, polymerized capillary monolithic. wejiyada taagan, iyo samaynta wejiyada monolithic ee kanaalada microfluidic (oo ku yaal chip).Qalabka waxaa loo isticmaali karaa hababka chromatography caadiga ah iyo tiirarka.
Electrohydrodynamic oo diiradda saaraya qalab laba-geesood ah oo qorshaysan microfluidic oo loogu talagalay hor-u-fiirinta falanqaynta yaryar
Shaqadan waxaa ka mid ah diiradda saarista elektrohydrodynamic (EHDF) iyo wareejinta sawir-qaadista si ay uga caawiso horumarinta kobcinta hore iyo aqoonsiga noocyada.EHDF waa habka diirada u-dheelitiran ee ion-ku salaysan samaynta isu dheeli tirnaanta udhaxaysa awoodaha korantada iyo korontadaDaraasadani waxay soo bandhigaysaa hab cusub oo la isticmaalayo 2D furan 2D qalab meel bannaan oo qorshee microfluidic halkii nidaamka microchannel caadiga ah.Aaladaha noocan oo kale ah waxay hordhigi karaan xaddi badan oo maaddooyin ah waana kuwo fudud in la soo saaro.Daraasadani waxay soo bandhigaysaa natiijooyinka jilitaanka cusub ee la sameeyay iyadoo la adeegsanayo COMSOL Multiphysics® 3.5a.Natiijooyinka moodooyinkan ayaa la barbardhigay natiijooyin tijaabo ah si loo tijaabiyo joomateriyada socodka la aqoonsaday iyo meelaha diirada sare leh.Qaabka microfluidic-ka ee la sameeyay ee la sameeyay ayaa la barbar dhigay tijaabooyin hore loo daabacay natiijaduna waxay ahaayeen kuwo joogto ah.Iyadoo lagu salaynayo jilitaankaas, nooc cusub oo markab ah ayaa la baadhay si loo bixiyo xaaladaha ugu wanaagsan EHDF.Natiijooyinka tijaabada ah ee la isticmaalayo chip ayaa ka sarreeya waxqabadka moodeelka.Chips-yada microfluidic-ka ah ee la sameeyay, qaab cusub ayaa lagu arkay, oo loo yaqaan EGDP lateral, marka walaxda daraasadda lagu hayo diiradda lagu saaray korontada codsatay.Sababtoo ah ogaanshaha iyo sawiriddu waa qaybaha muhiimka ah ee ka hor-kordhinta iyo hababka aqoonsiga noocyada.Noocyo tirooyin ah iyo xaqiijinta tijaabada ah ee faafinta iftiinka iyo qaybinta xoogga iftiinka ee nidaamyada microfluidic ee laba-geesoodka ah ayaa la soo bandhigay.Habka nambarada ee la sameeyay ee faafinta iftiinka ayaa si guul leh loo xaqiijiyay si tijaabo ah labadaba marka la eego waddada dhabta ah ee iftiinka ee nidaamka iyo marka la eego qaybinta xoogga, taas oo bixisay natiijooyin laga yaabo inay xiiso u yeeshaan hagaajinta hababka sawir-qaadista, iyo sidoo kale hababka ogaanshaha indhaha. iyadoo la isticmaalayo capillaries..
Iyadoo ku xiran joomatari, qaab-dhismeedyada yaryar ayaa loo isticmaali karaa isgaarsiinta, microfluidics, microsensors, kaydinta xogta, jarista dhalada, iyo calaamadaynta qurxinta.Shaqadan, xiriirka ka dhexeeya jaangooyooyinka xuduudaha Nd:YVO4 iyo CO2 nidaamka laser iyo cabbirka iyo qaab-dhismeedka qaab-dhismeedka yaryar ayaa la baaray.Halbeegyada la bartay ee nidaamka laysarka waxaa ka mid ah awoodda P, heerka garaaca garaaca garaaca PRF, tirada garaacyada N iyo heerka iskaanka U. Cabirrada wax soo saarka la qiyaasay waxaa ka mid ah dhexroor voxel u dhigma iyo sidoo kale ballac microchannel, qoto dheer iyo qallafsanaan dusha.Nidaamka micromachining 3D ayaa la sameeyay iyadoo la adeegsanayo Nd:YVO4 laser (2.5 W, 1.604 µm, 80 ns) si loo sameeyo qaab-dhismeedyo yaryar oo gudaha muunado polycarbonate ah.Voxels-ka qaab-dhismeedku waxay leeyihiin dhexroor 48 ilaa 181 µm.Nidaamku waxa kale oo uu bixiyaa diirada saxda ah iyadoo la adeegsanayo ujeedooyinka mikroskoobyada si loo abuuro codad yar oo 5 ilaa 10 µm ah oo gala galaas soodhaha-lime, silica isku dhafan iyo muunadaha sapphire.Laysarka CO2 (1.5 kW, 10.6 µm, muddada garaaca garaaca ugu yar 26 µs) ayaa loo isticmaalay in lagu abuuro microchannels muunadaha galaaska soodhaha-lime.Qaabka iskutallaabta ah ee kanaalka yar yar ayaa si weyn ugu kala duwanaa inta u dhaxaysa v-grooves, u-grooves, iyo goobaha ciribtirka sare.Cabbirrada microchannels sidoo kale aad bay u kala duwan yihiin: laga bilaabo 81 ilaa 365 µm ballaaran, min 3 ilaa 379 µm qoto dheer, iyo qallafsanaanta dusha sare ee 2 ilaa 13 µm, iyadoo ku xiran rakibidda.Cabbirrada Microchannel-ka ayaa la baadhay iyadoo loo eegayo cabbirrada farsamaynta laysarka iyadoo la adeegsanayo habka dusha sare ee jawaabta (RSM) iyo naqshadaynta tijaabooyinka (DOE).Natiijooyinka la soo ururiyey ayaa loo isticmaalay in lagu barto saameynta cabbirrada habraaca ee qiyaasta xajmiga iyo xajmiga xajmiga.Intaa waxaa dheer, qaabka xisaabta habka kulaylka ayaa la sameeyay si uu u caawiyo fahamka habka oo u oggolaado kanaalka topology in la saadaaliyo ka hor been-abuurka dhabta ah.
Warshadaha metrology-ga waxay had iyo jeer raadiyaan habab cusub oo si sax ah oo degdeg ah loogu sahamiyo loona digiteeyo muuqaalka sare ee dusha sare, oo ay ku jiraan xisaabinta cabbirrada qallafsanaanta dusha sare iyo abuurista daruuraha dhibcaha (goobyo dhibco saddex-geesood ah oo qeexaya hal ama in ka badan oogada) qaabaynta ama beddelka injineernimada.Nidaamyadu way jiraan, nidaamyada indho-indheynta ayaa ku koray caannimada tobankii sano ee la soo dhaafay, laakiin badi profile-yaasha indhaha waa qaali in la iibsado oo la ilaaliyo.Iyada oo ku xidhan nooca nidaamka, profile-yada indhaha sidoo kale way adkaan kartaa in la qaabeeyo oo jilicsanaantoodu kuma habboona codsiyada dukaanka ama warshadaha badankooda.Mashruucani wuxuu daboolayaa horumarinta profiler iyadoo la adeegsanayo mabaadi'da saddex-xagalka indhaha.Nidaamka la sameeyay wuxuu leeyahay aag miis oo sawir ah oo ah 200 x 120 mm iyo cabbir cabbir toosan oo 5 mm ah.Booska dareeraha laysarka ee ka sarreeya dusha bartilmaameedka ayaa sidoo kale lagu hagaajin karaa 15 mm.Waxaa la sameeyay barnaamij kontorool ah oo si toos ah u sawiridda qaybaha isticmaalaha la doortay iyo meelaha dusha sare ah.Nidaamkan cusub waxa lagu gartaa saxnaanta cabbirka.Khaladaadka ugu badan ee kosinka ee nidaamka waa 0.07°.Saxnaanta firfircoon ee nidaamka waxa lagu cabbiraa 2 µm dhidibka Z-(dhererka) iyo qiyaastii 10 µm ee faashashka X iyo Y.Saamiga cabbirka ee u dhexeeya qaybaha la sawiray (qadaadiicda, biraha, weelasha iyo muraayadaha fiberku way dhintaan) way fiicnayd.Imtixaanka nidaamka ayaa sidoo kale laga wada hadli doonaa, oo ay ku jiraan xaddidaadaha profiler iyo hagaajinta nidaamka suurtagalka ah.
Ujeedada mashruucani waa in la horumariyo oo lagu garto nidaam cusub oo indhaha ah oo xawaare sare leh oo loogu talagalay kormeerida cilladaha dusha sare.Nidaamka xakamaynta wuxuu ku salaysan yahay mabda'a saddex-xagalka indhaha wuxuuna bixiyaa hab aan xiriir la lahayn oo lagu go'aamiyo astaanta saddex-geesoodka ah ee sagxadaha fidsan.Qaybaha ugu muhiimsan ee nidaamka horumarinta waxaa ka mid ah laser diode, kamarad CCf15 CMOS, iyo laba matoor oo kombuyuutar ah oo servo ah.Tusaalaha dhaqdhaqaaqa, sawir qaadista, iyo muujinta dusha sare ee 3D ayaa lagu qorsheeyay software-ka LabView.Hubinta xogta la qabtay waxa la fududayn karaa iyada oo la abuurayo barnaamij qaab muuqaal ah oo muuqaal ah oo 3D ah oo la sawiray lana xisaabinayo cabbirrada qallafsanaanta dusha loo baahan yahay.Matoorada Servo waxaa loo isticmaalaa in lagu dhaqaajiyo muunada jihooyinka X iyo Y oo leh xal 0.05 µm ah.Shabakadeeyaha dusha sare ee internetka ee horumaray ee aan lala xidhiidhin waxa uu samayn karaa iskaanka degdega ah iyo kormeerka dusha sare ee xallinta.Nidaamka la sameeyay ayaa si guul leh loo isticmaalaa si loo abuuro muuqaalada dusha sare ee 2D, 3D profiles iyo cabbirada qallafsanaanta dusha sare ee alaabta muunad ee kala duwan.Qalabka baaritaanka otomaatiga ah wuxuu leeyahay aagga iskaanka XY ee 12 x 12 mm.Si loo qeexo oo loo qiyaaso nidaamka sifaynta ee la sameeyay, muuqaalka dusha sare ee lagu cabbiray nidaamka ayaa la barbardhigay isla dusha sare ee lagu qiyaasay iyadoo la adeegsanayo mikroskoob indhaha, mikroskoob binocular, AFM iyo Mitutoyo Surftest-402.
Shuruudaha tayada alaabta iyo alaabta loo isticmaalo waxay noqonayaan kuwo aad iyo aad u badan.Xalka dhibaatooyin badan oo hubinta tayada aragga ah (QA) waa isticmaalka hababka baadhista dusha toosan ee wakhtiga dhabta ah.Tani waxay u baahan tahay tayada alaabada isku midka ah ee soo saarista sare.Sidaa darteed, waxaa loo baahan yahay habab 100% awood u leh inay tijaabiyaan agabka iyo dusha sare ee waqtiga dhabta ah.Si loo gaaro yoolkan, isku dhafka tignoolajiyada laysarka iyo tignoolajiyada kontoroolka kombuyuutarka ayaa bixiya xal wax ku ool ah.Shaqadan, waxaa la sameeyay nidaam laysarka ah oo xawaarihiisu sarreeyo, qiimo jaban, iyo saxan sare oo aan xidhiidh lahayn.Nidaamku wuxuu awoodaa inuu cabbiro dhumucda walxaha adag ee mugdiga ah iyadoo la adeegsanayo mabda'a laysarka saddex-xagalka ah.Nidaamka la horumariyay wuxuu xaqiijinayaa saxnaanta iyo dib u soo saarista cabbirada heerka mikromitirka.
Ujeedada mashruucani waa in la naqshadeeyo oo la horumariyo nidaamka baadhista laysarka ee ogaanshaha cilladaha dusha sare iyo qiimeynta suurtogalka ah ee codsiyada xariiqda xawaaraha sare leh.Qaybaha ugu muhiimsan ee nidaamka ogaanshaha waa moduleka diode-ka leysarka oo ah il iftiin ah, kamarad gelitaanka random CMOS sida unug ogaansho, iyo heerka tarjumaada XYZ.Algorithm-ka lagu falanqeeyo xogta la helay iyadoo la sawirayo samballo kala duwan ayaa la sameeyay.Nidaamka xakamaynta wuxuu ku salaysan yahay mabda'a saddex-xagalka indhaha.Laydhka laysarka ayaa si badheedh ah uga dhacay sambabada.Farqiga u dhexeeya dhererka dusha sare ayaa markaa loo qaadanayaa sida dhaqdhaqaaqa toosan ee barta laysarka ee dusha muunada.Tani waxay saamaxaysaa in cabbirada dhererka la qaado iyadoo la adeegsanayo habka saddex-xagalka.Nidaamka ogaanshaha ee la horumariyay ayaa marka hore la jaangooyay si loo helo is beddelka isbeddelka kaas oo ka tarjumaya xiriirka ka dhexeeya barokaca barta lagu cabbiro dareenka iyo barokaca tooska ah ee dusha sare.Tijaabooyinka waxaa lagu sameeyay meelo kala duwan oo ka mid ah qalabka muunada: naxaas, aluminium iyo birta aan lahayn.Nidaamka la horumariyay wuxuu awood u leeyahay inuu si sax ah u soo saaro khariidad muuqaal ah 3D ee cilladaha dhaca inta lagu jiro hawlgalka.Xallin meel bannaan oo qiyaastii 70 µm ah iyo xallin qotodheer oo ah 60 µm ayaa la gaaray.Waxqabadka nidaamka waxa kale oo lagu xaqiijiyaa iyadoo la cabbirayo saxnaanta masaafada la qiyaasay.
Nidaamyada iskaanka laysarka fibre-xawaaraha sare leh waxaa loo adeegsadaa jawiga wax soo saarka warshadaha ee iswada si loo ogaado cilladaha dusha sare.Hababka casriga ah ee dheeraadka ah ee lagu ogaanayo cilladaha dusha sare waxaa ka mid ah isticmaalka fiilooyinka indhaha ee iftiiminta iyo ogaanshaha qaybaha.Qoraalkan qalin-jabinta ah waxaa ka mid ah naqshadaynta iyo horumarinta nidaamka cusub ee xawaaraha sare ee optoelectronic.Warqadan, laba ilood oo LED-yada, LED-yada (diodes-ka iftiimiya iftiinka) iyo dareeraha laysarka, ayaa lagu baaray.Saf shan ah oo diodes ah oo soo baxaya iyo shan sawir-qaadeyaal helaya ayaa iska soo horjeeda.Xog ururinta waxaa maamula oo lagu falanqeeyaa kombuyuutar iyadoo la isticmaalayo software-ka LabVIEW.Nidaamka waxaa loo isticmaalaa in lagu cabbiro cabbirrada cilladaha dusha sare sida godadka (1 mm), godadka indha la'aanta (2 mm) iyo dhejisyada alaabta kala duwan.Natiijooyinku waxay muujinayaan in nidaamka ugu horrayn loogu talagalay iskaanka 2D, wuxuu sidoo kale u shaqeyn karaa nidaam sawir-qaadis 3D xaddidan.Nidaamku wuxuu sidoo kale muujiyay in dhammaan walxaha macdan ee la darsay ay awood u leeyihiin inay muujiyaan calaamadaha infrared.Habka cusub ee la soo saaray iyadoo la adeegsanayo tiro badan oo fiilooyinka u janjeera ayaa u oggolaanaya nidaamka inuu gaaro xallin la hagaajin karo oo leh xallinta ugu badan ee ku dhawaad 100 µm (ururinta dhexroorka fiber-ka).Nidaamka ayaa si guul leh loo isticmaalay si loo cabbiro astaanta dusha sare, qallafsanaanta dusha sare, dhumucda iyo milicsiga alaabta kala duwan.Aluminium, ahama, naxaas, naxaas, tuffnol iyo polycarbonate ayaa lagu tijaabin karaa nidaamkan.Faa'iidooyinka nidaamkan cusub waa ogaanshaha degdega ah, kharash yar, cabbir yar, xallin sare iyo dabacsanaan.
Naqshad, dhis oo tijaabi nidaamyo cusub si loo mideeyo oo loo geeyo tignoolajiyada dareemayaasha deegaanka ee cusub.Si gaar ah ugu habboon codsiyada la socodka bakteeriyada saxarada
Wax ka beddelka Qaab-dhismeedka Micro-Nano ee Silicon Solar Panel PV si loo horumariyo Tamarta
Mid ka mid ah caqabadaha ugu waaweyn ee injineernimada maanta wajahaya bulshada adduunka ayaa ah sahayda tamarta waarta.Waa waqtigii bulshadu bilaabi lahayd inay si weyn ugu tiirsanaato ilaha tamarta la cusboonaysiin karo.Qorraxdu waxay siisaa dhulka tamar bilaash ah, laakiin hababka casriga ah ee tamartan loo isticmaalo qaabka korontada ayaa leh xaddidaadyo.Marka laga hadlayo unugyada sawir-qaadista, dhibaatada ugu weyni waa waxtar la'aanta ku filan ururinta tamarta qorraxda.Micromachining Laser waxaa inta badan loo isticmaalaa in lagu abuuro isku xidhka u dhexeeya lakabyada firfircoon ee sawir-voltaic sida muraayadaha dhalada, silikoon hydrogenated, iyo lakabyada zinc oxide.Waxa kale oo la og yahay in tamar badan lagu heli karo iyada oo la kordhinayo aagga dusha sare ee unugga qorraxda, tusaale ahaan micromachining.Waxaa la muujiyay in faahfaahinta profile nanoscale dusha sare ay saameeyaan waxtarka nuugista tamarta ee unugyada qorraxda.Ujeedada warqadani waa in la baaro faa'iidooyinka la qabsiga qaabdhismeedka unugyada cadceedda, nano- iyo mesoscale si loo bixiyo awood sare.Kala duwanaanshaha cabbirrada tignoolajiyada ee qaab-dhismeedyada yaryar iyo nanostructures-ka ayaa suurtogal ka dhigaya in la barto saamaynta ay ku leeyihiin dusha sare ee dusha sare.Unugyada waxaa lagu tijaabin doonaa tamarta ay soo saaraan marka ay la kulmaan heerarka tijaabada ah ee iftiinka korantada.Xidhiidh toos ah ayaa la dhisi doonaa inta u dhaxaysa waxtarka unugyada iyo qaabka dusha sare.
Metal Matrix Composites (MMCs) waxay si degdeg ah u noqonayaan musharixiinta ugu muhiimsan doorka agabka dhismaha ee injineernimada iyo elektiroonigga.Aluminium (Al) iyo naxaasta (Cu) oo lagu xoojiyay SiC sababtoo ah sifooyinka kulaylka ee aadka u fiican (tusaale ahaan is-ballaadhinta kulaylka hooseeya (CTE), kuleylka kuleylka sarreeya) iyo hagaajinta sifooyinka farsamada (tusaale xoog gaar ah oo sarreeya, waxqabad wanaagsan).Waxaa si weyn loogu isticmaalaa warshadaha kala duwan ee caabbinta xirashada iyo modules gaar ah.Dhawaan, MMC-yada dhoobada sare waxay noqdeen isbeddel kale oo loogu talagalay codsiyada xakamaynta heerkulka ee xirmooyinka elektiroonigga ah.Caadi ahaan, xirmooyinka qalabka korontada, aluminium (Al) ama naxaasta (Cu) waxaa loo isticmaalaa sida heatsink ama saxan salka si loogu xiro substrate dhoobada ee sida jajabka iyo qaababka biinka ee la xiriira.Farqiga weyn ee isku-xirnaanta ballaadhinta kulaylka (CTE) ee u dhexeeya dhoobada iyo aluminium ama naxaasta waa khasaare sababtoo ah waxay yaraynaysaa isku halaynta xirmada waxayna sidoo kale xaddidaysaa cabbirka substrate dhoobada ee lagu dhejin karo substrate-ka.
Marka la eego cilladaan, hadda waxaa suurtagal ah in la horumariyo, la baaro lana tilmaamo agab cusub oo buuxiya shuruudahan agabka kulaylka wanaagsan.Iyada oo la wanaajiyey kulaylka kuleyliyaha iyo iskudhafka balaarinta kulaylka guryaha (CTE), MMC CuSiC iyo AlSiC hadda waa xalal macquul ah oo loogu talagalay baakadaha elektiroonigga ah.Shaqadani waxay qiimeyn doontaa sifooyinka heerkulbeegga ee gaarka ah ee MMC-yadan iyo codsiyadooda suurtagalka ah ee maaraynta kulaylka ee xirmooyinka elektiroonigga ah.
Shirkadaha saliida waxay la kulmaan daxal weyn aagga alxanka ee nidaamyada warshadaha saliidda iyo gaasta ee ka samaysan kaarboon iyo birta daawaha hoose.Deegaannada ay ka kooban tahay CO2, burburka daxalka waxaa badanaa loo aaneeyaa kala duwanaanshaha xoogga filimada daxalka ee lagu keydiyo qaababka kala duwan ee birta kaarboonka.Daxalka maxalliga ah ee birta alxanka (WM) iyo aagga kuleylku saameeyay (HAZ) ayaa inta badan sabab u ah saameynta galvanic sababtoo ah kala duwanaanshaha halabuurka daawaha iyo qaab-dhismeedka yar yar.Biraha saldhigga ah (PM), WM, iyo sifooyinka qaab-dhismeed ee HAZ ayaa la baadhay si loo fahmo saameynta qaab-dhismeedku ku leeyahay hab-dhaqanka daxalka ee kala-goysyada birta fudud ee alxanka leh.Tijaabooyinka daxalka ayaa lagu sameeyay 3.5% NaCl xal ka buuxa CO2 oo hoos yimaada xaaladaha deoxygenated heerkulka qolka (20 ± 2 ° C) iyo pH 4.0 ± 0.3.Tilmaamaha habdhaqanka daxalka ayaa lagu fuliyay iyadoo la adeegsanayo hababka korantada ee lagu go'aaminayo awoodda wareegga furan, iskaanka awoodda leh iyo caabbinta polarization toosan, iyo sidoo kale astaamaha guud ee metallografiga iyadoo la adeegsanayo microscopy indhaha.Wejiyada qaab-dhismeedka ugu muhiimsan ee la ogaaday waa acicular ferrite, austenite la hayo, iyo qaabdhismeedka martensitic-bainitic ee WM.Way ku yar yihiin HAZ.Dhaqan kiimiko kiimiko oo aad u kala duwan iyo heerka daxalka ayaa laga helay PM, VM iyo HAZ.
Shaqada uu daboolayo mashruucan waxaa looga golleeyahay in lagu wanaajiyo waxtarka koronto ee matoorada dhulka hoostiisa mara.Baahida ku saabsan warshadaha bamka si ay ugu dhaqaaqdo jihadan ayaa dhowaan kordhay iyada oo la soo bandhigay sharci cusub oo EU ah oo u baahan warshadaha guud ahaan si loo gaaro heerar cusub oo waxtar leh.Warqadani waxay falanqaynaysaa isticmaalka jaakada qaboojinta si loo qaboojiyo aagga solenoid ee bamka waxayna soo jeedinaysaa hagaajinta naqshadeynta.Gaar ahaan, qulqulka dareeraha iyo wareejinta kulaylka ee jaakadaha qaboojinta ee matoorada hawlgalka ayaa lagu gartaa.Hagaajinta nashqadeynta jaakadu waxay ku siin doontaa wareejinta kulaylka wanaagsan ee aagga matoorka taasoo keenaysa hagaajinta waxtarka bamka iyada oo la yareeynayo jiidista.Shaqadan, nidaamka tijaabada bamka ee god qallalan ayaa lagu daray haanta tijaabada ee 250 m3 ee jirta.Tani waxay u oggolaanaysaa kamarad-xawaaraha sare leh ee la socodka goobta socodka iyo sawirka kulaylka ee daboolka bamka.Goobta qulqulka ee ay ansixisay falanqaynta CFD waxay u oggolaanaysaa tijaabinta, tijaabinta iyo isbarbardhigga naqshadaha beddelka ah si loo ilaaliyo heerkulka hawlgalka sida ugu hooseeya ee suurtogalka ah.Naqshadaynta asalka ah ee bamka tiirka ee M60-4 wuxuu u adkaystay heerkulka bamka dibadda ugu badnaan 45 ° C iyo heerkulka ugu sarreeya ee 90 ° C.Falanqaynta nashqadaha moodooyinka kala duwan ayaa muujinaya naqshadaha waxtarka badan u leh nidaamyada waxtarka badan iyo kuwa aan la isticmaalin.Gaar ahaan, naqshadeynta isku-dhafka qaboojinta isku-dhafka ah ma laha wax horumar ah oo ku saabsan naqshadda asalka ah.Kordhinta tirada daabadaha impeller ee afar ilaa siddeed ayaa hoos u dhigtay heerkulka hawlgalka ee lagu cabbiray daboolka todoba darajo Celsius.
Isku darka cufnaanta awoodda sare iyo hoos u dhigista wakhtiga soo-gaadhista ee farsamaynta birta waxay keenaysaa isbeddel ku yimaada qaab-dhismeedka yar-yar ee dusha sare.Helitaanka isku dhafka ugu fiican ee cabbiraadaha habka laysarka iyo heerka qaboojinta ayaa muhiim u ah beddelka qaabdhismeedka hadhuudhka iyo hagaajinta sifooyinka tribological ee dusha maaddada.Hadafka ugu weyn ee daraasaddan ayaa ahayd in la baaro saameynta farsamaynta laser-ka degdega ah ee garaaca ee sifooyinka tribological ee biomaterials macdan ganacsi ahaan la heli karo.Shaqadani waxay u heellan tahay wax ka beddelka dusha laysarka ee birta aan fiicnayn ee AISI 316L iyo Ti-6Al-4V.1.5 kW pulsed CO2 laser ayaa loo isticmaalay in lagu barto saamaynta hababka kala duwan ee habka laysarka iyo ka dhalanaya qaab-dhismeed yar oo dusha sare ah iyo qaab-dhismeedka.Isticmaalka muunad cylindrical ah oo wareegtey si toos ah jihada shucaaca laysarka, xoojinta shucaaca laysarka, wakhtiga soo-gaadhista, cufnaanta tamarta, iyo ballaca garaaca garaaca ayaa kala duwanaa.Dabeecadda waxaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo SEM, EDX, cabbirada qallafsanaanta irbadda iyo falanqaynta XRD.Qaabka saadaasha heerkulka dusha sare ayaa sidoo kale la hirgeliyay si loo dejiyo cabbirada bilowga ah ee habka tijaabada.Habka habraaca ayaa markaa la sameeyay si loo go'aamiyo tiro cabbirro gaar ah oo loogu talagalay daaweynta laysarka ee dusha birta dhalaalaysa.Waxa jira xidhiidh xooggan oo u dhexeeya iftiinka, wakhtiga soo-gaadhista, qoto-dheeraanta habaynta iyo qallafsanaanta muunadda la warshadeeyay.Qoto dheer oo korodhay iyo qallafsanaanta isbeddellada qaab-dhismeed ee yaryar ayaa lala xiriiriyay heerarka sare ee soo-gaadhista iyo waqtiyada soo-gaadhista.Iyadoo la falanqeynayo qallafsanaanta iyo qoto-dheeraanta aagga la daweeyay, tamarta tamarta iyo moodooyinka heerkulka dusha sare ayaa loo isticmaalaa si loo saadaaliyo heerka dhalaalka ee ka dhici doona dusha sare.Marka wakhtiga isdhexgalka ee laydhka laysarka uu kordho, qallafsanaanta dusha sare ee birta waxay kordhisaa heerarka tamarta garaaca wadnaha ee kala duwan ee la bartay.Iyadoo qaab dhismeedka dusha sare loo arkay inuu hayo isku toosinta caadiga ah ee kiristaalo, isbeddelada jihada hadhuudhka ayaa lagu arkay meelaha laysarka lagu daweeyay.
Falanqaynta iyo sifada habdhaqanka walbahaarka unugyada iyo saamaynta ay ku leedahay naqshadaynta qolofka
Mashruucan, dhowr joomatari oo kala duwan ayaa la sameeyay waxaana la sameeyay falanqeyn kooban oo element ah si loo fahmo sifooyinka farsamada ee qaab dhismeedka lafaha, doorkooda horumarinta unugyada, iyo qaybinta ugu badan ee walbahaarka iyo cadaadiska ee qashinka.Baadhitaano la xisaabiyay (CT) ee shaybaarada lafaha trabecular-ka ayaa la ururiyay marka lagu daro qaab-dhismeedyada qolofyada ee loogu talagalay CAD.Nashqadahani waxay kuu oggolaanayaan inaad abuurto oo tijaabiso noocyada, iyo sidoo kale inaad sameyso FEM ee naqshadahan.Cabbiraadaha makaanikada ee microdeforms-ka ayaa lagu sameeyay sawirro la sameeyay iyo shaybaarrada trabecular ee lafta madaxa femoral iyo natiijooyinkan ayaa la barbardhigay kuwa ay heshay FEA ee dhismayaal isku mid ah.Waxaa la rumeysan yahay in qalabka farsamadu ay ku xiran yihiin qaabka daloolada loo qaabeeyey (qaabka), cabbirka daloolka (120, 340 iyo 600 µm) iyo xaaladaha loading ( leh ama aan lahayn blocks loading).Isbeddellada cabbirradan ayaa lagu baadhay qaab-dhismeedka dalool ee 8 mm3, 22.7 mm3 iyo 1000 mm3 si si dhammaystiran loo darso saamaynta ay ku leeyihiin qaybinta walaaca.Natiijooyinka tijaabooyinka iyo jilitaanka ayaa muujinaya in naqshadeynta joomatari ee qaab-dhismeedku ay door muhiim ah ka ciyaarto qaybinta diiqada, waxayna muujineysaa awoodda weyn ee naqshadeynta qaabdhismeedka si loo hagaajiyo dib u soo kabashada lafaha.Guud ahaan, xajmiga daloolka ayaa ka muhiimsan heerka porosity ee go'aaminta guud ahaan heerka ugu sarreeya ee cadaadiska.Si kastaba ha ahaatee, heerka porosity ayaa sidoo kale muhiim u ah go'aaminta osteoconductivity ee dhismayaasha qashinka.Marka heerka porosity-ku uu ka kordho 30% ilaa 70%, qiimaha walaaca ugu badan ayaa si aad ah u kordheysa cabirka daloolka isku midka ah.
Cabbirka daloolada ee qolofka ayaa sidoo kale muhiim u ah habka wax-soo-saarka.Dhammaan hababka casriga ah ee prototyping degdega ah waxay leeyihiin xaddidaadyo gaar ah.Inkasta oo wax-soo-saarka caadiga ah uu yahay mid aad u badan, naqshado aad u adag oo yaryar ayaa badanaa aan suurtagal ahayn in la sameeyo.Inta badan tignoolajiyadan hadda magac ahaan ma awoodaan inay si joogto ah u soo saaraan daldaloolooyinka ka hooseeya 500 µm.Sidaa darteed, natiijooyinka leh cabbirka daloolka 600 µm ee shaqadan ayaa aad ugu habboon awoodaha wax-soo-saarka ee tignoolajiyada wax-soo-saarka degdegga ah ee hadda jira.Qaab dhismeedka laba geesoodka ah ee la soo bandhigay, in kasta oo loo tixgeliyey hal jiho oo keliya, wuxuu noqon lahaa qaab-dhismeedka anisotropic ee ugu badan marka la barbar dhigo qaababka ku saleysan cube iyo saddexagalka.Qaab-dhismeedyada saddex-geesoodka ah iyo kuwa saddex-geesoodka ah waa kuwo isotropic ah marka loo eego qaab-dhismeedyada laba geesoodka ah.Anisotropy waa muhiim marka la tixgelinayo osteoconductivity of scaffold la qorsheeyay.Qaybinta walbahaarka iyo meesha daloolku waxay saameeyaan habka dib-u-qaabaynta, iyo xaaladaha kala duwan ee loading waxay bedeli karaan qiimaha cadaadiska ugu badan iyo meesha ay ku taal.Jihada loading ee ugu badan waa in ay kor u qaaddo xajmiga daloolka iyo qaybinta si ay u oggolaato unugyada in ay koraan daldaloolo waaweyn oo ay bixiyaan nafaqo iyo qalabka dhismaha.Gabagabadii kale ee xiisaha leh ee shaqadan, iyadoo la eegayo qaybinta diiqada ee qaybta iskutallaabta ee tiirarka, waa in qiimaha cadaadiska sare lagu diiwaangeliyo dusha sare ee tiirarka marka loo eego xarunta.Shaqadan, waxaa lagu muujiyay in cabbirka daloolka, heerka porosity, iyo habka rarista ay si dhow ula xiriiraan heerarka walbahaarka ee soo maray qaabdhismeedka.Natiijooyinkani waxay muujinayaan suurtogalnimada abuurista qaab-dhismeed dhismeed kaas oo heerarka walbahaarka ee dusha strut ay ku kala duwanaan karaan ilaa xad, taas oo kor u qaadi karta ku-xidhnaanta unugyada iyo koritaanka.
Qalabyada beddelka lafaha synthetic waxay bixiyaan fursad ay si gaar ah ugu tolaan karaan guryaha, ka gudbaan helitaanka deeq-bixiyeyaasha xaddidan, iyo hagaajinta isdhexgalka lafaha.Injineerinka lafaha ayaa ujeedadiisu tahay inay wax ka qabato arrimahan iyadoo la siinayo qalabyo tayo sare leh oo la bixin karo tiro badan.Codsiyadan, joomatari gudaha iyo dibedda labadaba waa muhiimad weyn, maadaama ay saameyn weyn ku leeyihiin sifooyinka farsamada, qulqulka, iyo kororka unugyada.Tiknoolajiyada wax-soo-saarka degdega ah waxay u oggolaanaysaa isticmaalka walxaha aan caadiga ahayn ee leh joomatari la bixiyay oo la hagaajiyay, oo lagu soo saaray si sax ah.Warqadani waxay sahamisaa awoodda farsamooyinka daabacaadda 3D si ay u abuurto joomatari adag oo ah qolof qalfoofka lafaha iyadoo la adeegsanayo qalabka fosfatka ee kaalshiyamka ah ee noolaha.Daraasadaha hordhaca ah ee alaabta lahaanshaha ayaa muujinaya in habdhaqanka farsamada jihada ee la saadaaliyay la gaari karo.Qiyaasaha dhabta ah ee sifooyinka farsamada jihada ee shaybaarada la sameeyay waxay muujiyeen isbeddello la mid ah natiijooyinka falanqaynta walxaha xaddidan (FEM).Shaqadani waxay sidoo kale muujinaysaa suurtagalnimada daabacaadda 3D si loo sameeyo jajabyo joomatari injineernimada nudaha laga soo bilaabo sibidhka kaalshiyam fosfateetka noolaha ah.Qaab-dhismeedka waxaa lagu daabacay iyada oo la daabacayo xal aqueous of disodium hydrogen phosphate on lakabka budo ka kooban isku dhafka ah ee calcium hydrogen phosphate iyo calcium hydroxide.Falcelinta dhigaalka kiimikada qoyan waxay ka dhacdaa sariirta budada ah ee daabacaha 3D.Tijaabooyin adag ayaa la sameeyay si loo cabbiro sifooyinka farsamada ee cadaadiska mugga ee sibidhka fosfatetada kaalshiyamka ah ee la soo saaray (CPC).Qaybaha sidaas lagu soo saaray waxay lahaayeen celceliska moodeelka bartinimada 3.59 MPa iyo celceliska xoogga cadaadiska ah ee 0.147 MPa.Sintering waxay keenaysaa koror weyn oo ku yimaada guryaha cadaadiska (E = 9.15 MPa, σt = 0.483 MPa), laakiin waxay yaraynaysaa aagga gaarka ah ee alaabta.Natiijo ahaan, sibidhka fosfooraska kaalshiyamku wuxuu u kala baxaa β-tricalcium phosphate (β-TCP) iyo hydroxyapatite (HA), taas oo lagu xaqiijiyay xogta thermogravimetric iyo falanqaynta heerkulka kala duwan (TGA / DTA) iyo falanqaynta raajada (X-ray) XRD).guryaha kuma filna maqaar-galaha aadka u raran, halka xoogga loo baahan yahay uu ka yahay 1.5 ilaa 150 MPa, iyo adkaanta cadaadisku ka badan tahay 10 MPa.Si kastaba ha ahaatee, habayn kale oo dheeraad ah, sida ku-noolaansho leh polymers biodegradable, ayaa ka dhigi kara qaababkan ku habboon codsiyada stent.
Ujeeddo: Cilmi baaris lagu sameeyay makaanikada carradu waxay muujisay in gariirka lagu dabaqo isu geynta ay keento isku xirnaanta walxaha waxtarka leh iyo hoos u dhigista tamarta loo baahan yahay si loogu dhaqmo isku geynta.Hadafkayagu wuxuu ahaa inaan horumarino habka saameynta gariirku ku leeyahay habka saameynta lafaha iyo qiimeynta saameynta ay ku leedahay sifooyinka farsamada ee tallaalada saameeya.
Marxaladda 1: Miiritaanka 80 madax oo femur lo'da ah iyadoo la isticmaalayo warshadda lafaha Noviomagus.Tallaalka waxaa lagu dhaqay iyadoo la isticmaalayo habka dhaqidda milixda ee garaaca wadnaha ee saxaarada shaandho.Aalad saameyn ku yeelata vibro-ga ayaa la sameeyay, oo ay ku rakiban yihiin laba matoor oo 15 V DC ah oo leh culeysyo qallafsan oo ku dhex jira dhululubo bir ah.Ku tuur culeyska dhererka la siiyay 72 jeer si aad u soo saarto habka garaacista lafaha.Kala duwanaanshaha soo noqnoqda gariirka ee lagu cabiray xawaare mitir oo lagu rakibay qolka gariir ayaa la tijaabiyay.Tijaabo kasta oo xiirid ah ayaa markaa lagu soo celiyay afar culays oo kala duwan si loo helo qaloocyo cadaadis- cadaadis joogto ah.Baqshadaha fashilka Mohr-Coulomb ayaa loo dhisay imtixaan kasta, kaas oo laga soo qaatay xoogga xiirid iyo qiyamka xannibista.
Marxaladda 2: Ku celi tijaabada adigoo ku daraya dhiig si aad ugu soo celiso jawiga qaniga ah ee lagula kulmo goobaha qalliinka.
Marxaladda 1: Qalabyada gariirku kordhay dhammaan inta jeer ee gariirku waxay muujiyeen xoogga xiirid sare marka loo eego saameynta gariir la'aan.Gariirka 60 Hz wuxuu lahaa saamaynta ugu weyn wuxuuna ahaa mid muhiim ah.
Marxaladda 2: Ku-tallaalidda saamaynta gariirka dheeraadka ah ee isku-darka buuxa waxay muujisay xoogga xiirid hoose ee dhammaan culeysyada cadaadiska caadiga ah marka loo eego saameynta gariir la'aan.
Gabagabo: Mabaadi'da injineernimada madaniga ah ayaa lagu dabaqi karaa dhejinta lafaha la rakibay.Isku-darka qallalan, ku-darka gariirku wuxuu hagaajin karaa sifooyinka farsamada ee qaybaha saameynta.Nidaamkeena, inta jeer ee gariirka ugu fiican waa 60 Hz.Isku-darka buuxa, kororka gariirku wuxuu si xun u saameeyaa xoogga xiiraya isku-darka.Tan waxaa lagu sharxi karaa habka liquefaction.
Ujeeddada shaqadani waxay ahayd in la naqshadeeyo, la dhiso oo la tijaabiyo nidaam khalkhal gelin kara maadooyinka ku dul taagan si loo qiimeeyo awoodda ay uga jawaabayaan isbeddelladan.Taas waxa lagu samayn karaa in si degdeg ah loo leexiyo oogada uu qofku ku taagan yahay ka dibna dib loogu celiyo meel siman.Taas waxaa suurtogal ah in la go'aamiyo in maadooyinka ay awoodaan in ay sii wadaan xaaladda dheellitirka iyo muddada ay ku qaadatay inay soo celiyaan xaaladdan dheellitirka.Xaaladdan dheellitirka ah waxaa lagu go'aamin doonaa iyadoo la cabbirayo saameynta dambe ee mawduuca.Dhaqdhaqaaqooda dabeeciga ah ee dabiiciga ah waxaa lagu cabbiray astaanta cadaadiska cagta si loo go'aamiyo inta luqunta ay tahay inta lagu jiro baaritaanka.Nidaamkan waxa kale oo loo dejiyey inuu noqdo mid la taaban karo oo la awoodi karo marka loo eego hadda ganacsi ahaan la heli karo, sababtoo ah, iyada oo mishiinnadani ay yihiin kuwo muhiim u ah cilmi-baarista, hadda si weyn looma isticmaalo sababtoo ah kharashkooda oo sarreeya.Nidaamka cusub ee la sameeyay ee lagu soo bandhigay maqaalkan ayaa loo adeegsaday in lagu dhaqaajiyo walxaha tijaabada ah oo miisaankoodu yahay ilaa 100 kg.
Shaqadan, lix tijaabo oo shaybaadh oo injineernimada iyo cilmiga jireed ayaa loo qorsheeyay si loo horumariyo habka waxbarashada ardayda.Tan waxaa lagu gaaraa in la rakibo oo la abuuro qalabyada casriga ah ee tijaabooyinkan.Isticmaalka aaladaha casriga ah waxaa si toos ah loo barbar dhigayaa hababka waxbaridda sheybaarka ee dhaqameed, waxaana laga wada hadlay aasaaska horumarinta labada qaab.Shaqadii hore ee la adeegsan jiray barashada kombuyuutar-ku-caawinta (CBL) ee mashaariicda la midka ah ee la xidhiidha shaqadan ayaa loo adeegsaday si loo qiimeeyo qaar ka mid ah faa'iidooyinka aaladaha farsamada, gaar ahaan kuwa la xiriira xiisaha ardayda oo kordhay, xajinta xusuusta, fahamka, iyo ugu dambeyntii warbixinta shaybaadhka..faa'iidooyinka la xiriira.Tijaabada casriga ah ee lagu falanqeeyay daraasaddan ayaa ah nooc dib loo eegay oo tijaabada qaab dhaqameedka ah, sidaas awgeedna waxay si toos ah u barbardhigaysaa farsamada cusub ee CBL iyo shaybaadhka qaab dhaqameedka.Ma jiro farqi fikradeed oo u dhexeeya labada nooc ee tijaabada, farqiga kaliya ayaa ah habka loo soo bandhigay.Waxtarka hababkan CBL ayaa lagu qiimeeyay iyadoo la eegayo waxqabadka ardayda isticmaalaya qalabka farsamada marka la barbar dhigo ardayda kale ee isku fasalka ah ee fulinaya qaabka tijaabada dhaqameed.Dhammaan ardayda waxaa lagu qiimeeyaa soo gudbinta warbixinnada, su'aalaha kala doorashada badan ee la xiriira tijaabooyinkooda iyo su'aalo-ururinta.Natiijooyinka daraasaddan ayaa sidoo kale la barbardhigay daraasado kale oo la xiriira dhinaca CBL.
Waqtiga boostada: Febraayo-19-2023