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精密制造(精密加工业的前景)

【资料图】

在现代工业中，机械加工是衡量一个国家制造水平的标志，精密加工和超精密技术代表了机械加工的更高水平。你是否掌握这些技术，代表了整个国家的工业制造水平。

我们都知道德国在机加工水平上应该是更好的。这是因为德国拥有更先进的机床和非常优秀严谨的技术工人。其实除了德国，日本的精密加工也不容小觑。我们来看看日本的整理技术达到了什么水平。

显微镜下能看清楚的军舰。

通常0.2mm的尺寸我们肉眼很难看到，所以要做一个比这个尺寸更小的单个产品是非常困难的，更何况这个产品是由很多零件组成的。

上个月，日本一家精密加工厂做了一个只有头发丝直径的大和战舰模型。如果你把它放在别的地方，你不会注意到它，甚至找不到它。如果你把它放在手指上，它将是一个闪亮的白点。

如果你想看清楚，你必须使用显微镜。如果你放大，表面有点参差不齐，但你还不知道它是什么。如果再放大，白点的真实面目是一艘船。

而且这个模型不仅有舰体，还有舰上的火炮和甲板设备，做工非常精细。

这个战舰模型是按照实物的52万倍仿制的超小型模型。所有零件均采用新型纳米3D打印和超微加工。整个战舰模型长0.5mm，舰上几门标志性主炮长0.003mm。

组装这么小的零件，需要手工微加工，需要电子显微镜。组装时，可以在观察显微镜屏幕的同时，通过操作机械臂上的旋钮来组装精细零件。

这个头发状的模型一经展出，就让所有人惊叹不已。做这么小的模型，需要非常高的零件加工技术和工匠精神以及优秀的资源 *** 。

像这样的异常精密加工有很多种，比如下面这些。

指尖陀螺仪

小时候基本都是玩陀螺。那时候陀螺很简单，都是我们自己做的。现在人们开始玩更高级的指尖陀螺。

日本一家小型精密加工厂创造了一个spinner，世界上最小的指尖陀螺最小的fldget Youyou资源网，获得了吉尼斯世界纪录的认证，并颁发了证书。

有多小？直径只有5.09mm，单个滚珠轴承外径1.5mm(这也是世界上最小的量产滚珠轴承)，厚度只有0.8mm，轴承中滚珠直径0.1mm..

这个指尖陀螺虽然体积太小，但也不是不能玩的工艺品。如果放在一个支点上，也能快速旋转，和普通的指尖陀螺功能一样。

能生产出如此精密产品的不是大公司，而是一家名为Yuki Precision Manufacturing的加工厂。这个工厂只有40多人，甚至可以称之为小加工车间。但它成立至今已有50年，其研发和生产，如只有0.1~0.3毫米的超细螺杆，广泛应用于航天飞机和人造卫星。

我们肉眼看不到螨虫是什么样子，但日本一家材料研究所(NIMS)利用超精细加工技术，成功在螨虫上刻字，并实现了纳米级加工。

电子显微镜下，螨虫的嘴上刻着“N”字。字体的长度小于2微米(0.002毫米)，比大肠杆菌还小。

小螨虫上还有很多地方刻着字。想看的话需要慢慢找，可见字体有多小。

这种超细结构技术可用于电子元件的开发和更小材料的加工，如纳米材料。

在众多的医疗器械中，手术针似乎是比较简单的一种，但是要把它做小并不容易。一家日本医疗设备制造商开发出世界上最小的手术针。

有多薄？它的直径只有0.03毫米，长度只有0.8毫米，用来缝合伤口的线直径也只有0.012毫米。

这种超小型的手术针是由特殊的不锈钢制成的，因为太细了，在所有的加工过程中，切割、拉伸、磨尖等等都非常困难。

比如手术针打铅孔，传统的打孔方式肯定是无法避免的。激光打孔容易直接熔化金属，最后只能用卡槽代替传统的引线孔。

这种手术针是肉眼看不见的，使得以前认为不可能的显微手术成为可能，比如0.5毫米以下的血管、淋巴管、神经的缝合。

日本的这些超精细精密技术让我们惊叹不已。在一些看似不起眼的领域，能坚持创新几十年，最终做出世界领先的产品和技术。

图片取自YouTube的《极小的大和》、《话题》、《未来科学家》04《超微细加工技术》gif取自Youtube最小的小动作旋转器——吉尼斯世界纪录和微型工具Castem。