Review on the Development of Fine and Micro Mechanics in Europe

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena on raportoida tämän hetken viimeisimpiä hieno- ja mikromekaanisia valmistustekniikoita, komponentteja sekä sovelluksia. Lisäksi pyritään selkiyttämään alan sekavaa terminologiaa. Tietoa kerättiin tekemällä tutkimuslaitoskysely viimeaikaisista sekä nykyisistä tutkimuskohteista Saksassa, Itävallassa, Sveitsissä, Ranskassa, Alankomaissa ja Belgiassa. Työn aikana tehtiin tutustumiskäyntejä yliopistoihin sekä tutkimuslaitoksiin. Lisäksi asiaa tutkittiin mukana olevien yritysten antamien esimerkkitapausten avulla.

Työssä esitellään hieno- ja mikromekaniikan valmistustekniikoista litografiaan perustuvia menetelmiä, kappaleen muodostusta laserin avulla, muovaustekniikoita sekä mekaanisia mikrotyöstömenetelmiä. Lisäksi pohditaan niiden käyttökelpoisuutta erityyppisiin sovelluksiin.

Hieno- ja mikromekaanisista komponenteista esitellään pienoismoottoreita, -toimilaitteita sekä -vaihteita, liipaisinmekanismeja aktiiviseen purkuun, mikrofluidisia komponentteja, kuten mikrosekoittimia, sekä optisia komponentteja. Pienoismoottoreiden ja -toimilaitteiden kohdalla keskitytään lineaaritoimilaitteisiin ja litteisiin kiertomoottoreihin.

Työssä esitellään kulutuselektronisia ja lääketieteellisiä sovelluksia. Myös mikrotehdas, laser-projektori sekä muutamia muita sovelluksia kuvaillaan.

Hieno- ja mikromekaniikan tarve kasvaa tulevaisuudessa tuotteiden jatkuvan pienentämisen johdosta. Kannettavat elektroniset laitteet tulevat sisältämään enenevässä määrin toimintoja tuotteen koon pysyessä ennallaan tai pienentyessä. Myös lääketieteen sovellukset kuten minimaalisen tai ei-invasiivinen kirurgia, vaativat komponenttien pienentämistä. Myös uusia materiaaleja tullaan käyttämään tulevaisuudessa.