Anunț oficial de realizare

Lansăm oficialSeria JingmouCarcase distale de ultraprecizie, marcând o descoperire de hotar în tehnologia de integrare a capătului distal al endoscopului. Dispunând de toleranțe dimensionale și poziționale extreme de ±0,005 mm, produsul încapsulează perfect camerele miniaturale, fibrele optice de iluminare, canalele de fluid și canalele de lucru ale instrumentelor într-un spațiu de diametru minim de doar 1,5 mm. Combinând microfrezarea CNC pe 5 axe cu prelucrarea cu descărcare microelectrică (micro-EDM), am obținut fabricarea fără bavuri a geometriilor complexe multi-lumen cu profile interne ascuțite, oferind o bază structurală impecabilă pentru endoscoapele de înaltă definiție, 3D și asistate de robot de generația următoare.

Fundal de cercetare și dezvoltare și puncte de durere

Fabricarea componentelor distale ale endoscopului convențional a fost mult timp limitată de compromisul dintre acesteaintegrare funcțională și rezistență structurală. Pentru a găzdui senzori CMOS/CCD din ce în ce mai miniaturizați, module optice cu pixeli mai mari și canale funcționale suplimentare, structurile interne de carcasă au devenit mai complexe. Cu toate acestea, metodele tradiționale de prelucrare (de exemplu, găurire, frezare pe 2,5 axe) se luptă să producă lumeni de înaltă precizie, de formă neregulată, la microscală. Colțurile interne neascuțite provoacă dezalinierea la nivel de microni a componentelor optice, declanșând distorsiunea imaginii, pierderea căii optice sau iluminarea neuniformă. Bavurile și micro-neregularitățile din interiorul lumenului zgârie fasciculele delicate de fibre și cablurile senzorilor, fiind o cauză principală a defecțiunii premature a dispozitivului. Feedback-ul clinic indică faptul că aproximativ 15% dintre problemele legate de calitatea imaginii endoscopului (cum ar fi vignetarea, distorsiunea și anomaliile pixelilor) provin din precizia insuficientă de fabricație a carcaselor distale.

Inovații tehnologice de bază

• Proces hibrid de microfrezare pe 5 axe și micro-EDMAm dezvoltat un flux de lucru de producție hibrid proprietarfrezare mai întâi, apoi finisare EDM. În primul rând, micro-tăierele din aliaj dur cu un diametru minim de 0,1 mm sunt utilizate pe o mașină CNC cu 5 axe pentru a efectua microfrezare la nivel de microni pe oțel inoxidabil sau aliaj de titan de calitate medicală, formând în prealabil lumenii primari. Micro-EDM este apoi aplicat colțurilor interne de precizie în unghi drept, canelurilor înguste adânci și nervurilor ultra-subțiri (până la 0,05 mm) inaccesibile pentru freze. Cu algoritmi auto-dezvoltați on-line de pansare a electrozilor și de compensare a traiectoriei, micro-EDM atinge o precizie dimensională de ±2 μm și o rugozitate a suprafeței de Ra Mai mică sau egală cu 0,2 μm, realizând perfect colțuri interioare ascuțite și suprafețe fără bavuri.
• Sistem de compensare a prelucrării în buclă închisă bazat pe sonde de pe mașinăSondele de contact de înaltă precizie și interferometrele cu lumină albă sunt integrate în mașinile-unelte. După pașii cheie de procesare, măsurătorile in situ ale piesei sunt efectuate pentru a capta date în timp real, inclusiv dimensiunile lumenului, precizia poziției și circularitatea. Sistemul compară datele măsurate cu modelele CAD, prezice uzura sculelor și erorile de deformare termică prin algoritmi de inteligență artificială și compensează dinamic în etapele ulterioare de procesare. Aceasta controlează abaterea standard a fluctuațiilor dimensionale critice de la lot la lot în limitele de 0,0015 mm, permițând producția în masă cu toleranță extremă.
• Tehnologie de finisare a suprafeței la scară nanometrică în mai multe etapePost-procesarea implică un flux de lucru în trei pași:lustruire electrochimică-lustruire magnetoreologică-curățare cu CO₂ supercritică. Lustruirea electrochimică îndepărtează câțiva microni de material de suprafață pentru a netezi micro-vârfurile și văile. Lustruirea magnetoreologică oferă finisare la scară nanometrică pentru zone critice, cum ar fi suprafețele de montare optică, obținând un finisaj de calitate oglindă (Ra mai mic sau egal cu 0,05 μm). Curățarea finală cu CO₂ supercritică îndepărtează complet particulele reziduale la scară submicroană și peliculele de ulei fără deteriorare, creând un substrat ideal pentru lipirea sterilă ulterioară și alinierea precisă a componentelor optice.

Mecanism de lucru

Mecanismul de bază al acestui produs constă înconstruirea unui sistem de coordonate fizice absolut precis pentru lumină și informație. Fiecare lumen și suprafață de poziționare din interiorul carcasei acționează ca o bază de micro-asamblare pentru componentele optice și electronice. O toleranță de ±0,005 mm asigură că deviația axei optice dintre planul senzorului camerei și grupul de lentile optice este menținută sub pragul pentru o distorsiune perceptibilă a imaginii. Colțurile interioare ascuțite permit montarea fără goluri a componentelor optice neregulate (de exemplu, senzori CMOS în formă de D), prevenind micro-mișcarea cauzată de dilatarea și contracția termică în timpul sterilizării sau utilizării clinice. Canalele interne fără bavuri protejează fibrele optice cu diametrul de 125 μm împotriva deteriorării în timpul introducerii și retragerii repetate, asigurând luminozitatea și uniformitatea iluminării constante. Pereții nervuri ultra-subțiri, dar uniformi (0,05 mm) maximizează utilizarea spațiului intern, menținând în același timp rigiditatea structurală generală printr-un design optimizat pentru elemente finite, rezistând solicitărilor complexe generate atunci când endoscopul se îndoaie în interiorul corpului uman.

Validarea performanței

În testele de aliniere optică, modulele de endoscop echipate cu carcase Jingmou realizează o eroare de coaxialitate mai mică de 0,01 grade între axa optică a camerei și axa mecanică și paralelism în 1 secundă de arc între planul focal al obiectivului și planul senzorului, depășind cu mult standardele din industrie. Pe diagramele de testare cu rezoluție standard ISO 8600-3, endoscopul finit arată o diferență de atenuare MTF (Funcția de transfer de modulare) de mai puțin de 5% între regiunile centrale și periferice, demonstrând o consistență superioară a alinierii optice. În testele de fiabilitate, după 5 000 cicluri de sterilizare la temperatură înaltă și presiune înaltă, modificările dimensionale ale suprafețelor de montare a cheilor sunt mai mici de 0,002 mm, fără coroziune sau generare de particule observate în interiorul lumenilor. Datele de aplicare de la mai mulți producători de endoscoape arată că adoptarea acestei carcase crește randamentul de primă trecere a inspecției generale a calității imaginii cu o medie de 18% și reduce ratele de reparații post-vânzare cauzate de problemele componentelor distale cu 60%.

Strategie și filosofie de cercetare și dezvoltare

Susținem filosofia R&D:Precizia este piatra de temelie a integrării, iar structura este purtătorul funcției. Abordarea noastră strategică esteobținând precizia componentelor din cerințele la nivel de sistem. În loc să urmărim indicatorii de prelucrare izolați pentru piesele individuale, ne angajăm profund cu designul optic și al sistemului al clienților, înțelegem lanțurile de toleranță de aliniere pentru modulele camerelor, limitele razelor de îndoire pentru fasciculele de fibre și cerințele hidrodinamice pentru canalele de irigare. Aceste cerințe la nivel de sistem sunt progresiv descompuse și mapate la toleranțele de fabricație și cerințele de suprafață pentru fiecare caracteristică geometrică a carcasei. În acest scop, am creat o echipă de proiectare comună interdisciplinară care acoperă optică, mecanică și știința materialelor. Este adoptată tehnologia Model-Based Definition (MBD), folosind modele 3D care conțin toate toleranțele și adnotările ca unică sursă de adevăr pentru proiectare și producție, asigurând transmiterea fără pierderi de la intenția de proiectare la produsele finite.

Perspectivele viitoare

În viitor, carcasele distale vor evolua dincolo de componentele structurale pasive înplatforme inteligente active. Dezvoltăm carcase integrate cu structuri de ghidare a microluminii, în care ghidurile de undă optice microstructurate din carcasă înlocuiesc funcțiile cu fibre de iluminare parțială pentru a elibera și mai mult spațiul interior. Între timp, explorăm fabricarea aditivă directă a micro-canalelor încorporate în interiorul carcasei pentru livrarea locală a medicamentelor sau controlul temperaturii. Privind mai departe, cercetămfabricație integrată cu materiale eterogene, având ca scop modelarea directă a zonelor funcționale izolante sau bioactive din ceramică/polimer în locații specifice pe carcase metalice, realizând integrarea monolitică a funcțiilor structurale, electrice și biologice. Până în 2030, ne așteptăm să lansămvârfuri distale inteligente senzorialeîncorporat cu senzori MEMS miniaturali (de exemplu, presiune, temperatură, pH), permițând endoscoapelor să capteze date biochimice multidimensionale în timp real alături de imagistică, inaugurând o nouă eră a endoscopiei de diagnosticare.