“微制造”是一个常见的行话术语，但它真的是一个具有成长性的行业吗。在本文中，专家解释了微制造的潜在效益、从事这一特殊制造方式所需的硬件条件以及随之而来的各种困难和挑战。 微成型（micromolding）加工是一种利基（niche）技术（或称“缝隙技术”——译注），用于注塑制造较大零件上的微细形貌和微型装置上的微...
测量/检测技术
用于测量尺寸极小的微型注塑零件的检测方法需要使用特制的虎钳、镊子和夹具。例如，某微型注塑零件检测站的测量设备包括一台带Prior H-101型XYZ机动工作台的奥林巴斯BX-41型光学显微镜、一台数据处理用PC机和一台可摄取高分辨率图像的Lumenera LU125型CMOS单色相机。对检测用钢件的测量通常可提供一个平直而坚固的表面，该表面可用非接触测量方法（某些情况下也可用接触测量方法）进行测量。这些与制造注塑零件相同的表面能用于在重复性和再现性上比在微型注塑零件上尝试进行同样的对应测量要求严格得多的尺寸验证。首件检测需要耗费大量时间——如果不比整个模具制造和微成型项目所花时间更多的话——的情况并不少见。
质量认证
微型零部件制造商和微型模具制造商都需要相互类似的检测仪器，这些仪器具有相同的夹持机构，可用于检验微型零部件的尺寸公差。从用户到供货商，在对测量系统的重复性和再现性进行评价（Gage R&R）时，都需要采用完全相同的夹持方法和精确的检测方法，以重复再现亚微米级的公差检测结果。目前只有几个机构提供的检测设备能够达到亚微米级公差的检测能力。很明显，为了保证测量的重复性，检测工作必须在具备空气过滤控制的超净计量室中进行。虽然在宏观零部件（尤其是医疗设备用零部件）的制造中，要求对图纸尺寸和公差的测量能力指数Cpk达到1.33或更高也是相当常见的，但在考虑Gage R&R（测量重复性和再现性）和Operator R&R（操作重复性和再现性）时，对于0.0025mm的公差要达到1.33Cpk的测量能力则几乎是不可能的。
试验/标准化
对于宏观尺度的常规注塑成型加工已经进行了大量研究开发工作，如采用张力试验、悬臂冲击杆试验、螺旋流动模具等各种试验工具对宏观零部件成型的模流方式和物理特性进行预测和理论分析。但是，已建立的这些技术标准并不适用于微成型加工，因为在微成型加工中，注塑材料的熔体粘度会发生变化，使材料要承受额外的剪切应力以及极高的注塑压力和速度，所有常规成型加工的规律和预测
数值都将发生变化。
此外，在微成型加工中，许多聚合塑料的表面特性显得特别重要，因为这些微型工件实际上几乎没有壁厚。目前，有几个实验室和大学正与美国材料试验协会（ASTM）和美国国家标准与技术研究院（NIST）一起开展研究工作，制订适用于微尺寸工件的技术标准，这对于微型零部件的预测、检验和质量认证将非常有用。
微制造技术的未来发展趋势
对于微成型零件发展前景的粗略展望显示，完全可能出现微制造技术水平的新飞跃。现在的微成型零件都是采用“自顶向下（top-down）”方式来制造，即通过去除材料制成钢模，然后用模具制造微型工件。而在将来，则可能采用新的“由底向上（bottom-up）”方式来制造微型零件，即一个分子层一个分子层地构建出工件。将来，微型零件的制造将在全新的工厂里由身穿超净工作服的工人控制机器人操纵工件或以无人化制造方式来完成。
