公式実績発表

多軸精密機械加工と微細特殊機械加工における深い専門知識を活用して、当社は高密度、不規則なマルチルーメン遠位ハウジングの製造上の課題を克服することに成功し、ミックスコアシリーズ。このシリーズは、外径を大きくすることなく、ハウジング内でD型、長方形、台形などの非対称ルーメンの複雑な組み合わせを可能にし、隣接するルーメンを隔てる厚さわずか0.05mmの極薄隔壁リブを安定して加工します。この画期的な進歩により、次世代の内視鏡は、より大型の画像センサー、より多くの機能チャンネル（専用の水供給/空気供給/吸引/器具チャンネルなど）および補助センサーを統合できるようになり、モジュール化された機能と内視鏡遠位端での高密度統合の設計トレンドをリードします。

研究開発の背景と問題点

内視鏡診断と治療の急速な進歩により、単純な観察から同時洗浄、吸引、生検、治療的介入（例：レーザー、高周波）、および多次元センシング（例：圧力、超音波）に至るまで、遠位端に対する機能的需要が爆発的に増加しています。しかしながら、内視鏡の外径は人体の自然な管腔によって制約され、無限に拡大することはできません。したがって、技術者は、都市のミニチュアレイアウトを計画するのと同じように、限られた断面積（たとえば、直径 2.8 mm の消化管内視鏡の遠位端）内にさまざまなチャネルを配置する必要があります。従来の円形の穴あけはスペース利用率が低く非効率的であり、非円筒形のコンポーネントに対応する不規則な内腔を形成できません。さらに、分離された内腔用の極薄の隔壁リブを機械加工すると、不十分な工具剛性、切削力、または熱変形によるリブの曲がり、破損、または寸法公差外が容易に発生します-。これは製造において広く認識されている立ち入り禁止領域です。

コア技術革新

1. トポロジーの最適化に基づいたルーメンのレイアウトとリブの設計お客様の概念設計段階からエンジニアリング最適化サービスを提供します。トポロジー最適化アルゴリズムを使用して、特定の外形とコンポーネントの空間要件の制約の下で、最適に分散されたリブ ネットワークを自動的に生成します。最大の全体的な剛性と最小の応力集中を目標とするこのアルゴリズムは、単純な直線のパーティションではなく、バイオニック リブの形状 (例: 湾曲したリブ、ハニカム リブ) を生成します。この設計により、厚さ 0.05 mm のリブでも優れた曲げ耐性と圧縮耐性を実現でき、その後の機械加工に適した設計基盤を構築できます。
2. 積層走査マイクロ放電加工 (μ-EDM)極薄リブや深い細溝、異形形状などには主に微細放電加工を採用しております。当社は直径0.02～0.1mmの微小電極を用いた積層走査放電加工を開発しました。シングルパルスエネルギーと放電ギャップを正確に制御することにより、ほぼゼロの加工力でミクロンスケールの材料アブレーションが実現され、機械的切断による薄いリブの押出による変形を回避します。複数電極調整戦略とオンライン電極摩耗補正を組み合わせることで、任意の複雑な 2D 断面と数ミリメートルの深さを持つ内腔構造が ±3 μm の精度で加工されます。
3. オンライン振動抑制による超高速マイクロミリングフライス加工可能な領域には、最大 160 000 RPM の回転速度を持つ超高速モーター スピンドルと動的バランスのとれたマイクロエンドミル (最小直径: 0.1 mm) を組み合わせて使用​​します。工作機械には、圧電アクチュエータを介してリアルタイムで切削中に発生するびびりを抑制するアクティブ振動制御システムが組み込まれています。一方、ペックミリングやヘリカル補間などの高度な手法と最小量潤滑 (MQL) により、極薄リブ加工時の切削抵抗が最小限に抑えられ、熱放散が最適化され、リブの寸法安定性と直角度が維持されます。

動作メカニズム

MixCore シリーズ ハウジングの核となる価値は、内視鏡先端部の空間構成を再定義。基本的に、その複雑なマルチルーメン構造は、正確に計算されたマイクロ流体およびパイプラインの分配器として機能します。 D 字型または長方形のルーメンが CMOS イメージ センサーをしっかりと包み込み、照明ファイバー束を配置するための貴重な丸い角のスペースを解放します。専用の灌注チャネルと吸引チャネルの最適化された流体断面により、詰まりのリスクが軽減され、効率が向上します。小型超音波プローブまたはレーザーファイバー用に予約されたチャネルは、入口に精密なガイドおよびシール構造を備えています。これらの機能ユニットは厚さ 0.05 mm のリブ - で区切られており、高層ビルの耐力壁のように薄くて丈夫です。高強度ステンレス鋼またはチタン合金から製造され、バイオニックトポロジー設計によって最適化されているため、リブネットワーク全体に均一な応力伝達が可能になり、局所的な応力集中による破損を防ぎます。したがって、ハウジング全体が、超高スペース利用率と構造的完全性のバランスをとった小型の機能的なキャリアになります。

パフォーマンスの検証

私たちは、MixCore シリーズのハウジングに対して極端なテストを実施しました。圧力テストでは、内部の独立した流体チャネルは 0.5 MPa の圧力下でも漏れがなく、隣接するルーメン間のクロストークもありませんでした。 0.05 mm のリブに対するマイクロプローブの荷重テストでは、実際の使用中の荷重をはるかに超える、塑性変形や破損なしに 5 N を超える横方向の力に耐えることがわかりました。内視鏡に組み立てられた場合、内部に統合された機能チャネル (光ファイバー、ワイヤー、器具) は、腸の蠕動運動をシミュレートする数万回の疲労曲げサイクルの後でもハウジングの変形による損傷や性能の低下を示さなかった。クライアントのアプリケーション事例によると、あるメーカーがこのテクノロジーを使用して、高精細カメラ、2 つの照明ファイバー チャネル、1 つのレーザー チャネル、1 つの洗浄チャネル、および 1.2 mm の作業器具チャネルを統合しました。直径 3.5 mm の尿管鏡先端チップにより、これまでにない機能統合を実現。この製品は FDA の承認を取得し、市場での発売に成功しました。

研究開発戦略と理念

という戦略を追求しています。機能重視の一貫した設計・製造。遠位ハウジングなどの超複雑なコンポーネントの場合、設計と製造を最初から深く統合する必要があります。当社のエンジニアは、デザイナーとプロセスのスペシャリストの両方の役割を果たします。私たちがクライアントに提供するのは、単なる機械加工サービスではなく、機能チェックリストから製造可能な設計に至るまでの完全なソリューションです。当社は、広範な「機能・プロセス・能力」データベースを構築しており、新しい設計コンセプトと検証済みの製造プロセスの迅速なマッチングを可能にしたり、新しいプロセス開発を開始したりすることができます。私たちの哲学は次のとおりです。製造不可能な幾何学的形状はありません。製造方法だけが未発見のまま。当社はあらゆる高難易度の注文を技術進歩の機会と捉え、精密製造の限界を押し広げ、医療機器の小型化と統合の障壁を取り除くことに全力で取り組んでいます。

今後の展望

内視鏡遠位端での将来の統合は、マイクロシステムのアセンブリと異種融合。当社は、精密プラスチックライナーや機能部品の二次成形技術を開発し、ハイブリッド材料の遠位構造を作成するために、マイクロ成形と金属ハウジングを組み合わせたハイブリッド成形を研究しています。一方、私たちは、マイクロ流体バルブや光学フィルター取り付けスロットなどの組み込み機能を機械加工中にハウジング内に直接形成することを研究しています。さらに先を見据えて、マイクロ電気機械システム (MEMS) とハウジングの統合に焦点を当てています。将来的には、部分的な光学機能またはセンサー機能がハウジングのシリコンまたはガラス基板上に直接製造される可能性があり、最終的には、究極の小型化目標が達成されます。遠位チップとしてのチップ、非侵襲性または超低侵襲性の診断と治療の新たな地平を切り開きます。