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该项技术由中国科学院2019年支持的等高强度金属三维MEMS制造技术研究的项目为起点,通过微米级光刻技术、电化学沉积技术、分层制造技术、刻蚀技术等集于一体的MEMS制造工艺,来制备传统精密机加工技术难以制造的嵌套、镂空、高可靠性的复杂3D金属器件,尺寸达到微米量级。它利用电化学沉积原理、选择性地沉积金属、填充式沉积金属和平坦化处理,将结构金属和牺牲金属微结构分层叠加起来,最后选择性腐蚀掉牺牲金属,保留需要的金属结构。通过以上技术方法,在中关村管委会支持的开放实验室概念验证项目中,制备微型齿轮组,进而制备微型减速器。制作出来微型齿轮,其参数为微型齿轮模数0.08m,齿数10T,轴径0.55mm ,加工精度:12.1微米;微型减速器,步进精度:0.083°(5 Arcmin),输入转速:10000rpm,输出转速:1111rpm。
微执行器,例如微型齿轮、微型传动结构件、微型减速器、微型舵机等,作为微型机器人的动力、操作、执行机构的核心零部件,是具备复杂功能结构的高精度金属器件,产品将应用在航空航天,智能手术机器人、无人机、传感器、生化医疗、光/微电子等领域。服务的目标客户和用户包括中国医疗器械厂商、无人机厂商、智能机器人、小卫星等。MEMS执行器市场规模截止2019年为65亿美元,每年增长率为10%,随着MEMS金属微执行器的技术成熟,预计将带来20亿美元的市场规模。