Microextrusion
માઇક્રોએક્સ્ટ્રુઝન એ સબમિલીમીટર રેન્જમાં કરવામાં આવતી માઇક્રોફોર્મિંગ એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા છે. એક્સટ્રુઝનની જેમ, સામગ્રીને ડાઇ ઓરિફિસમાંથી ધકેલવામાં આવે છે, પરંતુ પરિણામી ઉત્પાદનનો ક્રોસ સેક્શન 1 મીમી ચોરસમાંથી ફિટ થઈ શકે છે. 1990માં માઇક્રોફોર્મિંગની કલ્પના કરવામાં આવી ત્યારથી કેટલીક માઇક્રોએક્સ્ટ્રુઝન પ્રક્રિયાઓ વિકસાવવામાં આવી છે. ફોરવર્ડ (રેમ અને બિલેટ એક જ દિશામાં આગળ વધે છે) અને બેકવર્ડ (રેમ અને બિલેટ વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધે છે) માઇક્રો એક્સટ્રુઝન સૌપ્રથમ રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં ફોરવર્ડ રોડ-બેકવર્ડ કપ અને ડબલ કપ એક્સટ્રુઝન પદ્ધતિઓ પછીથી વિકસાવવામાં આવી હતી. પદ્ધતિ ગમે તે હોય, સફળ માઇક્રોએક્સ્ટ્રુઝન મશીન બનાવવાનો સૌથી મોટો પડકાર એ ડાઈ અને રેમનું ઉત્પાદન છે. "ડાઈ અને રેમના નાના કદ, કડક ચોકસાઈની જરૂરિયાત સાથે, યોગ્ય ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓની જરૂર છે". વધુમાં, જેમ કે ફુ અને ચાને 2013ની અત્યાધુનિક તકનીકી સમીક્ષામાં ધ્યાન દોર્યું હતું, માઇક્રોએક્સ્ટ્રુઝન અને અન્ય માઇક્રોફોર્મિંગ તકનીકોને વધુ વ્યાપક રીતે લાગુ કરી શકાય તે પહેલાં હજુ પણ ઘણા મુદ્દાઓનું સમાધાન કરવું આવશ્યક છે, જેમાં વિરૂપણ ભાર અને ખામીઓ, સિસ્ટમ સ્થિરતા, યાંત્રિક ગુણધર્મો અને સ્ફટિકીય (અનાજ) માળખા અને સીમાઓ પર અન્ય કદ-સંબંધિત અસરો સામેલ છે. માઇક્રોએક્સ્ટ્રુઝનનો વિકાસ અને ઉપયોગ એ માઇક્રોફોર્મિંગનો વિકાસ છે, જે વિજ્ઞાન 1990ના દાયકાની શરૂઆતમાં તેની બાલ્યાવસ્થામાં હતું. 2002 માં, એન્જેલ એટ અલ. તેમણે વ્યક્ત કર્યું કે તે સમય સુધી, બિલિટ પર કાપવામાં મર્યાદાઓ અને સાધન ઉત્પાદન અને સંચાલનમાં મુશ્કેલીઓને ટાંકીને, માઇક્રો-ડીપ ડ્રોઇંગ અને એક્સટ્રુડિંગ પ્રક્રિયાઓ સાથે સંકળાયેલા માત્ર થોડા સંશોધન પ્રયોગોનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો હતો. 2000 ના દાયકાના મધ્યથી અંત સુધીમાં, સંશોધકો બિલેટ ફ્લો, ઇન્ટરફેસિયલ ફ્રિક્શન, એક્સટ્રુઝન ફોર્સ અને કદની અસરો જેવા મુદ્દાઓ પર કામ કરી રહ્યા હતા, "વર્કપીસ અથવા નમૂનાના પરિમાણમાં ઘટાડો થાય ત્યારે અપેક્ષિત પરિણામોમાંથી વિચલનો થાય છે". તાજેતરમાં, ઉચ્ચ રચનાના તાપમાને અલ્ટ્રાફાઇન-દાણાદાર સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવા અને પ્રક્રિયામાં અલ્ટ્રાસોનિક કંપન લાગુ કરવાના સંશોધનથી વિજ્ઞાનને વધુ આગળ ધપાવવામાં આવ્યું છે. જો કે, માઇક્રોફોર્મિંગ અને માઇક્રોએક્સ્ટ્રુઝન તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને પિન, સ્ક્રૂ, ફાસ્ટનર્સ, કનેક્ટર્સ અને સોકેટ્સ જેવા માઇક્રોપાર્ટ્સના જથ્થાબંધ ઉત્પાદન પહેલાં, બિલેટના ઉત્પાદન, પરિવહન, સ્થિતિ અને ઇજેક્શનમાં વધુ સંશોધન જરૂરી છે. માઇક્રો એક્સટ્રુઝન તકનીકો બાયોસેરામિક અને પ્લાસ્ટિક એક્સટ્રુઝન અને બાયો રિસોર્બેબલ સ્ટેન્ટ્સથી નિયંત્રિત ડ્રગ રિલીઝ સિસ્ટમ્સ સુધીના રિસોર્બેબલ અને ઇમ્પ્લાન્ટેબલ તબીબી ઉપકરણો માટેના ઘટકોના ઉત્પાદન પર પણ લાગુ કરવામાં આવી છે. માઇક્રો એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયાઓ સામાન્ય મેક્રો-લેવલ એક્સટ્રુઝનની જેમ, વર્ષોથી ઘણી સમાન માઇક્રો એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયાઓનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે. સૌથી મૂળભૂત પ્રક્રિયાઓ ફોરવર્ડ (ડાયરેક્ટ) અને બેકવર્ડ (ઇનડાયરેક્ટ) માઇક્રોએક્સ્ટ્રુઝન હતી. રેમ (જે બિલેટને આગળ ધપાવે છે) અને બિલેટ બંને આગળના માઇક્રો એક્સટ્રુઝન સાથે એક જ દિશામાં આગળ વધે છે, જ્યારે પછાત માઇક્રો એક્સટ્રુઝનમાં રેમ અને બિલેટ વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધે છે. આ બદલામાં માઇક્રોબીલેટ, બ્રાસ માઇક્રોપિન્સ, માઇક્રોગિયર શાફ્ટ અને માઇક્રોકન્ડેન્સરના ઉત્પાદન જેવા વિશિષ્ટ ઉપયોગો પર લાગુ કરવામાં આવ્યા છે. જો કે, માઇક્રો એક્સટ્રુઝન પર અન્ય પ્રક્રિયાઓ લાગુ કરવામાં આવી છે, જેમાં ફોરવર્ડ રોડ-બેકવર્ડ કપ એક્સટ્રુઝન અને ડબલ કપ (એક ફોરવર્ડ, એક બેકવર્ડ) એક્સટ્રુઝનનો સમાવેશ થાય છે. અન્ય ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ પર માઇક્રોએક્સ્ટ્રુઝનની શક્તિઓમાં ખૂબ જ જટિલ ક્રોસ-સેક્શન બનાવવાની ક્ષમતા, રાસાયણિક ગુણધર્મોને જાળવી રાખવાની ક્ષમતા, ભૌતિક ગુણધર્મોને નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતા અને નાજુક અથવા ભૌતિક અથવા રાસાયણિક ગુણધર્મો પર આધારિત પ્રક્રિયા સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે. જો કે, માઇક્રોએક્સ્ટ્રુઝનની કેટલીક મર્યાદાઓ છે, જોકે તે મુખ્યત્વે પ્રમાણમાં નાની પ્રક્રિયામાં સુધારાની જરૂરિયાત સાથે સંબંધિત છે. દીક્ષિત અને દાસે 2012માં તેનું વર્ણન આ રીતે કર્યું હતુંઃ પરિમાણોમાં ઘટાડો અને વસ્તુઓની વધતી ભૌમિતિક જટિલતા સાથે, હાલમાં ઉપલબ્ધ તકનીકો અને પ્રણાલીઓ વિકાસની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકશે નહીં. નવા માપન ઉપકરણો, સિદ્ધાંતો અને સાધનસામગ્રી, સહિષ્ણુતાના નિયમો અને પ્રક્રિયાઓ વિકસાવવી પડશે. વિવિધ સામગ્રીઓ પર વિગતવાર માહિતી સાથે સામગ્રી ડેટાબેઝ અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સ અને કદ અસર સહિત તેમના ગુણધર્મો/ઇન્ટરફેસ ગુણધર્મો ઉત્પાદન નવીનીકરણ અને પ્રક્રિયા ડિઝાઇન માટે ખૂબ ઉપયોગી થશે. સૂક્ષ્મ/નેનોવેર અને સૂક્ષ્મ ઉત્પાદન સાધનોના નુકસાન/નિષ્ફળતાઓ પર વધુ અભ્યાસ જરૂરી છે. સૂક્ષ્મ સ્તરે વિવિધ પ્રકારની સામગ્રી માટે રચનાની મર્યાદા નક્કી કરવી આવશ્યક છે. ઇજનેરી કાર્યક્રમો અને જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે માઇક્રોફોર્મિંગ માટે ઘટાડવામાં આવેલા મશીનોની રચનામાં વધુ ચોક્કસ વિચારણાઓનો સમાવેશ થવો આવશ્યક છે. વધુ વાંચન સંદર્ભો બનાવવાની પ્રક્રિયાઓ તબીબી ટેકનોલોજી ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગ