Наношлифование электрическим разрядом (Nano-EDM) — перспективы, проблемы и возможности

Тенденции к миниатюризации и растущий спрос привели к изготовлению изделий с нанофункциями для электроники, робототехники, авиации, биомедицины, автомобилестроения и Bio-MEMS. В статье исследуется подход к уменьшению пределов разрешающей способности электроэрозионной обработки (EDM) до нанометрового масштаба, что позволяет преодолеть разрыв между микро- и нанообработкой с учётом теплового воздействия электрического разряда. Технология nano-EDM может формировать нанометровые структуры, такие как сложные 3D наноканавки, нанополости, нанопоры, нан инструментальные элементы и «бесболезненные» наноиглы для доставки лекарств, которые трудно получить другими неконвенциональными методами при обработке электрически проводящих сплавов с плохой обрабатываемостью. В статье определены исследовательские задачи и возможные решения для развития nano-EDM. Критически проанализированы пробелы в исследованиях, ограничения и возможности для будущих работ на основе современного уровня знаний. Освещена характеристика структур, которые могут быть созданы исключительно методом nano-EDM, и их перспективные приложения. Кратко рассмотрено влияние достижений в технологии импульсных источников питания на реализацию nano-EDM. Кроме того, представлены различные численные и имитационные подходы и современные методы оптимизации для понимания континуальной и атомной механики nano-EDM. Наконец, выделены перспективные направления будущих исследований в области nano-EDM.