微流控芯片注射成型脫模系統(tǒng)研究.pdf

1、注射成型是生產(chǎn)聚合物微流控芯片的主要技術(shù)之一。脫模作為注射成型的一個(gè)重要階段,在很大程度上決定著微流控芯片的最終成型質(zhì)量。脫模系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、工藝參數(shù)選擇不當(dāng)都有可能使芯片出現(xiàn)拉斷、變形甚至毀壞等缺陷。本文以翹曲量和脫模應(yīng)力作為衡量微流控芯片脫模質(zhì)量的指標(biāo),對(duì)其脫模過程進(jìn)行系統(tǒng)深入分析,設(shè)計(jì)合理的微流控芯片脫模系統(tǒng)以提高脫模質(zhì)量,主要研究工作如下:
　　 首先為提高微流控芯片脫模質(zhì)量,對(duì)其脫模過程進(jìn)行深入的分析,仿真研究了微流控

2、芯片的熱收縮應(yīng)力及脫模應(yīng)力的分布規(guī)律,并針對(duì)微流控芯片脫模過程出現(xiàn)的受力不均的現(xiàn)象設(shè)計(jì)了三種頂桿脫模方案,仿真研究了三種脫模方案下微流控芯片脫模應(yīng)力的變化規(guī)律。研究表明隨著頂桿數(shù)目的增多,微流控芯片的脫模應(yīng)力逐漸降低,但過多的使用項(xiàng)桿可能會(huì)與模具的冷卻系統(tǒng)發(fā)生干涉,根據(jù)以上研究成果,將透氣鋼作為脫模介質(zhì),研制微流控芯片的自動(dòng)無損脫模系統(tǒng),為驗(yàn)證透氣鋼作為氣動(dòng)脫模介質(zhì)的可行性提供一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　 其次,在仿真研究的基礎(chǔ)上實(shí)驗(yàn)研

3、究脫模溫度對(duì)微流控芯片翹曲量的影響規(guī)律,隨著模具溫度的增加,微流控芯片的脫模應(yīng)力逐漸降低,但翹曲量逐漸增加,在模具溫度為90℃時(shí)會(huì)出現(xiàn)芯片拉斷現(xiàn)象。研究結(jié)果建議選取微流控芯片的最佳的脫模溫度范圍為70～80℃。
　　 最后實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)分析了微流控芯片在頂桿脫模系統(tǒng)和基于透氣鋼的氣動(dòng)脫模系統(tǒng)下的脫模質(zhì)量?jī)?yōu)劣性。采用相同的工藝條件,對(duì)比兩種脫模方式下成型蓋片的翹曲量,實(shí)驗(yàn)表明基于透氣鋼的氣動(dòng)脫模系統(tǒng)可以有效的降低蓋片的翹曲量,和頂桿脫模