聚合物微結(jié)構(gòu)熱壓成形設(shè)備的溫度控制系統(tǒng).pdf

1、聚合物微結(jié)構(gòu)的熱壓成形技術(shù)以其制作周期短、方法簡單、易于實現(xiàn)批量生產(chǎn)等優(yōu)點，已經(jīng)應(yīng)用于聚合物微流控芯片、聚合物光波導(dǎo)器件等的制作，具有良好的應(yīng)用前景。隨著聚合物微結(jié)構(gòu)熱壓成形技術(shù)的不斷發(fā)展，對性能優(yōu)良的加工設(shè)備的需求更加迫切。 本文以目前聚合物微結(jié)構(gòu)熱壓成型技術(shù)為基礎(chǔ)，以實現(xiàn)自動化和批量化生產(chǎn)為目標(biāo)，對RYJ-Ⅱ型熱壓成形設(shè)備的溫度控制系統(tǒng)進行了研制。首先綜述了聚合物微結(jié)構(gòu)熱壓成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀，對比分析了國內(nèi)外各類熱壓成形設(shè)備

2、的性能，對溫度控制系統(tǒng)展開了以下研究： 1.對系統(tǒng)方案進行了研究。從導(dǎo)熱能力和機械性能兩個方面確定了熱壓頭的材料，通過對幾種常用的加熱和制冷方案的對比，確立了以電加熱棒作為系統(tǒng)的加熱器件，以循環(huán)油冷卻作為系統(tǒng)的制冷方案。根據(jù)溫控系統(tǒng)關(guān)鍵位置處對絕熱性能的不同需求，完成了對隔熱材料的選擇。 2.對溫度控制系統(tǒng)的硬件進行了設(shè)計。完成了以擰入式Pt100鉑電阻溫度傳感器，信號調(diào)理模塊，A/D轉(zhuǎn)換器為模擬量輸入通道，以D/A轉(zhuǎn)換

3、器、雙向可控硅及其觸發(fā)器為數(shù)字量輸出通道的設(shè)計和配置。 3.進行了溫度控制系統(tǒng)的性能實驗。分別對溫度控制系統(tǒng)的升/降溫速度，穩(wěn)態(tài)溫度控制精度，穩(wěn)態(tài)溫度均勻性，動態(tài)溫度均勻性進行了實驗測試。 4.對影響溫度均勻性的因素進行分析。為了進一步提高熱壓面的溫度均勻性，從熱壓面與環(huán)境的熱交換和熱壓頭材料的熱擴散率兩個方面對熱壓面溫度不均勻的原因進行了分析，并給出了一些改進的方案。 溫度控制系統(tǒng)經(jīng)過近半年的研制，已經(jīng)投入到聚