[發明專利]一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置及方法

在審

• 申請號: 201710871085.4
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN109551754A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 谷巖;林潔瓊;盧明明;林恒;孫慧巖;張群;李景鵬;田旭;郭海龍;康洺碩;張成龍;曹東旭;易正發;賈申;張哲名
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B29C59/04
• 分類號: B29C59/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.所述的一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，其特征在于：包括機架、儲料裝置、導向輥、加熱板、壓印輥、帶式模板、脫模輥、收集輥、超聲發生裝置一、調節裝置、伺服電機一和超聲發生裝置二，其中儲料裝置和加熱板通過螺釘固定在機架上，加熱板位于導向輥與壓印下輥之間，導向輥、壓印輥、脫模輥和收集輥通過軸承配合在機架上，帶式模板兩端分別套在壓印下輥與脫模下輥上，超聲發生裝置一通過振子法蘭盤固定在調節裝置上，并通過雙頭螺柱與壓印上輥連接，調節裝置通過螺栓固定在機架上，超聲發生裝置二通過振子法蘭盤固定在機架上，并通過雙頭螺柱與脫模上輥連接，伺服電機一通過螺釘固定在機架上。

2.根據權利要求1所述的一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，其特征在于：所述的儲料裝置通過螺釘固定在機架上，儲料裝置中空呈環狀，上方有與薄膜狀涂有聚合物的基底等寬的狹縫，將薄膜狀涂有聚合物的基底經此拉出。

3.根據權利要求1所述的一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，其特征在于：所述的導向輥位于儲料裝置上方，并通過軸承配合在機架上，導向輥軸端與同步齒型帶輪通過鍵連接，由同步齒型帶提供動力。

4.根據權利要求1所述的一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，其特征在于：所述的調節裝置，包括滾珠絲杠上支座、滑動平臺、滾珠絲杠、導軌、減速器、聯軸器、伺服電機二、滾珠絲杠下支座，其中，滾珠絲杠上支座和滾珠絲杠下支座通過螺釘固定在機架上，滾珠絲杠一端與減速器及聯軸器相連，聯軸器與伺服電機二相連，導軌一端固定在滾珠絲杠上支座上，另一端固定在滾珠絲杠下支座上，滑動平臺穿過導軌，并且可在導軌上移動，伺服電機二通過螺釘固定于機架上。

5.根據權利要求1所述的一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，其特征在于：所述的壓印輥，包括壓印上輥與壓印下輥，壓印輥結構包括芯軸、橡膠緩沖層，包覆在芯軸表面的橡膠彈性層，壓印上輥、壓印下輥均通過軸承與機架配合，壓印上輥位于壓印下輥正上方并與其相切，并通過雙頭螺柱與超聲發生裝置一相連接。

6.根據權利要求1所述的一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，其特征在于：所述的超聲發生裝置，包括雙頭螺柱、超聲振子和振子連接法蘭，其中，超聲振子為階梯型，振子連接法蘭在超聲振子的振動節點位置，雙頭螺柱一端與超聲振子通過螺紋連接。

7.根據權利要求1所述的一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，其特征在于：所述的帶式模板表面具有微結構，兩端分別包裹在壓印下輥和脫模下輥上。

8.根據權利要求1所述的一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，其特征在于：所述的脫模輥包括，脫模上輥與脫模下輥，脫模輥結構包括芯軸、橡膠緩沖層，包覆在芯軸表面的橡膠彈性層，脫模上輥、脫模下輥均通過軸承與機架配合，脫模上輥位于脫模下輥正上方并與其相切，并通過雙頭螺柱與超聲發生裝置二相連接。

9.根據權利要求1所述的一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，其特征在于：所述的收集輥通過軸承配合在機架上，收集輥軸端與同步齒型帶輪通過鍵連接，由同步齒型帶提供動力。

10.根據權利要求1-9所述的一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印方法，包括以下步驟：

(1)薄膜狀涂有聚合物的基底置于儲料裝置中，經導向輥導向以保證壓印剪切角，經加熱板預熱至其臨界溫度；

（2）壓印上輥與壓印下輥咬合使薄膜狀涂有聚合物的基底與表面帶有微結構的模板貼合，并由滾珠絲杠帶動壓印上輥調節壓印間距，使模板和薄膜狀涂有聚合物的基底良好的接觸，通過超聲振動帶動薄膜狀涂有聚合物的基底粘彈生熱將薄膜狀涂有聚合物的基底整體加熱至玻璃化溫度之上，并使其更好填充模板圖案之間的型腔并排出氣泡，提高填充率；

（3）帶式模板將已壓印好的薄膜狀涂有聚合物的基底傳送至脫模輥經超聲振動輔助脫模，薄膜狀涂有聚合物的基底脫模后由收集輥卷為筒狀保存。