[發(fā)明專利]一種非接觸式電驅(qū)動模塑成形裝置及設(shè)備

有效

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• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108068301B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何俊峰;郭鐘寧;黃興
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B29C59/16
• 分類號: B29C59/16
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發(fā)明實施例公開了一種非接觸式電驅(qū)動模塑成形裝置及設(shè)備，包括微結(jié)構(gòu)模板、模板移動裝置、聚合物基板、可移動加工平臺、電泳輔助控制器和控制柜，微結(jié)構(gòu)模板設(shè)置于模板移動裝置的移動端；聚合物基板設(shè)置于可移動加工平臺上；聚合物基板的上表面用于放置包括強化粒子和聚合物膠體的混合膠體；控制柜的輸出端分別與模板移動裝置、可移動加工平臺和電泳輔助控制器的控制端連接；電泳輔助控制器的陽極陽極和陰極陰極分別與微結(jié)構(gòu)模板和聚合物基板連接，用于在開啟時使微結(jié)構(gòu)模板和聚合物基板之間產(chǎn)生電場，并將強化粒子牽引至預(yù)設(shè)區(qū)域。本發(fā)明實施例提高了彈性模具特定區(qū)域的機械性能及彈性模具的質(zhì)量和精確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及微結(jié)構(gòu)制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種非接觸式電驅(qū)動模塑成形裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，微結(jié)構(gòu)制件在生物醫(yī)學(xué)、精密儀表、光纖通信、航空、航天等領(lǐng)域不斷增加，微流控芯片作為一種新興技術(shù)在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。微流控芯片技術(shù)(Microfluidics)是把生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)分析過程中的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動完成分析全過程。隨著微流控芯片的大量運用，快速、高效以及可以大規(guī)模生產(chǎn)的芯片生產(chǎn)方法被廣泛研究，其中，最常用的方法為熱壓成型方法，并且模具的制造是熱壓成型方法的關(guān)鍵。

目前，常用的模具為采用彈性材料(即聚合物材料)制作而成的彈性模具，采用聚合物制作而成的彈性模具的彈性較好，較好的彈性有助于模具在熱壓成型時脫模，但是由于該彈性模具的機械性能較差，所以在利用該彈性模具制作微流控芯片并受熱壓時被熱壓部分的高深寬比結(jié)構(gòu)容易變形，從而導(dǎo)致利用該彈性模具制作的微流控芯片的精確降低。

鑒于此，如何使制作出的彈性模具在保持彈性優(yōu)勢的情況下，增強了待受熱壓區(qū)域的機械性能，從而使彈性模具在使用過程中其受熱壓區(qū)域不易因受熱壓而發(fā)生形變，且容易脫模成為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的是提供一種非接觸式電驅(qū)動模塑成形裝置及設(shè)備，使加工而成的彈性模具的特定區(qū)域的機械性能得到加強，并且還保持了彈性模具其他區(qū)域的彈性，提高了彈性模具的質(zhì)量和精確度，使基于該彈性模具制作而成的微流控芯片的精確度提高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種非接觸式電驅(qū)動模塑成形裝置，包括微結(jié)構(gòu)模板、模板移動裝置、聚合物基板、可移動加工平臺、電泳輔助控制器和控制柜，其中：

所述微結(jié)構(gòu)模板設(shè)置于所述模板移動裝置的移動端；所述聚合物基板設(shè)置于所述可移動加工平臺上；所述聚合物基板的上表面用于放置混合膠體，所述混合膠體包括強化粒子和聚合物膠體；所述微結(jié)構(gòu)模板位于所述聚合物基板的上方，且與所述聚合物基板間隔預(yù)設(shè)間距；所述控制柜的輸出端分別與所述模板移動裝置、所述可移動加工平臺和所述電泳輔助控制器的控制端連接，所述控制柜用于控制所述模板移動裝置對所述微結(jié)構(gòu)模板進(jìn)行移動，用于控制所述可移動加工平臺對所述聚合物基板進(jìn)行移動；所述電泳輔助控制器的陽極和陰極分別與所述微結(jié)構(gòu)模板和所述聚合物基板連接，所述電泳輔助控制器，用于在開啟時使所述微結(jié)構(gòu)模板和所述聚合物基板之間產(chǎn)生電場，并將位于所述聚合物基板上的強化粒子牽引至預(yù)設(shè)區(qū)域，以便進(jìn)行混合聚合物成型加工。

可選的，還包括真空溫度控制器，用于對成型的混合聚合物模具進(jìn)行固化加工以形成彈性模具。

可選的，還包括混合循環(huán)系統(tǒng)，用于將所述強化粒子和所述聚合物膠體進(jìn)行充分混合，得到混合膠體，并將所述混合膠體輸送至所述聚合物基板上。

可選的，所述混合循環(huán)系統(tǒng)包括：

裝載模塊，用于將預(yù)設(shè)比例的強化粒子和聚合物膠體裝載至滾筒內(nèi)；

攪拌模塊，用于對滾筒內(nèi)的強化粒子和聚合物膠體進(jìn)行攪拌混合，得到混合膠體；

膠體吸引模塊，用于將所述混合膠體輸送至所述聚合物基板上。