面向塑料芯片的热压机系统研究

发布时间：2020-12-17 07:13

　　集成了微沟道、微阀、微泵等微单元的微流控芯片,凭借着成本低,反应速度快,效率高的优点,实现了 DNA分析、药物筛选、细胞操作和免疫学检测等功能。相比于传统的硅和玻璃芯片,塑料芯片凭借着良好的可加工性,电绝缘性、光学透明性、表面可修饰性等性能优势,成为微流控芯片研究的热点。本文研究一款面向塑料芯片的热压机系统,实现塑料芯片的加工。本文针对塑料芯片的加工要求,对其加工工艺、温控执行件、压控执行件进行研究。根据相应的理论公式,确定了热压芯片的工艺曲线,其热压温度为120℃,压力为800N左右,压印时间为600s左右;对比不同的加热方式,确定热电制冷的方案,并计算理论升温功率及热电堆的使用块数。通过对比不同的压力执行机构,最终确定伺服电机与螺旋升降机配合方案。确定伺服电机的扭矩及转动惯量,及螺旋升降机的减速比等参数。搭建了一种由框架结构和压头结构组成的热压机装置,并采用有限元方法对关键的零件的力学性能和热学性能进行校核。设计由立柱、上横梁、移动横梁、下横梁组成的闭式框架结构。对框架结构中起到导向、承重作用的立柱零件进行力学性能校核,数值模拟分析结果表明:轴身尺寸为30mm、Q235材料的立柱具... 

【文章来源】：东北电力大学吉林省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－３新加坡制造技术研宄所研发的热压设备??

?东北电力大学工学硕士学位论文???有奥地利ＥＶＧ公司的ＥＶＧ系列热压机、德国ＪＥＮＯＰＴＩＫ公司的ＨＥＸ系列热压机。奥地??利ＥＶＧ５２０ＨＥ热压机如图１－４所示，其最大加工直径为２００ｍｍ，并采用伺服电机作为??动力源，其最大输出压力为４０ＫＮ；该设备采用电阻丝加热元件，其最高温度可达到５５０°Ｃ，??其温控精度达到±１°Ｃ。另外，由于传统的电阻丝加热方式存在效率低下的问题，因此，在??一定程度上延长了加工周期。??德国ＪＥＮＯＰＴＩＫ公司的ＨＥＸ系列热压机［２１Ｍ吏用较为广泛，如图１－５所示。其最大加??工直径达到１８０ｍｍ，采用高精度的伺服电机配合传动机构，实现进给运动，其最大输出压??力为２５０ＫＮ；同样地，该设备采用电阻丝加热的方式，其最高温度可达到５００°Ｃ。??幽纖??ｉＢｆｉ??图１－４?ＥＶＧ５２０ＨＥ热压机?图１－５?ＨＥＸ－０３系列热压机??１．３．２国内热压成型系统研究现状??国内的热压成型设备研宄起步较晚。热压设备一般由自主研发，仅用于实验研宄。其??中，浙江大学、大连理工大学、华中科技大学的热压设备具有代表性。浙江大学研制的数??控热压机［２２＿２４１如图１－６所示，该装置采用液压的传动方式，并采用高精度液控伺服元件，??其压力精度达到±０．０１Ｍｐａ。该装置采用电阻加热方式，其温控精度在±０．２°Ｃ。另外，该装??置中集成真空系统，真空负压力控制精度为±３０００Ｐａ，真空室的极限气压为９０００Ｐａ。??大连理工大学研制的ＲＹＪ－Ｉ型热压成型机ｔ２５＿２７ｌ如图１－７所示，该设备采用热电制冷堆??的加热、制冷方式，其温控精度达到±〇．５°Ｃ。为提高其制冷效率，采取辅助循环水冷方式。

图１－７?ＲＹＪ－Ｉ型热压机??４??


本文编号：2921627