微流控芯片注塑可視化裝置研制及顯微圖像處理.pdf

1、芯片實(shí)驗(yàn)室技術(shù)以其卓越的優(yōu)點(diǎn)被公認(rèn)為是21世紀(jì)最為重要的前沿技術(shù)之一。注塑成型因生產(chǎn)效率高、適用于批量生產(chǎn)而成為微流控芯片商業(yè)化的首選成型方法。但是微流控芯片的注塑成型工藝尚不成熟，如何提高注塑成型微流控芯片的質(zhì)量成為微注塑成型領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。借助可視化裝置、對(duì)微注塑成型過程進(jìn)行拍攝記錄，對(duì)于了解微注塑成型缺陷發(fā)生的原因、改進(jìn)微注塑成型方法，將會(huì)提供極大的幫助。本文進(jìn)行了微流控芯片注塑成型可視化的基礎(chǔ)研究，研制了微流控芯片注塑成型可視化

2、實(shí)驗(yàn)裝置，開發(fā)了微溝槽顯微平面圖像尺寸測(cè)量與三維顯示的圖像處理系統(tǒng)，為微流控芯片注塑成型可視化的后續(xù)研究打下了良好的基礎(chǔ)。具體工作內(nèi)容如下。 首先，歸納總結(jié)了微注塑成型方法與注塑成型可視化方法的研究現(xiàn)狀。通過閱讀和分析文獻(xiàn)，本文認(rèn)為影響微流控芯片注塑成型質(zhì)量最主要的因素有：注塑材料性能、模具溫度、注射速率與注射壓力，并對(duì)這些因素的作用機(jī)理進(jìn)行了闡述。對(duì)前人關(guān)于注塑成型可視化的研究工作進(jìn)行了總結(jié)，為本文可視化實(shí)驗(yàn)裝置的研制提供參考

3、。 其次，完成了微流控芯片注塑成型可視化模具的設(shè)計(jì)。在歸納微注塑成型模具設(shè)計(jì)重點(diǎn)和可視化注塑模具設(shè)計(jì)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，制定了本課題的可視化模具設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了微流控芯片注塑成型可視化模具的整套設(shè)計(jì)。 再次，對(duì)可視化模具型腔的充填情況和受力情況分別在Moldflow軟件和Ansys軟件中進(jìn)行了模擬分析。模擬結(jié)果表明：作為觀察窗口的石英玻璃圓柱會(huì)延長(zhǎng)填充時(shí)間，增加充填壓力要求：石英玻璃圓柱的力學(xué)性能可以滿足使用要求。