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(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，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(duì)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和批量化生產(chǎn)為目標(biāo)，對(duì)RYJ-Ⅱ型熱壓成形設(shè)備的溫度控制系統(tǒng)進(jìn)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(duì)比分析了國內(nèi)外各類熱壓成形設(shè)備

2、的性能，對(duì)溫度控制系統(tǒng)展開了以下研究： 1.對(duì)系統(tǒng)方案進(jìn)行了研究。從導(dǎo)熱能力和機(jī)械性能兩個(gè)方面確定了熱壓頭的材料，通過對(duì)幾種常用的加熱和制冷方案的對(duì)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(duì)絕熱性能的不同需求，完成了對(duì)隔熱材料的選擇。 2.對(duì)溫度控制系統(tǒng)的硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。完成了以擰入式Pt100鉑電阻溫度傳感器，信號(hào)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(jì)和配置。 3.進(jìn)行了溫度控制系統(tǒng)的性能實(shí)驗(yàn)。分別對(duì)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(dòng)態(tài)溫度均勻性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試。 4.對(duì)影響溫度均勻性的因素進(jìn)行分析。為了進(jìn)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(kuò)散率兩個(gè)方面對(duì)熱壓面溫度不均勻的原因進(jìn)行了分析，并給出了一些改進(jìn)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