厨具,儿童玩具甚至汽车中的塑料零件通常都是通过成型过程大量生产的。但是,很难看到大量产生复杂的塑料微分组件,因此您只能用显微镜看到它们,这很困难。
在5月22日国家科学院论文集亚博老虎机网登录,,,,马里兰大学化学教授John Fourkas及其小组报告了一种新技术的开发,该技术有望使复杂塑料微观结构的大规模生产成为常规的一步过程。
Fourkas说:“生产大物体的模具通常由两个或更多件组成。” Fourkas说,他在Micromachine技术中开发了许多开创性的技术。“这使得创建具有极其复杂形状的组件,例如,包括孔(例如孔 - 计算机键盘上的防尘架)。但是,当您尝试使用相同的过程创建微观对象时,您会遇到许多问题,例如对齐模具的不同部分。”
为了解决质量产生的塑料零件的问题,该塑料零件比人头发的直径小,Fourkas的团队修改了一种称为微转移成型的技术。在此过程中,通过在原始物体上固定称为PDM的弹性物质(Bathtub填缝的主要组成部分)来制作模具,该物质附着在表面上。然后将硬化模具拆下并用于创建副本。
Fourkas说:“当原始物体包含闭环时,微转移成型的问题就会出现。”“想象一下,您想批量产生微观版本的金门桥。桥固定在其塔的表面上,形成一个闭环。一旦PDMS固化,原始的桥模式就会被卡在内部它。”
到目前为止,封闭环问题已通过层成层来解决。Fourkas说:“这种逐层技术只能用于塑造有限的结构,并且需要精确的每个模具对齐。”“我们意识到我们可以利用通常被视为问题的PDM的属性,即它喜欢坚持自己。”
Fourkas团队在原始结构中创建了一个薄薄的PDM墙,有效地删除了任何闭环。Fourkas说:“例如,在黄金大门上,我们将在整个桥模型的整个长度下方创建一个薄壁。这将使从原始物体中删除模具成为可能。”然后,一旦模具免费,模具中的壁区域就可以通过轻柔的压力封闭,从而可以创建不包含墙壁的桥梁的副本。
Fourkas说:“这项技术令人兴奋的事情之一是,它大大增加了可以在单个成型步骤中创建的显微镜结构的范围。这代表了朝着由塑料制成的微型机器批量生产的重要步骤。“
Fourkas团队最近还发明了一种成功的方法,将包括金属在内的广泛材料(包括金属)结合到由多光子吸收聚合(MAP)制造的微结构中。亚博网站下载