APP下载

低温微磨料气射流加工微流道专用机床

2021-03-31钱炳坤孙玉利张桂冠左敦稳

南京航空航天大学学报 2021年1期

钱炳坤,孙玉利,张桂冠,刘 旭,高 航,左敦稳

(1.南京航空航天大学直升机传动技术重点实验室,南京210016;2.大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室,大连116024)

微流控芯片又被称为“芯片实验室”,是微机电技术在生物医学等领域中的一个典型应用。通过在微流控芯片表面加工微米级的流道,利用可控的微量液体贯穿整个微流道系统来实现实验室的各种分析功能[1⁃3]。为了更好地实现分析功能,微流控芯片对材料选取具有很高的要求。有机高分子聚合物材料聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsilox⁃ane,PDMS)具有较好的化学惰性、生物相容性、透光性以及键合性,并且无毒,是一种制作微流控芯片 的 理 想 材 料[4⁃6]。

目前,加工PDMS 的主要方法有模塑法和注塑法等,这些方法可以进行大批量复制生产,加工效率高。然而,它们在加工之前都需要制作微模具,面对日益发展的微流控芯片多元化应用需求,工艺灵活性差的问题便显得尤为突出。除上述加工方法外,飞秒激光也能够对PDMS 进行加工[7],但是飞秒激光加工具有加工效率低、加工质量差、激光器成本高且需要专业的操作环境等缺点,极大地限制了其在微流控芯片加工领域中的应用。

微磨料气射流加工技术是一种利用高速压缩的空气加速磨料颗粒对工件表面进行冲蚀加工的微细加工技术[8]。该技术具有热影响区小、工艺灵活性强以及加工效率高等优点,特别适合于加工玻璃、硅、石英和陶瓷等硬脆材料[9⁃10]。罗国胜[11]利用微磨料气射流加工石英玻璃,研究了不同的工艺参数对硬脆材料加工效率的影响,发现加工距离对加工效率的影响最大。……

登录APP查看全文