1+1式微流控芯片注射成型流動(dòng)平衡研究.pdf

1、微流控芯片涉及的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，常用于基因分析、新藥物的合成與篩選、生物選礦及疾病診斷等方面，其憑借快速分析、低消耗、微型化和自動(dòng)化等特點(diǎn)，被列為21世紀(jì)最為重要的前沿技術(shù)研究對(duì)象之一，受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。本文旨在研究“1+1式”微流控芯片基片與蓋片的成型對(duì)注射成型流動(dòng)平衡的影響，從而提高聚合物微流控芯片注射成型制件的厚度均勻性。
　　 為探究注射成型所獲得“1+1”式微流控芯片基片厚度不均的根本原因，本文進(jìn)行微流控芯片注射

2、成型短射實(shí)驗(yàn)，觀測(cè)基片與蓋片的流動(dòng)前沿位置，并對(duì)基片與蓋片進(jìn)行稱(chēng)重，繪制成型制件充填量與充填時(shí)間之間的關(guān)系曲線，定量評(píng)價(jià)了“1+1”式微流控芯片成型過(guò)程中的流動(dòng)不平衡。
　　 建立了微流控芯片幾何模型，采用了模流分析軟件MoldflowPlastics Insight的Fill模塊對(duì)微流控芯片注射成型充填過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值仿真，對(duì)澆注系統(tǒng)尺寸及芯片尺寸分別進(jìn)行了優(yōu)化。研究結(jié)果表明:當(dāng)蓋片扇形澆口厚度為0.6mm，寬度為7mm，基片分

3、流道高度降至1.5mm時(shí)，基片與蓋片的充填時(shí)間只相差0.0031s，流動(dòng)不平衡率為2.5％，滿(mǎn)足微流控芯片注射成型的平衡性要求，所需鎖模力減小，但會(huì)導(dǎo)致注射壓力增大。在不改變澆注系統(tǒng)尺寸情況下，通過(guò)優(yōu)化蓋片厚度的方式，也能使微流控芯片注射成型達(dá)到平衡。當(dāng)蓋片厚度增至0.75mm時(shí)，基片與蓋片的充填時(shí)間相差0.0060s，流動(dòng)不平衡率為4.3％，同樣滿(mǎn)足流動(dòng)平衡要求，所需鎖模力及注射壓力均下降，減少了模具漲模的風(fēng)險(xiǎn)。
　　 對(duì)比兩