研究目的
研究采用选择性激光熔化(SLM)技术制造热塑性微流控芯片注塑模具,适用于原型制作及早期规?;?。
研究成果
研究表明,选择性激光熔化(SLM)技术可用于快速制造注塑成型/热压印微流控器件的模具工具。相比传统微加工工艺,该方法速度更快、灵活性更高且成本更低。但需通过工艺优化及SLM与机械加工的混合工艺来提升成型精度和表面光洁度。
研究不足
选择性激光熔化(SLM)工艺的精度和表面光洁度仍需通过工艺优化以及SLM与机加工的混合工艺来提升。壁面和底部通道产生的粗糙度导致微流控部件脱模困难,需使用脱模剂。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用选择性激光熔化(SLM)技术在预加工基板上打印微尺度金属图案。该工艺通过高能光纤激光局部熔化细金属粉末,材料随冷却过程凝固成型。
2:样本选择与数据来源:
使用不锈钢CL 20ES粉末(316L)打印微图案。设计了一系列通用图案以测试图案打印精度及与基板的结合强度。
3:实验设备与材料清单:
采用德国Concept Laser公司(Lichtenfels)的Mlab cusing激光熔化系统进行SLM加工?;逋ü缁鸹ǔ尚渭庸ぃ‥DM)进行预加工。
4:实验流程与操作步骤:
激光扫描速度为600毫米/秒,功率100瓦,层厚25微米。采用电解抛光完成工具表面处理。
5:数据分析方法:
对尺寸精度、表面形貌、打印图案与基板的结合强度以及微特征的微观结构进行表征分析。
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获取完整内容-
Mlab cusing laser melting system
Mlab
Concept laser
Used for selective laser melting (SLM) to print micro scale metallic patterns on a pre-?nished substrate.
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stainless-steel CL 20ES powders
316L
Concept laser
Used for printing the micro patterns.
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substrate
17-4PH stainless steel
Special Steels Ltd.
Pre-machined by die sinking electrical discharge machining (EDM) and was pre-located in the powder platform before printing.
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die sinking electrical discharge machining (EDM)
Agie Charmilles
Agie Charmilles
Used for pre-machining the substrate.
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cyclic ole?n copolymer (COC)
8007X10
TOPAS Advanced Polymers GmbH
Adopted for injection moulding of the micro?uidic chip.
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Keyence VHX-5000 digital microscope
VHX-5000
Keyence
Used to measure the morphology of the bottom channels of microfluidic chip.
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