[发明专利]基于熔体直写工艺制作微流道芯片的加工系统及加工方法

权利要求书

1.一种基于熔体直写工艺制作微流道芯片的加工系统，其特征在于，包括熔体直写沉积装置、固化剂加液装置和控制装置，其中，

所述控制装置包括控制箱，所述控制箱内设有微处理器，所述控制箱的箱体上设有显示屏、采集开关和功能按键，所述功能按键与微处理器的信号输入端相连，所述显示屏与微处理器的信号输出端相连；

所述熔体直写沉积装置设于控制箱的上方，包括加热模组、注射器、金属针头、运动平台、收集板和高压电源，所述运动平台滑移于控制箱的上端，所述收集板的下端与运动平台固定连接，所述注射器包括内设有聚合物材料的储液仓，所述储液仓的下端与金属针头相连，上端通过气管与气压泵相连，所述气压泵与微处理器相连，所述加热模组设于储液仓的外侧，所述金属针头设于收集板的上方，且所述金属针头所在平面与收集板所在平面垂直相交，所述金属针头的下端设有射流口，所述金属针头与高压电源的高压输出端子相连，所述收集板具有零电势；

所述固化剂加液装置设于控制箱的上方，包括依次相连的输液泵、导管和压电挤出头，所述压电挤出头空间垂设于收集板的上方，所述输液泵与微处理器相连。

2.根据权利要求1所述的基于熔体直写工艺制作微流道芯片的加工系统，其特征在于，所述运动平台沿左右和前后两个方向往复滑移。

3.一种基于熔体直写工艺制作微流道芯片的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)聚合物材料收容于注射器的储液仓内，在加热模组的作用下，将聚合物材料高温融化形成粘流态；

(2)利用气压泵及其所连接的气管将惰性气体输送到注射器的储液仓，通过控制装置的微处理器调节气压泵的送气压力，使得粘流台的聚合物材料进入金属针头；

(3)金属针头与高压电源的高压输出端子相连，高压电源设定好合适电压并开起，流经金属针头的粘流态聚合物材料在高压电源提供的高电压激发下形成射流；

(4)由于位于金属针头处的射流与固定于运动平台上的收集板之间存在电势差，射流往收集板的方向作定向沉积运动，在这个沉积过程中，高压电源持续供给高压，能够在射流口处形成连续的射流，射流经过蒸发、牵引细化进而在收集板上形成纤维，沉积的纤维形成聚合物主模；

(5)形成主模后运动平台将收集板运送至固化剂挤出头的正下方，预处理好的固化剂装填到输液泵中，输液泵的输液段与导管相连，在控制装置的微处理器设定的参数下，输液泵将固化剂通过导管输送到压电挤出头处，然后涂覆于聚合物主模上，最终在收集板上形成主模-固化剂组合体。

4.根据权利要求3所述的基于熔体直写工艺制作微流道芯片的加工方法，其特征在于，步骤(4)中，所述金属针头与控制板之间施加有高压电场，收集板上沉积的纤维对后来的射流有吸附作用，进而形成单线、多层的墙体形态的聚合物主模。