[发明专利]一种非接触式电驱动模塑成形装置及设备

说明书

本发明实施例公开了一种非接触式电驱动模塑成形装置及设备，包括微结构模板、模板移动装置、聚合物基板、可移动加工平台、电泳辅助控制器和控制柜，微结构模板设置于模板移动装置的移动端；聚合物基板设置于可移动加工平台上；聚合物基板的上表面用于放置包括强化粒子和聚合物胶体的混合胶体；控制柜的输出端分别与模板移动装置、可移动加工平台和电泳辅助控制器的控制端连接；电泳辅助控制器的阳极阳极和阴极阴极分别与微结构模板和聚合物基板连接，用于在开启时使微结构模板和聚合物基板之间产生电场，并将强化粒子牵引至预设区域。本发明实施例提高了弹性模具特定区域的机械性能及弹性模具的质量和精确度。

技术领域

本发明实施例涉及微结构制造技术领域，特别是涉及一种非接触式电驱动模塑成形装置及设备。

背景技术

随着科技的发展，微结构制件在生物医学、精密仪表、光纤通信、航空、航天等领域不断增加，微流控芯片作为一种新兴技术在生物、化学、医学等领域的应用越来越广泛。微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程中的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。随着微流控芯片的大量运用，快速、高效以及可以大规模生产的芯片生产方法被广泛研究，其中，最常用的方法为热压成型方法，并且模具的制造是热压成型方法的关键。

目前，常用的模具为采用弹性材料(即聚合物材料)制作而成的弹性模具，采用聚合物制作而成的弹性模具的弹性较好，较好的弹性有助于模具在热压成型时脱模，但是由于该弹性模具的机械性能较差，所以在利用该弹性模具制作微流控芯片并受热压时被热压部分的高深宽比结构容易变形，从而导致利用该弹性模具制作的微流控芯片的精确降低。

鉴于此，如何使制作出的弹性模具在保持弹性优势的情况下，增强了待受热压区域的机械性能，从而使弹性模具在使用过程中其受热压区域不易因受热压而发生形变，且容易脱模成为本领域技术人员目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种非接触式电驱动模塑成形装置及设备，使加工而成的弹性模具的特定区域的机械性能得到加强，并且还保持了弹性模具其他区域的弹性，提高了弹性模具的质量和精确度，使基于该弹性模具制作而成的微流控芯片的精确度提高。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种非接触式电驱动模塑成形装置，包括微结构模板、模板移动装置、聚合物基板、可移动加工平台、电泳辅助控制器和控制柜，其中：

所述微结构模板设置于所述模板移动装置的移动端；所述聚合物基板设置于所述可移动加工平台上；所述聚合物基板的上表面用于放置混合胶体，所述混合胶体包括强化粒子和聚合物胶体；所述微结构模板位于所述聚合物基板的上方，且与所述聚合物基板间隔预设间距；所述控制柜的输出端分别与所述模板移动装置、所述可移动加工平台和所述电泳辅助控制器的控制端连接，所述控制柜用于控制所述模板移动装置对所述微结构模板进行移动，用于控制所述可移动加工平台对所述聚合物基板进行移动；所述电泳辅助控制器的阳极和阴极分别与所述微结构模板和所述聚合物基板连接，所述电泳辅助控制器，用于在开启时使所述微结构模板和所述聚合物基板之间产生电场，并将位于所述聚合物基板上的强化粒子牵引至预设区域，以便进行混合聚合物成型加工。

可选的，还包括真空温度控制器，用于对成型的混合聚合物模具进行固化加工以形成弹性模具。

可选的，还包括混合循环系统，用于将所述强化粒子和所述聚合物胶体进行充分混合，得到混合胶体，并将所述混合胶体输送至所述聚合物基板上。

可选的，所述混合循环系统包括：

装载模块，用于将预设比例的强化粒子和聚合物胶体装载至滚筒内；

搅拌模块，用于对滚筒内的强化粒子和聚合物胶体进行搅拌混合，得到混合胶体；

胶体吸引模块，用于将所述混合胶体输送至所述聚合物基板上。