電場誘導(dǎo)聚合物微結(jié)構(gòu)流變成形實(shí)驗(yàn)裝置開發(fā)和工藝研究.pdf

1、電場誘導(dǎo)流變成形是一種非接觸式的微納結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)，因其新穎性和前瞻性引起了廣泛的關(guān)注。但目前國內(nèi)外都還處于探索階段，尚無較成熟的工藝與設(shè)備，所以研發(fā)一臺(tái)能夠精確控制電場誘導(dǎo)流變成形各影響因素的實(shí)驗(yàn)裝置便迫在眉睫。本文作為國家“973”項(xiàng)目課題的重要部分，設(shè)計(jì)和搭建了一臺(tái)專用于該流變成形技術(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，并在該裝置基礎(chǔ)上系統(tǒng)地展開流變成形工藝參數(shù)的研究，并與工藝過程的仿真結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　 本論文通過分析和研究，建立了電場誘

2、導(dǎo)流變成形的理論模型，并根據(jù)該模型分析得出了影響流變成形的幾個(gè)關(guān)鍵因素（模版與基片之間的平行度、溫度、距離、電壓），從而提出了實(shí)驗(yàn)裝置的功能需求。
　　 利用AutoCAD和Ansys完成了該實(shí)驗(yàn)裝置中柔性軸承、加熱模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化仿真，完成了裝置主體結(jié)構(gòu)的搭建;以Ti公司的電機(jī)控制專用數(shù)字信號處理器(TMS320F2812)為控制核心，利用Protel99SE軟件設(shè)計(jì)出能夠?qū)ρb置所需溫度、壓力和電壓等因素實(shí)

3、現(xiàn)智能化控制的PCB印制電路板;以CCS3.3為平臺(tái)，搭建了系統(tǒng)程序框架，按照模塊化的程序設(shè)計(jì)理念，并利用PID控制算法，實(shí)現(xiàn)了對實(shí)驗(yàn)裝置所需控制的溫度、壓力、電壓等工藝參數(shù)的精確控制;以VisualBasic為開發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)人機(jī)界面，利用串口通信(SCI)模塊實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與處理器之間的通信，極大地增加實(shí)驗(yàn)裝置的友好性和可操作性。
　　 利用COMSOL軟件進(jìn)行了有限元仿真，研究了若干主要工藝參數(shù)對非規(guī)則微結(jié)構(gòu)流變成形的影響規(guī)律