微流控芯片注塑可視化裝置研制及顯微圖像處理.pdf

1、芯片實驗室技術以其卓越的優(yōu)點被公認為是21世紀最為重要的前沿技術之一。注塑成型因生產(chǎn)效率高、適用于批量生產(chǎn)而成為微流控芯片商業(yè)化的首選成型方法。但是微流控芯片的注塑成型工藝尚不成熟，如何提高注塑成型微流控芯片的質(zhì)量成為微注塑成型領域的研究熱點。借助可視化裝置、對微注塑成型過程進行拍攝記錄，對于了解微注塑成型缺陷發(fā)生的原因、改進微注塑成型方法，將會提供極大的幫助。本文進行了微流控芯片注塑成型可視化的基礎研究，研制了微流控芯片注塑成型可視化

2、實驗裝置，開發(fā)了微溝槽顯微平面圖像尺寸測量與三維顯示的圖像處理系統(tǒng)，為微流控芯片注塑成型可視化的后續(xù)研究打下了良好的基礎。具體工作內(nèi)容如下。 首先，歸納總結(jié)了微注塑成型方法與注塑成型可視化方法的研究現(xiàn)狀。通過閱讀和分析文獻，本文認為影響微流控芯片注塑成型質(zhì)量最主要的因素有：注塑材料性能、模具溫度、注射速率與注射壓力，并對這些因素的作用機理進行了闡述。對前人關于注塑成型可視化的研究工作進行了總結(jié)，為本文可視化實驗裝置的研制提供參考

3、。 其次，完成了微流控芯片注塑成型可視化模具的設計。在歸納微注塑成型模具設計重點和可視化注塑模具設計難點的基礎上，制定了本課題的可視化模具設計方案，并進行了微流控芯片注塑成型可視化模具的整套設計。 再次，對可視化模具型腔的充填情況和受力情況分別在Moldflow軟件和Ansys軟件中進行了模擬分析。模擬結(jié)果表明：作為觀察窗口的石英玻璃圓柱會延長填充時間，增加充填壓力要求：石英玻璃圓柱的力學性能可以滿足使用要求。