Page 56 - 《橡塑技术与装备》2017年22期（11月下半月塑料）
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橡塑技术与装备（塑料）                              CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT (Plastics)




                      设有微型结构表面的注压弹性部件


                    Injection molding elastomeric parts with microstructure surfaces




                                                         黄元昌
                                         ( 全国橡塑机械信息中心，北京  100143)


                    摘要 ： 介绍弹性体微型结构表面的应用、材料、微型结构的形状，对于不同微型结构表面弹性体的注压过程及模具类型做了
                 介绍，微型结构表面弹性体材料及不同结构形式加工过程的分析，得出结论。
                    关键词 ： 微型结构 ；弹性体 ；表面
                    中图分类号 ： TQ320.66                                文章编号 ： 1009-797X(2017)22-0040-05
                    文献标识码 ： B                                       DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2017.22.008





                 带有仿壁虎蜥蜴足垫的花纹弹性体表面结构含有                         制（即材料是在压力下进入模具）及较好的控制系统。
             纤维、柱状体，且有时为蘑菇状的柱状体。而这些微                           为了适应壁厚较薄和体积较小的部件并缩短周期时间，
             型结构表面目前使用聚氨酯浇注进行生产的，可用于                           则所有规格的液压设备都已在这些方面进行了改进。
             干燥、可逆性胶带和疏水表面。该种胶带可以用于体                           对于薄壁部件，注射速度和压力已分别增大到 1  500
             育运动、航空、生物医学装置以及包装模具的取放。                           mm/s 和 5  000  psi。在注射过程中，2~50  ms 的响应
             用于微电子机械系统工业的触觉传感器和微型传感器                           时间可以实现好的注射体积控制和更均匀的聚合物流
             含有聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚氨酯的微柱状表面，                        动。微注压设备使用两段螺杆 - 柱塞和柱塞 - 柱塞注
             而这些材料通过加入多壁碳纳米管（MWCNT）或其                          射系统将塑化和注射分开，及在塑化和柱塞装置端部
             他含碳材料而具有导电性。设有 PDMS 通道的微流控                        设置关闭机构，可以更加严格地控制注射尺寸。所以，
             制装置用于细脆培养、毛细管电泳、免疫测定、微反                           对于弹性体材料微型结构产品来说，注压是先进的生
             应器、液芯波导管等光学元件、化学反应监控传感器、                          产工艺之一。
             生物医学的器官芯片、制药和环境安全监测等方面。
             表 1 表示出微型结构弹性体表面在一些应用场合的材                         2 模具
             料、微型结构尺寸与形状。                                          一般来说，模具采用标准钢模，微观结构表面不
                 产品开发的早期阶段，则需要少量制造，故浇注                         是直接加工在模具的板面上，而是做成镶件组装而成
             是生产微型结构产品的首选方法。这种生产工艺成本                           的。模具的设计如图 1 所示，镶件安装在钢模块上，
             低、操作简单，但在大批量生产时耗时长，不是最佳                           钢模块用螺栓固定在模具的 B 板上。这种设计易于更
             工艺。注压是一种生产速度快、损耗低的高度自动化                           换微型结构镶件，还可以用镍或其他材料制造镶件。
             的生产工艺，而广泛用于高速生产中。这种生产工艺                           然而，微型结构镶件没有排气通道，所以，在模具闭
             可用的材料范围广，有较高的设计灵活性。注压微型                           合和开始注射之间的时间内，模具采用真空排气（即
             结构弹性体表面的关键性因素有 ：设备、模具及在加                          由真空泵将型腔内的空气排出），真空口和 O 型圈（密
             工过程中材料的性能。                                        封模具的圆周）如图 1(a) 所示。如图 2 所示，真空排
                                                               气提高了规整度（整体形状），但通常不是用热塑性塑
             1 注压机
                                                                  作者简介 ：黄元昌（1939-），男，长期从事外文科技资料
                 注压带有微型结构表面的弹性体部件时通常需要
                                                               翻译工作，已发表论文数十篇。
             较快的注射速度、较高的压力、更加严格注射体积控                              收稿日期 ：2017-03-07

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