聚合物微结构热压成形温度有限元分析

摘要

聚合物微流控芯片的热压成形中,温度、压力和时间是三个主要的工艺参数,其中温度对聚合物的粘弹性影响最大.研究了不同温度下,PMMA材料的蠕变特性,基于广义kelvin蠕变模型拟合材料的蠕变曲线,得到材料的蠕变柔量及延迟时间.根据材料的蠕变柔量与松弛模量推导出松弛模量;基于不同温度的蠕变曲线确定时温等效方程的参数,并基于粘弹性材料模型有限元仿真热压成形.仿真结果表明,热压温度在材料玻璃点以上的120℃进行热压,可以获得良好的结构填充,而在玻璃点温度,热压结构填充性差,图形复制精度差.热压实验表验证了该仿真结论.