聚合物微成型模具设计与制造技术

摘要

随着20世纪80年代后期微机械电子系统(MEMS)等新兴学科的兴起,工业产品的设计和制造呈现微型化、轻量化、精密化的发展趋势.聚合物材料因具有密度小、比刚度和比强度高、生物相容性好等其他材料不可比拟的优势,逐渐成为微小工业产品的主要成型材料之一.光学装置、电子产品、通信设备、医疗器械等对聚合物制品提出了微型化的要求,聚合物微成型技术应运而生.聚合物微成型技术是采用模塑成型方法高效率、高精度、低成本、批量生产聚合物微制品的成型技术,主要包括微注射成型技术、微热压成型技术和微挤出成型技术等.目前,对于聚合物微成型尚未形成统一的定义和分类,主要通过其成型的微制品进行定义和分类.广义上讲,聚合物微制品包括以下3种类型[1]:(1)制品体积或质量微小,整体尺寸小于1 mm,如微机械系统中使用的微齿轮、微透镜、微螺栓螺母等.(2)制品整体尺寸在毫米和厘米量级,但表面具有微细特征结构,如光学、生化医疗领域使用的导光板、微光栅、微流控芯片、介入导管等.(3)制品整体尺寸和特征尺寸均无限制,但局部尺寸精度在微米量级,如聚合物高精度非球面镜片等.