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激光直写聚合物微流控芯片精密实验台设计 总被引:3,自引:0,他引:3
为实验研究CO2激光直写加工聚合物微流控芯片,构建了激光直写微加工精密实验台.为实现高速高定位精度,设计中采用直线电动机直接驱动的伺服进给系统.为保证控制系统的实时性,构建了以工控机为上位机,以PMAC控制卡为下位机的双CPU开放式数控系统.并对精密实验台软件结构进行了模块化设计,成功构建出激光直写微加工精密实验台. 相似文献
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激光直写聚合物微流道是非常有效的加工方法,但是,由于激光烧蚀聚合物的热流密度很高,在小的热影响区产生过大的集中热应力,热应力导致产生微裂纹,降低材料的强度和疲劳寿命,严重的引起材料破坏性失效.为了预测激光烧蚀时的热应力大小随时间空间的变化规律,根据烧蚀模型推出了三维弹性热应力模型.首先由烧蚀模型预测温度场分布和烧蚀流道外形,根据流道轮廓和温度场计算弹性热应力场与烧蚀过程的关系.分析结果表明弹性热应力位于低于或平行于烧蚀表面的一定厚度层内,这也许是引起表面微裂纹的原因. 相似文献
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激光加工聚合物微流控芯片暂态烧蚀模型研究 总被引:2,自引:1,他引:2
为了预测激光直写加工聚合物微流控芯片三维微流道外形,提出了三维烧蚀加工的解析模型.在CO2激光加工聚合物原理基础上,根据传热学原理和烧蚀面能量守恒原理,建立了激光加工三维暂态烧蚀模型.根据在微元控制面上热传导只发生在表面法向,并且激光加工在瞬时达到准稳态,将三维暂态偏微分方程转化为一维常微分方程.基于烧蚀面上的温度始终保持为降解温度,求出关于激光功率、扫描速度和材料热物理系数的微流道外形函数解,并用聚甲基丙烯酸甲酯进行了实验验证.实验结果表明,由解析模型得到的理论值与实验数据吻合很好,该模型的理论推导是符合实际加工实践的. 相似文献