研究目的
研究一种利用激光雕刻模具通过注塑工艺制备固体聚合物微针的新方法。
研究成果
成功展示了一种利用激光雕刻模具通过注塑工艺制备固体聚合物微针的方法。该激光雕刻技术具有针尖曲率半径极小、制造快速灵活且成本低廉的特点,适用于小曲率半径固体聚合物微针的大规模生产。
研究不足
复制保真度随着微孔深度的增加而下降,范围为97%至85%。由于填充不完全,微针的尖端半径大于微孔极小的尖端半径。
1:实验设计与方法选择:
采用配备激光源的微加工系统对模具镶件进行激光烧蚀,随后将该镶件置于模具中,通过注塑成型工艺复制聚合物微针。
2:样品选择与数据来源:
选用沙特基础工业公司(SABIC)的高熔体流动聚丙烯(PP)515A级材料及低腐蚀性工具钢(1.2083级-AISI 420)。
3:2083级-AISI 420)。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:配备飞秒激光器(Satsuma HP,Amplitude Systemes)的微加工系统(Lasea LS5)、恩格尔ES 200/35 HL液压注塑机及Wittmann Tempro温控器。
4:5)、恩格尔ES 200/35 HL液压注塑机及Wittmann Tempro温控器。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:实施交叉影线策略的激光加工,设定注塑参数以实现高保真复制。
5:数据分析方法:
采用显微CT表征烧蚀针腔几何结构,使用数字显微镜(基恩士VH-S30)评估复制的热塑性微针形貌。
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micromachining system
Lasea LS5
Lasea
Laser ablation of mould insert
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femtosecond laser
Satsuma HP
Amplitude Systemes
Laser ablation of mould insert
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injection moulding machine
Engel ES 200/35 HL
Engel
Replication of polymer microneedles
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digital microscope
Keyence VH-S30
Keyence
Assessment of the geometries of the replicated thermoplastic microneedles
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