通过可变间距激光诱导周期性表面结构的复制实现塑料部件的功能化

摘要： 塑料部件的表面功能化已针对多种应用开展了研究与开发。然而，市场对开发可靠且高效益制造策略的需求仍然旺盛。本研究开发并表征了一种利用激光烧蚀实现亚微米纹理塑料部件多功能、低成本生产的新工艺链。该研究包括采用飞秒激光烧蚀和变温微注塑成型技术在模具表面生成不同亚微米结构，从聚合物复制性和润湿行为角度对制件及其表面进行表征。静态接触角测量结果表明，复制的激光诱导周期性表面结构（LIPSS）始终能提高塑料部件的疏水性。通过优化制造热边界条件，发现最大接触角增幅达20%。润湿行为与从Wenzel态到Cassie-Baxter态的转变相关，这对优化注塑成型周期时间至关重要。