基于金属钨模芯的跨尺度宏微共注塑快速成型方法技术

本发明专利技术涉及一种基于金属钨模芯的跨尺度宏微共注塑快速成型方法。该方法采用金属钨刻蚀技术制作微模具，将所得金属钨微模具镶嵌在宏观尺度模具(传统模具)中，然后采用注塑工艺实现宏观结构和微结构的共注塑成型。该方法采用二次合模注塑，先在半合模状态下注塑，后全合模状态下压缩成型，两步成型分别控制，在半合模阶段实现宏观结构成型，全合模阶段实现微结构成型。本发明专利技术采用金属钨微模芯，大幅提高了微注塑工艺中的线条精度和模具寿命，降低了成本；金属钨作为模芯镶嵌在传统模具中，利用现有注塑机实现微注塑，有利于工艺标准化集成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属钨刻蚀技术、注塑成型
，具体涉及一种基于金属钨模芯的跨尺度宏微共注塑快速成型方法。
技术介绍
随着制造技术向微纳尺度发展，同时具有宏观和微观特征尺寸的产品要求越来越高。比如在化学、生物领域需求越来越大的微流控芯片。其芯片大小约数平方厘米，而其中的微通道宽度和深度为微米级。由于微流控芯片的广泛应用，尤其是在生物领域中应用时，需要满足低成本、生物适应性、灵活性和大批量生产的要求，而这些要求很难同时满足。塑料材料成本低、种类多、适合大批量加工，成为目前微流控芯片的主要材料。目前制作微流控芯片的主要方法是热压成型，但其制作周期长，而注塑成型成本更低、效率更高、更适合大批量生产。但是受制于两方面的技术限制：1.微模芯制作没有有效的方法。目前采用硅模具，或者LIGA方法制造的镍模具居多，但LIGA方法造价高，且硅材料和镍材料的模具寿命均较差。2.微注塑工艺由于宏微尺度跨4个数量级，微注塑成型中经常发生因熔体充模流动阻力及粘度增大而使微型塑件填充不完整、熔接痕明显，或是微模具型腔中的气体无法顺利排出而发生微型塑件局部烧伤变黑及内部气孔等质量缺陷，严重影响微型塑件的成型质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于金属钨模芯的跨尺度宏微共注塑快速成型方法，其步骤包括：1)采用金属钨刻蚀技术制作微模具；2)将步骤1)所得金属钨微模具作为模芯镶嵌在宏观尺度模具中；3)利用步骤2)所得模具，采用注塑工艺实现宏观结构和微结构的共注塑成型。

【技术特征摘要】
1.一种基于金属钨模芯的跨尺度宏微共注塑快速成型方法，其步骤包括：1)采用金属钨刻蚀技术制作微模具；2)将步骤1)所得金属钨微模具作为模芯镶嵌在宏观尺度模具中；3)利用步骤2)所得模具，采用注塑工艺实现宏观结构和微结构的共注塑成型。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)制作金属钨微模具的步骤如下：a)准备双面抛光的一定厚度的金属钨基片；b)在金属钨基片上沉积硬掩膜；c)在硬掩膜上旋涂光刻胶；d)利用光刻进行图形定义；e)以光刻胶作为掩膜进行硬掩膜的刻蚀；f)利用硬掩膜进行金属钨的深刻蚀。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤b)所述硬掩膜的材料为金属、氧化物或者氮化物。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤2)中，如果最终产品是平板类注塑件，则直接将刻蚀加工完成的钨模具作为定模固定在其他模具零件上；如果最终产品形状复杂，则将刻蚀加工完成的钨模具定位和镶嵌在半加...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兢，宋璐，陈献，王振宇，孙文聪，
申请(专利权)人：苏州含光微纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32