检索结果-南通市图书馆

南京航空航天大学学报 2022年第1期54卷 163-171页

作者：钱炳坤孙玉利张桂冠刘旭高航左敦稳南京航空航天大学直升机传动技术重点实验室南京210016 大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室大连116024

由于在常温下聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)是一种高弹性材料而非硬脆材料,此时利用微磨料气射流对其进行加工,加工效率很低,甚至为零,而且还会有大量的磨料颗粒嵌入PDMS表面中。当PDMS冷却不完全,即处于高弹态和玻璃态之... 详细信息

由于在常温下聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)是一种高弹性材料而非硬脆材料,此时利用微磨料气射流对其进行加工,加工效率很低,甚至为零,而且还会有大量的磨料颗粒嵌入PDMS表面中。当PDMS冷却不完全,即处于高弹态和玻璃态之间的过渡状态时,利用低温微磨料气射流加工PDMS仍然会发生很严重的磨料嵌入现象,致使加工效果较差。针对这一问题,本文利用ANSYSFluent软件对PDMS进行传热仿真分析来获得PDMS内部温度的变化情况,从而能够计算得到在PDMS深度方向上的冷却速率,同时利用与传热仿真分析过程中完全相同的工艺参数在PDMS表面上加工微孔,计算出在PDMS深度方向上的最大平均冲蚀加工速率,最终发现冷却速率远大于冲蚀加工速率。根据传热仿真的分析结果,通过开展单因素实验探究进给速度v、加工距离D、冲蚀角度α以及加工压强p对PDMS加工性能的影响规律,为后续进行更深入的研究提供重要参考依据。

关键词：聚二甲基硅氧烷低温微磨料气射流传热仿真加工性能

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

低温微磨料气射流加工微通道专用装置及实验研究

低温微磨料气射流加工微通道专用装置及实验研究

引用

作者：钱炳坤南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着科学技术的进步,微流控芯片的应用范围越来越广泛,对其主要制作材料聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,简称PDMS)加工工艺的研究成为了热点。注塑法等传统方法受到模具的制约,工艺灵活性差,而激光切蚀法成本高、加工质量差。微... 详细信息

随着科学技术的进步,微流控芯片的应用范围越来越广泛,对其主要制作材料聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,简称PDMS)加工工艺的研究成为了热点。注塑法等传统方法受到模具的制约,工艺灵活性差,而激光切蚀法成本高、加工质量差。微磨料气射流加工是一种工艺灵活性强、加工效率高的微细加工技术,特别适合于加工硬脆材料,但是常温下的PDMS为高弹性材料,此时加工会发生严重的磨料嵌入现象,致使加工效率极低。针对以上问题,本文基于PDMS的玻璃化转变特性,提出利用低温微磨料气射流加工PDMS。本文的主要研究内容如下。(1)低温微磨料气射流加工微通道专用装置的研制。首先对装置进行整体设计,并对空气压缩机、空气干燥机和喷砂机进行选型;其次对冷却器进行总体设计、传热计算和仿真分析,并设计了自动控温系统;接下来对射流喷嘴进行选型,并设计了四自由度加工平台和控制系统;最终搭建出专用装置并总结其主要性能参数。(2)低温微磨料气射流加工PDMS的传热仿真分析。通过分析得到射流喷嘴移动到任意位置时其正下方在PDMS中深度方向上的冷却速率是冲蚀加工速率的7.3倍,这表明低温微磨料气射流能够先将PDMS冷却至玻璃态然后再对其进行加工。(3)低温微磨料气射流加工PDMS性能研究。通过开展单因素实验来探究进给速度、加工距离、冲蚀角度和加工压力等四个工艺参数对加工性能的影响规律,可以发现:当进给速度为0.25mm/s和0.5mm/s时,加工性能较好;随着加工距离的增加,加工性能会呈现先增加后降低的趋势;随着冲蚀角度的增加,加工性能同样会呈现先增加后降低的趋势;随着加工压力的增加,加工性能会呈现持续增加的趋势。(4)低温微磨料气射流加工PDMS的工艺优化研究。通过开展正交试验探究了加工距离、冲蚀角度、加工压力和加工次数等四个工艺参数对所加工微通道的深宽比以及侧壁与水平面夹角的影响趋势,同时还获得了当它们达到最大值时的优化工艺参数组合。通过验证试验发现,微通道的深宽比和侧壁与水平面夹角的最大值分别为2.65和84.81°。本文的研究工作为在PDMS上更加灵活高效地加工微通道提供了一种新方法,具有重要的理论意义和工程实用价值。

关键词：聚二甲基硅氧烷玻璃化转变低温微磨料气射流加工性能深宽比

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

液氮射流冲击冷却聚二甲基硅氧烷的温度场仿真和实验研究

引用

中国机械工程 2022年第18期33卷 2161-2171页

作者：刘旭孙玉利张桂冠钱炳坤高航左敦稳南京航空航天大学机电学院南京210016 大连理工大学机械工程学院大连116024

为探究低温微磨料气射流加工聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流道过程中PDMS试样受液氮射流冲击冷却的温度变化和分布,提出了测温实验Beck反求算法拟合APDL温度场仿真的系统研究方法,仿真结果与测温结果的误差仅1.735%。仿真发现,表面到达明显... 详细信息

为探究低温微磨料气射流加工聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流道过程中PDMS试样受液氮射流冲击冷却的温度变化和分布,提出了测温实验Beck反求算法拟合APDL温度场仿真的系统研究方法,仿真结果与测温结果的误差仅1.735%。仿真发现,表面到达明显脆化温度-147℃需要5.747 s,说明PDMS无法在接触液氮的瞬间就达到可加工的脆化状态,有必要重视加工前的预冷却时间;又通过仿真数据拟合了PDMS冷却至-147℃的冷却速度,以冷却速度为参考预测了实际加工中所需的预冷却时间。对比冷却速度发现,距PDMS试样表面0~100μm深度范围内的冷却速度比0~1500μm深度范围内冷却速度快22.054%,PDMS试样放置在铝合金工作台上的冷却速度比绝热工作台上快22.311%。

关键词：聚二甲基硅氧烷(PDMS) 低温微磨料气射流 Beck反算法 APDL温度场仿真

来源：

维普期刊数据库博看期刊

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：