超快激光制备PMMA微流道机理及工艺研究.pdfVIP

第４９卷第８期激光与红外Ｖｏｌ．４９，Ｎｏ．８

２０１９年８月ＬＡＳＥＲ＆ＩＮＦＲＡＲＥＤＡｕｇｕｓｔ，２０１９

文章编号：１００１５０７８（２０１９）０８０９３５０６·激光应用技术·

超快激光制备ＰＭＭＡ微流道机理及工艺研究

１，２１，２１，２

王中旺，汪帮富，丁雯钰

（１苏州科技大学机械工程学院，江苏苏州２１５００９；２苏州市高效与精密加工技术重点实验室，江苏苏州２１５００９）

摘要：由于传统加工方法不能解决ＰＭＭＡ微流道的加工质量不好和效率低的问题，本文对

超快激光直写ＰＭＭＡ制备微流道的烧蚀机理和工艺参数进行了研究。根据实验分析不同的

激光功率、加工速度和加工次数对微流道的宽度和横截面的影响规律，利用超快激光加工系统

制备微流道，并采用超景深三维显微镜观测微流道的表面形貌。实验结果表明，当超快激光的

加工速度为２０ｍｍ／ｓ时，激光功率为１５Ｗ时，制备的微流道的宽度较小、宽度趋势比较平

稳；当超快激光作用ＰＭＭＡ的次数一样，由于加工速度逐渐增加，制备的微流道其宽度和激光

的加工速度保持线性增加。当加工速度越大时，微流道的宽度较小、且壁面趋势相对平缓，而

当加工速度一定，超快激光的输出功率在１５Ｗ时，微流道内壁区域不易出现残渣堆积和气

泡隆起现象。本文通过优化超快激光加工系统的工艺参数，从而加工出尺寸精度高、表面光

滑、宽度为２０～９０ｍ的微流道芯片。

μ

关键词：超快激光；激光烧蚀；烧蚀阈值；ＰＭＭＡ微流道

中图分类号：ＴＮ２４９文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０７８．２０１９．０８．００４

Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎａｂｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ

ＰＭＭＡｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓｂｙｕｌｔｒａｆａｓｔｌａｓｅｒ

１，２１，２１，２

ＷＡＮＧＺｈｏｎｇｗａｎｇ，ＷＡＮＧＢａｎｇｆｕ，ＤＩＮＧＷｅｎｙｕ

（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５００９，Ｃｈｉｎａ；

２ＳｕｚｈｏｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄＥｆｆｉｃｉｅｎｔＭａｃｈｉｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５００９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｉｎｃｅｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｃａｎｎｏｔｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｐｏｏｒｑｕａｌｉｔｙａｎｄｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＰＭ

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