机械工程学报

作者：王权岱, 杨新宇, 惠振文, 赵仁峰, 杨振朝, 郭美玲, 李言

单位：西安理工大学机械与精密仪器工程学院 西安 710048

关键词：约束面投影,分离力,内聚力模型,数值模拟,微织构；

基金：国家自然科学基金资助项目（51775431，51905423，51805433）。

针对约束面投影成型工艺中固化层自基底分离过程中分离力过大而影响成型效率、可靠性的问题，提出采用微织构化PDMS膜作为约束基底以减小分离力的方法。采用双线性内聚本构模型对固化层自基底分离过程进行了数值模拟，探究了不同微织构形状（圆形、方形、三角形）、面积率、高度对黏附力的影响规律，结果表明，三角形微织构阵列更有利于减小黏附力；黏附力随织构面积率的增大而增大；不同微织构高度对黏附力的影响效果较小。利用硅基模具ICP刻蚀结合微模铸工艺制备了表面具有不同微织构形状及阵列间距的PDMS膜，并对不同基底微观织构条件下固化层自基底的分离力进行了试验研究，试验结果与数值计算结果吻合较好。在最佳织构特征条件（微织构形状为三角形、间距15μm、高度为10 μm）下，相对于光滑平膜，固化层从织构化基底表面的剥离力减小了约60%。

来源：2021年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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