壓印工藝劃分范圍

熱壓印的主要工藝步驟如下：把一片熱塑性膜插入模塑機(jī)上；讓型腔排空，用型腔中加工有微結(jié)構(gòu)的工具(模具鑲件)壓向該膜片，此時其溫度已經(jīng)升至軟化溫度以上，于是模具鑲件被塑性材料所充滿，從而完成了微結(jié)構(gòu)的完全的復(fù)制；隨后讓整個裝置降溫，并讓模具鑲件與塑性材料脫離。

與注模成型相反，熱壓印過程中，聚合物在從箔膜片到微結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變過程中只流動了很短一段距離。因此，聚合物上只產(chǎn)生很小的應(yīng)力，成型的零部件很適合做光學(xué)元件，如波導(dǎo)和透鏡。熱壓印技術(shù)特別適合于制造平板或者箔片，因?yàn)檫@些應(yīng)用中只需對少量的塑料進(jìn)行模塑加工。

壓印工藝條件包括熱壓印溫度、壓力，時間及塑料裝飾表面預(yù)處理。熱壓印工藝條件的正確與否直接關(guān)系到表面熱壓印裝飾的質(zhì)量。

(一)熱壓印溫度

熱壓印溫度是指熱壓印箔粘結(jié)層粘結(jié)在制品裝飾表面的溫度，該溫度決定于熱壓印箔熱熔膠粘結(jié)層的熔融溫度，不同種類熱壓印箔的熱壓印溫度是不同的。若熱壓印溫度過高，引起熱壓印箔裝飾層變色或損壞；溫度過低，熱壓印箔粘結(jié)層熔融不良，裝飾層粘結(jié)不牢。

(二)熱壓印壓力

熱壓印壓力是指熱壓印箔緊貼塑料制品裝飾表面上的壓力，保證熱壓印箔乎整地緊貼裝飾表面，有利于裝飾層粘結(jié)牢固。

(三)熱壓印時間

熱壓印時間是指熱壓印箔緊貼制品裝飾表面的時間，該時間關(guān)系到熱熔膠粘結(jié)層的熔融粘結(jié)，熱壓印時間一般為1—3s，若時間過長，引起裝飾層變色或破裂；時間過短，粘結(jié)不牢。

熱壓印溫度、壓力和時間互有影響，因此，三者的選擇需通過工藝試驗(yàn)。

壓輥模具需在圓柱面上制作出高精度的微結(jié)構(gòu)，其加工手段涉及微米及中間尺度的多種技術(shù)，工藝復(fù)雜，周期長且成本高，已成為滾壓印技術(shù)的主要制約因素之一。針對上述不足，本項(xiàng)目提出了實(shí)時動態(tài)壓模的概念并探索一種非接觸式滾壓印的新方法。主要研究內(nèi)容包括動態(tài)虛擬壓輥模具的生成原理與構(gòu)造機(jī)制，以及非接觸式滾壓印工藝過程的理論建模，計算和優(yōu)化。本項(xiàng)目擬采用DMD動態(tài)掩膜光刻與滾壓印技術(shù)相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)微結(jié)構(gòu)的非接觸壓印。該方法充分發(fā)揮了兩者各自的優(yōu)勢，與現(xiàn)有技術(shù)相比，虛擬的壓模避免了壓輥研制的復(fù)雜工藝過程以及壓模使用中的磨損和脫模困難等系列問題，節(jié)省了時間和經(jīng)濟(jì)成本；而動態(tài)掩膜光刻技術(shù)則提高了該方法的靈活性和三維微結(jié)構(gòu)制作能力，且不受低粘度負(fù)型壓印材料的限制。本研究為滾壓印技術(shù)的發(fā)展提供了一種新的思路，可望突破當(dāng)前壓模制作的技術(shù)瓶頸，有助于將滾壓印技術(shù)提高到一個新的發(fā)展水平，具有廣闊的應(yīng)用前景。