PMMA双面微流控芯片热压成型数值模拟

针对某公司设计的双面微流控芯片进行热压成型数值模拟,该微流控芯片集成了微流道、微孔阵列和微腔阵列,可以同时实现样品注射、液体迁移和核酸扩增等功能,实现单一样本的不同项目同时检测。利用有限元软件DEFORM-3D,考虑聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料的黏弹性行为,对双面微结构微流控芯片热压成型过程进行数值模拟,以微结构表征点的相对误差作为评价标准,建立简化的三维模型,研究了下压距离、热压压力、热压温度和热压时间对微结构复制情况的影响。数值模拟表明,可通过热压方式一次性成型具有通孔阵列和双面微结构的PMMA微流控芯片,当下压距离为1.4 mm、热压温度为130℃、热压压力4 kN、热压时间为60 s时,成型效果最好。