[发明专利]一种医用聚合物PDMS材料超声辅助超低温磨料气射流微加工装置

权利要求书

1.一种医用聚合物PDMS材料超声辅助超低温磨料气射流微加工装置，其特征在于它包括：自增压液氮罐（1），超低温保温管（2），Z轴（4），超声发生器安装架（5），超声发生器（6），变幅杆（7），液氮微磨料混合器（8），超低温微磨料气射流复合转接头（9），空气微磨料两相流管路（11），喷砂机（12），压缩气体管路（13），空气压缩机（14），工作台（15），支座（16）和护板（17）；所述的液氮微磨料混合器（8）与变幅杆（7）连接，变幅杆（7）与超声发生器（6）连接；自增压液氮罐（1）通过超低温保温管（2）与液氮微磨料混合器（8）的液氮射流入口（18）相连通以便向液氮微磨料混合器（8）提供连续的低温氮气，超声发生器（6）通过超声发生器安装架（5）与Z轴（4）相连，液氮微磨料混合器（8）在Z轴（4）的带动下能上下移动，Z轴（4）安装在支座（16）上；所述的液氮微磨料混合器（8）与超低温微磨料气射流复合转接头（9）相连，液氮微磨料混合器（8）设有液氮射流入口（18）、空气微磨料两相流入口（19）和液氮-微磨料-空气三相混合腔（20），液氮射流入口（18）与超低温保温管（2）相连通，空气微磨料两相流入口（19）与空气微磨料两相流管路（11）的一端相连通，空气微磨料两相流管路（11）的另一端与喷砂机（12）的出砂口相连通，喷砂机（12）通过压缩气体管路（13）与空气压缩机（14）相连通；从液氮射流入口（18）进入的氮气与空气微磨料两相流入口（19）进入的微磨料同时进入液氮-微磨料-空气三相混合腔（20）进行混合并最终从液氮微磨料混合器出口（21）流出；液氮微磨料混合器出口（21）与液氮微磨料混合器转接头（25）一端的液氮微磨料射流通道（26）进行螺纹连接，液氮微磨料混合器转接头（25）的另一端与微细喷嘴转接头（24）相连，微细喷嘴转接头（24）依靠微细喷嘴夹紧螺母（23）与微细喷嘴（22）相连；液氮射流与空气微磨料两相流在液氮-微磨料-空气三相混合腔（20）中混合均匀后经过液氮微磨料混合器出口（21）进入液氮微磨料射流通道（26），并通过微细喷嘴（22）射出，形成稳定的超低温微磨料气射流束，实现PDMS基片（10）上微通道（27）的超低温微磨料气射流加工，PDMS基片（10）安装在工作台（15）上，工作台（15）安装在支座（16）上，在支座（16）的一侧安装有护板（17）；所述的超声发生器（6）通过变幅杆（7）带动液氮微磨料混合器（8）产生振动，使液氮-微磨料-空气三相均匀混合，有效减少因传热而引起的装置与超低温微磨料气射流束的振荡现象，且能够有效提高超低温微磨料气射流束与PDMS基片（10）之间的冲击传热效率。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述医用聚合物PDMS材料超声辅助超低温磨料气射流微加工装置通过调节超声发生器（6）的振动频率来实现对超低温微磨料气射流束稳定性的调节。