本实用新型涉及一种改进型热压键合简易装置，其属于有机物图案成型、封装加工领域，尤其适用于微流控芯片管道的制作与封装领域。
背景技术：
热压技术一般用于热压成型和热压键合。所谓热压成型就是将某种高分子聚合材料与带凸起图案的模具（例如金属模具）在聚合物材料玻璃化温度之下，给与特定压力与特定温度，实现模具上图案到聚合物材料上的复制。所谓热压键合是指将两块高分子聚合物材料在聚合物玻璃化温度之下，给与特定压力和特定温度，实现两块高分子聚合物的粘接。
目前而言，热压成型与热压键合工艺广泛应用于各种民用聚合物产品的加工工艺中，同时也应用于很多科研技术的研发中，例如微流控芯片的研发与制作领域。
目前热压、键合装置，趋向于两个方向。一个方向是装置做的功能齐全但价格昂贵，这一类热压键合装置可以实现温度、压力实时可控，主要用于对热压、键合要求非常高的情况，这一类热压、键合装置的市场价格约为10万人民币以上；另一个方向是趋向于简单，温度、压力不可控，主要用于对热压、键合要求不高的情况，这一类价格约为数千元。普通的简易热压装置，采用四个导柱的方式固定台面，配合难，而且操作起来容易卡死；由于在压得过程中，是金属对有机材料的硬压，当有机材料变形后，压力难以维持；此外金属块在使用的过程中容易掉落容易砸坏有机材料。
技术实现要素：
本实用新型为克服现有技术不足，提供一种改进型热压成型及键合简易装置，适用于加热过程中保持恒定压力。
本实用新型是采取以下技术方案实现：
一种改进型热压成型及键合简易装置，该装置包括旋紧螺栓和压力装置；所述压力装置从上到下，通过导柱依次连接有上固定板、上压板、下压板、下固定板，受压物体设置在下压板上；其特征在于：所述上压板上还设有平面轴承，平面轴承上部连接设有的平面轴承压板，所述旋紧螺栓穿过上固定板，将压力施加在平面轴承压板上；当旋紧螺栓向下运动时，通过平面轴承板带动上压板向下滑动，并加压于放置在下压板上的受压物体上。
进一步在于，所述上压板四周通过四组受拉弹簧吊挂在上固定板上。
进一步在于，所述下压板通过四组受压弹簧支持在下固定板上方。
进一步在于，所述上压板和下压板之间的导柱上设有滚珠滑轨，所述上压板设置有压环与所述滚珠滑轨配合滑动。
进一步在于，所述压环安装在上压板孔内，上压板孔与压环采用过盈装配；压环与滚珠滑轨采用小间隙配合，滚珠滑轨与导柱采用过盈配合。
进一步在于，下压板的四个角位置开有四个圆孔，与滚珠滑轨小间隙配合。
进一步在于，平面轴承的上盖与平面轴承板固定连接，平面轴承的下盖与上压板固定连接。
有益效果：
1）相对于普通简易热压键合装置，加入了下压板以及受压弹簧，这样可以在使用过程中避免由于受压物体变形导致的压力消失，可以维持恒压。
2）相对于普通简易热压键合装置，加入了压环及滚珠滑轨，这样可以使上压板在加压的过程中更加顺畅，避免了可能出现的卡死现象。
3）相对于普通简易热压装置，加入了受拉弹簧，避免在放置受压物体时，由于不慎导致上压板下落砸坏受压物体。
4）相对于普通简易热压装置，加入了平面轴承，避免了旋紧螺栓在加压的过程中硬摩擦上压板，进而实现了扭矩到压力的润滑传递，此外，由于平面轴承与上压板接触面积大，使得加压更加均匀。
5）该装置的制造成本远低于市场上具备温控以及恒压性能的热压及键合设备；相对于同等价位的普通热压及键合设备，弥补了其无法保持加热过程中恒压的缺项；本实用新型在微流控芯片制造以及相类似加工领域具有较大的应用价值和潜力。
附图说明
图1为实施例中热压成型及键合简易装置的剖面图；
图2为实施例中热压成型及键合简易装置的俯视图；
图3为实施例中上固定板与上压板之间的剖面俯视图；
图4为图3中a细节图；
图5为实施例中上压板与下压板之间的剖面俯视图；
图6为实施例中下压板与下固定板之间的剖面俯视图；
图中，1-旋紧螺栓，2-上固定板，3-平面轴承压板，4-上压板，5-下压板，6-下固定板，7-受拉弹簧，8-受压弹簧，9-导柱，10-滚珠滑轨，11-压环，12-平面轴承，13-受压物体，14-固定螺丝。
具体实施方式
下面的具体实施例来对本实用新型做进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此。
如图1-图6所示本实用新型公开一种改进型热压成型及键合简易装置，旋紧螺栓和压力装置；所述压力装置从上到下，通过导柱依次连接有上固定板2、上压板4、下压板5、下固定板6；所述旋紧螺栓1穿过上固定板2，且位于平面轴承压板3上方；所述上压板4设有通过平面轴承12连接的平面轴承压板3；当旋紧螺栓1向下运动时，通过平面轴承板带动上压板向下滑动，且加压于放置在下压板5上的受压物体13上；上固定板2与上压板4之间设有受拉弹簧7；该旋紧螺栓1用于施加下压的压力；上固定板2用于固定旋紧螺栓1；平面轴承压板3用于传递旋紧螺栓1到平面轴承12的压力；上压板4用于对受压物体13加压；下压板5用于支持受压物体13；平面轴承12用于将旋紧螺栓1传递出的扭矩转换成平面压力；固定螺丝14用于固定上下板；平面轴承的上盖与平面轴承板固定连接，平面轴承的下盖与上压板4固定连接。
进一步设计在于：下压板5与下固定板6之间设有受压弹簧7；上压板四周通过四组受拉弹簧7吊挂在上固定板6上；所述下压板5通过四组受压弹簧支持在下固定板6上方；下固定板6用于固定四个导柱9及支持整个装置；受拉弹簧7用于拉住上压板4，避免掉下砸坏受压物体；受压弹簧8用于维持工作过程中受压物体13受到的压力。
进一步设计在于：上压板4和下压板5之间的导柱9上设有滚珠滑轨10，上压板4设置有压环11与所述滚珠滑轨10配合滑动；导柱9用于支撑四层板；滚珠滑轨10通过上压板4可以在导柱9上自由滑动；压环11用于上压板4与滚珠滑轨10的配合滑动。
该压环11安装在上压板4孔内，上压板孔与压环11采用过盈装配；压环11与滚珠滑轨10采用小间隙配合，滚珠滑轨10与导柱9采用过盈配合。
该装置如图1及图2所示，在旋紧螺栓1与上压板4之间采用螺纹配合，在旋紧螺栓1旋紧的过程中，向下施加压力；上固定板2与四根导柱9之间采用四个固定螺丝14固定；如图1、图3及图4所示，旋紧螺栓1下压平面轴承压板3，平面轴承压板3与平面轴承12的上片固定连接，上片随旋紧螺栓旋转施压，下片与上压板相对静止；上压板4在四侧边缘中心位置与上固定板2连接有四个受拉弹簧7，目的是用于轻微拉住上压板4，防止上压板4掉下砸坏受压物体13；上压板4四个角位置开有四个圆孔，用于在导柱9上自由滑动；为了实现自由滑动，上压板孔处首先与开孔压环11过盈装配，开孔压环11与滚珠滑轨10小间隙配合，实现自由滑动，滚珠滑轨10过盈配合与导柱9；如图1及图5所示，在下压板5的四个角位置开有四个圆孔，与滚珠滑轨10小间隙配合，受压物体13放置在下压板5上，承受上、下压板之间的压力；如图1及图6所示，四个导柱9与下固定板5采用四个固定螺丝14固定，下压板5与下固定板6间在四个导柱9上套上受压弹簧8，用于在加热加压时保持恒定压力。
该装置的使用方法如下：
1）首先，采用扭矩扳手与压力传感器对一种改进型热压键合装置进行扭矩压力标定，得出扭矩与压力的关系图；扭矩压力标定方式是将压力传感器放置在下压板5的中心位置处，将压力传感器置零；采用扭矩扳手旋扭旋紧螺栓1，在旋扭过程中，从压力传感器有读数开始，分梯度记录对应的扭矩扳手与压力传感器的压力读数；将得到的数据拟合成曲线，就得到了扭矩与压力的关系图；采用标定过的一种改进型热压键合装置，得到扭矩压力曲线相对于理论计算得到的扭矩压力曲线，更加准确。
2）将受压物体13叠好，放置在下压板5的中心位置处；
3）采用扭矩扳手旋扭旋紧螺栓1，扭矩扳手的扭矩大小按照步骤1得到扭矩压力关系图，以实际需要的压力为准进行设定；
4）将加压好的装置，放入加热炉中，加热温度根据实际需要定；
5）将加热完的装置拿出加热炉，用扭矩扳手反方向旋扭卸去压力，取下受压物体13。
本实用新型改进了传统简易热压装置，实现压力可调，并且在使用过程中保持恒压，采用滚珠滑轨10使得使用时上压板4与导柱9之间的滑动更加顺畅，加入了受拉弹簧7有效保护了受压物体13。
技术特征：
1.一种改进型热压成型及键合简易装置，该装置包括旋紧螺栓和压力装置；所述压力装置从上到下，通过导柱依次连接有上固定板、上压板、下压板、下固定板，受压物体设置在下压板上；其特征在于：所述上压板上还设有平面轴承，平面轴承上部连接设有的平面轴承压板，所述旋紧螺栓穿过上固定板，将压力施加在平面轴承压板上；当旋紧螺栓向下运动时，通过平面轴承板带动上压板向下滑动，并加压于放置在下压板上的受压物体上。
2.如权利要求1所述的改进型热压成型及键合简易装置，其特征在于：所述上压板四周通过四组受拉弹簧吊挂在上固定板上。
3.如权利要求1所述的改进型热压成型及键合简易装置，其特征在于：所述下压板通过四组受压弹簧支持在下固定板上方。
4.如权利要求1所述的改进型热压成型及键合简易装置，其特征在于：所述上压板和下压板之间的导柱上设有滚珠滑轨，所述上压板设置有压环与所述滚珠滑轨配合滑动。
5.如权利要求4所述的改进型热压成型及键合简易装置，其特征在于：所述压环安装在上压板孔内，上压板孔与压环采用过盈装配；压环与滚珠滑轨采用小间隙配合，滚珠滑轨与导柱采用过盈配合。
6.如权利要求4所述的改进型热压成型及键合简易装置，其特征在于：下压板的四个角位置开有四个圆孔，与滚珠滑轨小间隙配合。
7.如权利要求1所述的改进型热压成型及键合简易装置，其特征在于：平面轴承的上盖与平面轴承板固定连接，平面轴承的下盖与上压板固定连接。
技术总结
本实用新型公开了一种改进型热压成型及键合简易装置，该装置包括旋紧螺栓和压力装置；所述压力装置从上到下，通过导柱依次连接有上固定板、上压板、下压板、下固定板，受压物体设置在下压板上；所述上压板上还设有平面轴承，平面轴承上部连接设有的平面轴承压板，所述旋紧螺栓穿过上固定板，将压力施加在平面轴承压板上；当旋紧螺栓向下运动时，通过平面轴承板带动上压板向下滑动，并加压于放置在下压板上的受压物体上。相对于同等价位的普通热压及键合设备，弥补了其无法保持加热过程中恒压的缺项；本实用新型在微流控芯片制造以及相类似加工领域具有较大的应用价值和潜力。
技术研发人员：杨明鹏;于文祥
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：.06.03
技术公布日：.02.21
