科学研究

微结构LED导光板及减阻膜制造技术 Precision fabrication technology in Microstructure array

2023年03月30日

成果简介(300-500字)

针对目前严峻的不可再生资源短缺和环境污染等问题,为提高能源使用效率,减少碳排放,本团队创新性研发出一种微结构精密制备加工技术,包括微细铣削、磨削、抛光和微注塑成型工艺。其一,本团队创新性设计与制造出带有凹坑结构的柔性聚氨酯减阻膜,与其他沟槽形减阻膜相比,该减阻膜具有优异的各向异性,可在多个水流方向实现稳定的减阻率,适用于复杂多变的水流环境。;其二,通过实验设计了一套新型高效节能LED照明结构,并高效率制造出新型的LED微透镜阵列导光板。开发的微结构加工技术具有生产成本较低以及生产全过程无污染等优势,易于实现批量化生产与绿色制造。本团队研发的柔性仿生微结构减阻膜和微结构化LED导光板具有广阔的应用前景和推广价值以及良好的经济效益。

图1柔性仿生微结构减阻膜

                      

图2(a) 循环水槽实验图(b)不同水流速度对减阻膜减阻率的影响

图3(a)导光板模芯;(b)导光板注塑件

 

图4普通导光板和新型LED导光板实际光效检测图(左为普通导光板,右为新型导光板)


技术创新

1)创造性提出利用柔性微结构复合减阻的方式,提高了减阻效率。采用热塑性TPU材料,使用微注塑成形的加工方法,在保证较高的生产效率和精度的同时,该方法可减低加工工艺难度和加工成本。同时柔性凹坑阵列微结构使得减阻膜减阻率免受水流方向的影响,因此提升了其在复杂水流环境下减阻率的稳定性。

2)提出利用精密微磨削加工方法在导光板上加工出V型微沟槽阵列的创新性方案,降低加工难度和成本,且对环境友好。新的导光板克服了传统导光板导光效果不良,调光困难等弊端,大大提高了出光的稳定性和均匀性,使光线更柔和。

专利情况

申请号(授权号):

[1]鲁艳军、李烈军、郭锐斌、周超兰、谢晋、吴梦泽:一种微结构硬质合金模具及其热压微成型制造方法,发明专利,专利申请号:201511034974.2,授权日期:2018.11.2.

[2]鲁艳军、伍晓宇、周超兰、陈福民、吴稳、张国静:一种具有环状微棱镜结构的导光板及其制造方法,PCT专利,申请号:PCT/CN2018/074583,公开日:2018.9.3.

[3]鲁艳军、伍晓宇、陈盛贵、周超兰、徐斌、刘家俊、李佳骏:一种无人机旋翼表面微结构减阻膜及其制造方法,发明专利,专利申请号:201910068662.5,公开日:2019.5.24.

[4]鲁艳军、陈福民、伍晓宇、周超兰、彭启洋、章嘉涛:一种微流控芯片的微结构模芯及其制造方法,PCT专利,申请号:PCT/CN2018/120074,公开日:2019.9.11.

[5]伍晓宇、鲁艳军、雷建国、周超兰、吴稳、阮双琛:一种微沟槽加工用的砂轮工具及其制造方法,PCT专利,申请号:PCT/CN2018/085464,公开日:2019.2.15.

市场前景及应用领域

柔性仿生微结构减阻膜可广泛应用于管道运输、航空航天、航海运输等领域,实现低成本,低能耗的广泛应用,产生巨大的经济效益和附加环境效益。LED微透镜阵列导光板可应用于照明领域,有效提高照明度,并降低能源消耗,促进“碳中和”目标的实现。

合作方式:技术转让、许可使用、股权投资、合作创办企业等技术合作方式,提供从项目策划至项目运行全套技术服务。

成果单位:深圳大学机电与控制工程学院

成果负责人:鲁艳军

联系电话:15919878348

电子邮箱:luyanjun@szu.edu.cn