校企合作毕业设计

自动化仿生涂层智能涂装设备的设计与制造

机械工程

资助企业: 捷仪生物科技(苏州)有限公司

企业导师: 陆宜

指导教师: 王京

项目成员: 王若彤、张贡豪、申彭睿

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项目简介

项目概述

仿生抗菌涂层的快速涂装原理与制造技术研究中,基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)与松油醇,通过优化涂层配方与制备工艺,实现快速固化与均匀涂覆。研究结合性能需求分析,进行复合涂层配方优化与制备,并检测涂层效果。方形槽涂装路径规划及快速涂装设备制造研究项目开发了一种智能涂装系统,结合三轴运动平台和路径优化技术,实现腔体30秒快速固化涂装,提升抗菌性能与生产效率。润滑涂层实时智能检测设备制造研究发展腔体检测技术,使用的喷涂装备自适应路径规划算法与非接触式电涡流探头,测量喷涂PDMS涂层的厚度与粗糙度,通过设计 DOE 实验控制变量,探究喷涂参数与涂装效果之间的联系。

项目目标

本项目旨在设计有针对性的涂层,确保涂层的抗菌防垢性能,以及耐久性与稳定性。涂层需要根据固化时间与粘度要求优化配方。开发智能涂装系统,通过仿生抗菌涂层和三轴高精度运动控制,解决生物芯片制造中的结垢与细菌污染问题,实现复杂腔体30秒快速固化涂装,提升生产良品率。建立涂层完备性多参数检测体系,对智能设备的喷涂效果从涂层厚度和粗糙度两方面进行检测,同时对具体喷涂参数进行确定,结合实时反馈系统,建立参数优化模型,及时对喷涂效果进行反馈优化。

项目成果

项目设计涂层配方与制备方法。设计的涂层与生产工艺兼容,对于生物芯片制造中的腔体有针对性,满足快速固化,抗菌防垢的要求。成功研制出智能涂装系统,实现复杂腔体±0.05mm精度涂装,得到路径规划循环代码,开发出30秒快速固化的PDMS复合抗菌涂层,提升生物芯片制造效率与良品率。通过建立润滑涂层涂装的评价方法体系,实现边缘与角落厚度的精准检测,覆盖率 ≥95%,解决了行业长期存在的检测盲区问题。实时分析涂层数据并调整喷涂参数如气压、喷枪角度,建立参数优化模型,使工艺优化周期缩短,PDMS涂层的边缘厚度比提升至85%,检测效率提高50%,减少涂料浪费30%

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