一种盘状机械结构的三维自组装制造方法

摘要

本发明公开一种盘状机械结构的三维自组装制造方法，首先变形前的平面机械结构由对温度敏感的聚合物薄圆板、依次套接在对温度敏感的聚合物薄圆板外周圈的多个尺寸预设的热膨胀系数不同的均质聚合物圆环，以及套接在最外层的均质聚合物圆环外周圈的对温度不敏感的聚合物圆环粘接在一起形成圆形平面机械结构，升高平面机械结构所处的环境温度，平面机械结构变形为三维机械结构且在特定的温度改变量下可得到盘状三维机械结构；再将升高后的环境温度恢复到初始温度，三维机械结构恢复到初始的平面机械结构；该机械结构可以重复使用，且尺寸可以小到微米级，对于微机械系统中制造盘状三维机械结构提供了简单的方法。

主权项

一种盘状机械结构的三维自组装制造方法，其特征在于：变形前的机械结构由对温度敏感的聚合物薄圆板(1)、依次套接在对温度敏感的聚合物薄圆板(1)外周圈的多个尺寸预设的热膨胀系数不同的均质聚合物圆环(2)以及套接在最外层的均质聚合物圆环(2)外周圈的对温度不敏感的聚合物圆环(3)粘接在一起形成圆形平面机械结构，其半径为R，厚度为t，且变形前的圆形平面机械结构所处的环境温度为T₁，T₁是根据圆形平面机械结构在实际工作中变形前所处的环境温度设置的，且变形前的平面机械结构需在T₁温度下制造；升高变形前的圆形平面机械结构的环境温度到T₂，且T₂>T₁，随着温度升高，热膨胀系数不同的均质聚合物圆环(2)和对温度敏感的聚合物薄圆板(1)将产生不均匀的膨胀，在机械结构最外侧的对温度不敏感的聚合物圆环(3)随着温度的变化不发生膨胀，不均匀膨胀的内部区域受到外部区域的压缩，当这种压缩达到临界值时圆形平面机械结构失稳变形为三维机械结构；对于变形后的三维机械结构，当环境温度由T₂恢复到T₁后，变形后的三维机械结构又恢复到初始的圆形平面机械结构。