特氟龙模具在制造偶氮苯液晶弹性体 (azoLCE) 部件中的主要作用在于其卓越的不粘性和化学惰性。特氟龙在滴铸和固化阶段被特别使用，可确保精密的聚合物网络能够成功脱模而不会造成表面损伤，这对于软体机器人关节的机械功能至关重要。
核心要点：软体机器人零件的制造依赖于保持原始的表面结构。特氟龙模具解决了材料粘附的关键问题，使固化的弹性体能够完好无损地取出，确保部件保留驱动所需的结构完整性。
模具选择的力学原理
促进滴铸工艺
azoLCE 部件的制造通常涉及滴铸工艺。在此阶段，将液体混合物倒入模具中，在固化前成型。
液体混合物与模具表面的相互作用是成功的决定性因素。选择特氟龙是因为它形成了一个低能量界面，会排斥混合物而不是与之粘合。
防止表面缺陷
当弹性体固化时，它会形成一个定义机器人形状和机械性能的聚合物网络。
如果模具材料粘附到该网络上，取出零件（脱模）会导致撕裂或表面粗糙。特氟龙的不粘性可防止这种粘附，使零件能够干净地释放。
确保化学稳定性
固化过程涉及使液体混合物固化的化学反应。
特氟龙提供了化学稳定性，这意味着它在此易变阶段不会与 azoLCE 混合物发生反应。这种惰性可确保软体机器人的最终性能仅由混合物设计决定，而不是由模具污染决定。
材料粘附的风险
结构完整性与表面损伤
在软体机器人中，“皮肤”或部件表面在运动过程中通常承受显著的机械载荷。
在取出过程中造成任何微观表面损伤的模具都会损害部件的结构完整性。这些缺陷可能成为应力集中点，在机器人关节弯曲或驱动时导致过早失效。
清洁脱模的必要性
固化的初始阶段是材料最脆弱的时候。
使用比特氟龙摩擦力或粘附力更大的模具材料会增加取出零件所需的力。这种额外的力通常足以使软聚合物网络变形或损坏，导致部件无法使用。
确保制造成功
为保证 azoLCE 软体机器人部件的性能，您的模具选择必须将表面相互作用放在首位。
- 如果您的主要关注点是部件的寿命：优先选择特氟龙模具，以消除可能导致重复驱动过程中撕裂的表面缺陷。
- 如果您的主要关注点是制造产量：使用特氟龙确保聚合物网络在固化后能够干净地释放，从而减少因脱模错误而浪费的零件数量。
通过利用特氟龙的惰性和不粘性，您可以在弹性体最脆弱时保护其基本结构。
摘要表：
| 特性 | 对 azoLCE 制造的好处 |
|---|---|
| 不粘表面 | 防止脱模过程中的撕裂和表面粗糙 |
| 化学惰性 | 确保聚合物网络无污染或反应 |
| 低能量界面 | 促进平稳的滴铸和精确的形状保持 |
| 结构保持 | 消除应力集中点，提高驱动寿命 |
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参考文献
- Elizabeth R. Blackert, Hanyu Zhu. Spatiotemporally Controlled Soft Robotics with Optically Responsive Liquid Crystal Elastomers. DOI: 10.1002/aisy.202500045
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
