聚合物材料自诞生以来广泛应用于各行各业,尤其在微细成型方面,由于成本低廉、性能理想、易加工等特点,受到了广大生产商的青睐。这种趋势,使聚合物微纳加工已成为当今制造行业的热门。微热压印技术是一种工艺、设备都很简单的热成型方法,具有很强的发展潜力,但也存在工作周期长、生产效率低等严重缺陷。本文从解决传统热压印工艺耗时长的问题入手,提出了一种新型的类固态等温热压印工艺,令聚合物在接近固态的物态下进行低温压印,避免了脱模困难等问题,使得模具可以维持等温,省去了冷却过程、加热步骤,极大地提升了热压印的效率。本文首先通过对聚合物本构关系的研究,确立了聚合物在类固态的可加工性。从类固态的温度条件出发,列举了聚合物在压印过程经历的各种行为,分别给出了相应的物理模型,推导出了详细的数学表达式。根据理论阐述,类固态热压印与传统热压印是可以由同一本构模型表述的原理相同的热力过程,区别两者的,是其中各项形变所占的比重有所不同。研究了预热、非预热两种类型的类固态等温压印以及各自的工艺流程。通过对具体微结构的成型仿真分析,得到了工艺因素与制件质量之间的规律。根据模拟得到的规律,指导压印实验,制得了复制率优秀的光学微结构和外形清晰的双面微结构导光板。本文还探讨了模具微结构几何特征对成型的影响,并建立了相应几何模型,完成了系统的有限元分析。对类固态等温热压印过程中PMMA的填充特点进行了归纳总结,分析了深度、宽厚比、形状、尺寸等几何因素与成型之间的关系。针对类固态热压印工艺的实际操作情况,从工艺与设备两个方面,提出了几种优化方案。根据优化设计,协助研发了工艺匹配性更高的IHE-200A微纳米热压印机。用新型的热压印机重复过往的实验,实验制品的质量都得到了显著提升。