微注射文獻(xiàn)綜述

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1、X

2、i>f注塑成型工藝研究現(xiàn)狀及展望才商要：闡述了微注塑成型技術(shù)的工藝特點及其應(yīng)川前景，分析總結(jié)了微注塑成型工藝的實驗和模擬研宂現(xiàn)狀，展望了微注射成型的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：微注塑成型；工藝參數(shù)；模擬分析CurrentSituationandProspectoftheprocessresearchinMicroInjectionMoldingAbstract：Thepaperelaboratedtheprocesscharacteristicandapplicationtrendofmicroinjectionmoldingtechnology,thenthepresents

3、ituationandresearchfieldsofexperimentresearchandsimulationanalysisofprocessinmicroinjectionmoldingwereanalyzed.Thedevelopmentdirectionandtrendofmicroinjectionmoldingwerepointedoutatlast.Keywords：MicroInjectionMolding；ProcessParameters；SimulationAnalysis隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是微機電系統(tǒng)(MEMS)的發(fā)展，微注塑制品以其質(zhì)

4、量輕、體積小、抗腐蝕及絕緣性能好、尺寸一致性好、成型效率高等優(yōu)點，在航空航天、精密儀器、生物與基因工程、醫(yī)藥工程、信息通訊、環(huán)境工程和軍事等領(lǐng)域，得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展［1］。隨著微塑件的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，人們對其質(zhì)量有了越來越高的要求，獲得其合理的工藝參數(shù)設(shè)置越來越迫切。由于微塑件特征尺寸微小、模具型腔表體比較大、微小熔體具有的熱量較小、微尺度效應(yīng)影響熔體流動行為等原因，使得微注塑成型過程中工藝參數(shù)設(shè)置與傳統(tǒng)注塑成型有所差別，若仍采用傳統(tǒng)注塑成型過程時的常規(guī)設(shè)置，容易導(dǎo)致微注槊模具中型腔充填不足、翹曲、收縮、氣穴等缺陷，從而影響塑件的質(zhì)量。對微結(jié)構(gòu)塑件的成型工藝進(jìn)行模擬

5、分析和試驗研究，對設(shè)計優(yōu)化微注塑模具、合理設(shè)置成型工藝參數(shù)和提高微塑件質(zhì)量都具有重要的理論意義和實用價值。2微注塑成型技術(shù)的含義及應(yīng)用到目前為止，對于微注塑成型技術(shù)還沒有準(zhǔn)確統(tǒng)一的定義，但多數(shù)研宄者都是從成型微小尺寸與微小體積塑件開始研宄的。KuklaC等從微型塑件的角度，給出了微注塑成型技術(shù)的概念，即微注塑成型是一種注塑制件重量以毫克(mg)為計量單位，制品幾何尺寸以微米(pm)為量度單位的成型方法。微注塑成型技術(shù)可以成形以下類型的塑件(如圖1所示)：(a)微齒輪(b)光纖連接器(c)導(dǎo)光板(d)可植入人耳的助聽裝置圖1微注射成型制品Fig.lMicroinjectio

6、nproducts(1)塑件的整體結(jié)構(gòu)尺寸微小。重幾微克到幾分之一克，尺寸在gm量級的微注塑成型制品。例如微齒輪、微操作桿；(2)表面具有微細(xì)結(jié)構(gòu)的塑件。傳統(tǒng)尺寸的注槊成型制品，但具有微結(jié)構(gòu)區(qū)域或功能特征，局部微細(xì)結(jié)構(gòu)處的尺度已達(dá)到pm量級。例如帶有數(shù)據(jù)點隙的光盤、具有微表面特征的透鏡；(3)微型精密塑件。可具冇任意尺度，但尺度公差在級的高精度制品。例如光纖技術(shù)用插件。微注塑成型技術(shù)的概念是個相對的概念，隨著科學(xué)披術(shù)的不斷發(fā)展，所謂的微型塑件的外形尺寸、尺寸精度和重量必將向著更高級別的方向發(fā)展。3微注塑成型工藝實驗的研宄現(xiàn)狀盡管傳統(tǒng)的、宏觀上的注塑成型技術(shù)理論己經(jīng)相當(dāng)成熟

7、，但對于微注塑成型這門新興技術(shù)的研究才剛剛開始，由于微注塑成型技術(shù)的研究涉及到很多技術(shù)領(lǐng)域，如微流變學(xué)、微傳熱學(xué)、微流體力學(xué)、聚合物的微觀形態(tài)學(xué)等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,加之各相關(guān)領(lǐng)域的理論與技術(shù)木身的研究也不夠成熟，因此還沒有形成能夠指導(dǎo)制定微注塑成型工藝參數(shù)的理論與方法。而隨著微機械技術(shù)的迅猛發(fā)展，又迫切需要微型塑件或微注塑封裝技術(shù)能在微機械系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，因此對微注塑成型技術(shù)的研究至關(guān)重要。微注射成型工藝參數(shù)主要包括注射速度、模具溫度、注射壓力、保壓壓力、熔體溫度及冷卻時間等，這些參數(shù)對微結(jié)構(gòu)特性復(fù)制度及產(chǎn)品質(zhì)量的影響起到很重要的作用。由于微塑件特征尺寸微小、模具型腔的表

8、體比較大、微小熔體具有的熱量較少等原因，使得微注射成型過程中工藝參數(shù)設(shè)置與傳統(tǒng)注塑成型有所差別，若仍采用傳統(tǒng)注塑成型過程時的常規(guī)設(shè)置，容易導(dǎo)致產(chǎn)生很多缺陷，從而影響微塑件的質(zhì)量。B前對微注塑成型工藝的研究國外已經(jīng)取得較大進(jìn)展，但國內(nèi)仍處于起步階段。徳國的PlotterV.［31等提出必須通過提高模具溫度冰能保證微塑件的成型質(zhì)量，在大量實驗的基礎(chǔ)上，獲得了模具溫度設(shè)置與材料性質(zhì)的關(guān)系，即對于無定型聚合物（如ABS、PMMA、PC、PSU等），模具溫度要高于材料的玻璃轉(zhuǎn)化溫度；對于結(jié)晶型聚合物（如POM、PA等），模具溫度通常要達(dá)