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1、微注射成型工藝與模具設(shè)計(jì)好好學(xué)習(xí),天天向上~1小緒論2微注射成型工藝過(guò)程3注射機(jī)介紹與其模具加工4微注射機(jī)的特殊要求與挑戰(zhàn)1.1微注射成型工藝的起源1.2微注射成型直觀(guān)介紹及其特點(diǎn)1.3微注射成型工藝現(xiàn)況【優(yōu)缺點(diǎn)】1.4微注射成型工藝的研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)1小緒論1.1微注射成型工藝的起源微注塑成型技術(shù)20世紀(jì)70年代首次提出,由于當(dāng)時(shí)還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的加工技術(shù),因此注塑機(jī)只能將傳統(tǒng)的鎖緊力為25-50噸注塑機(jī),再配以特殊的裝置,改進(jìn)為液壓驅(qū)動(dòng),來(lái)生產(chǎn)具有高深寬比的微型注塑件。到了20世紀(jì)80年代,微細(xì)加工技術(shù)得到飛速發(fā)展,這為微注塑成型機(jī)的成功研制和微型模具的制
2、造和加工,提供了有力的技術(shù)保障和工程實(shí)踐支持。使工程界人士對(duì)微注塑成型技術(shù)的研究產(chǎn)生了極大的興趣,進(jìn)而使微注塑技術(shù)的發(fā)展取得了質(zhì)的突破。1985年,世界上第一臺(tái)專(zhuān)門(mén)用于加工微型塑件的注射裝置Mcromelt在德國(guó)問(wèn)世后,其他國(guó)家,如美國(guó),日本、西歐等緊隨其后,先后開(kāi)發(fā)出了各種不同類(lèi)型的微型注塑機(jī),其研究成果為微型注塑機(jī)投入實(shí)際生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)和理論支持,激發(fā)了世界各國(guó)學(xué)者對(duì)微成型技術(shù)的研究熱潮。微注射成型(也稱(chēng)微成型)用于生產(chǎn)總體尺寸、或特征功能區(qū)、或公差要求以毫米甚至微米計(jì)的制品。隨著高技術(shù)和精密技術(shù)的快速發(fā)展,在光通信、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、醫(yī)療技術(shù)、
3、生物技術(shù)、傳感器和傳動(dòng)裝置、微光學(xué)器件、電子和消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品,以及設(shè)備制造和機(jī)械工程等領(lǐng)域中,微注射成型制品呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的需求。典型例子包括:手表和照相機(jī)部件,汽車(chē)撞擊、加速和距離傳感器,硬盤(pán)和光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器讀寫(xiě)頭,醫(yī)療傳感器,微型泵,小線(xiàn)軸,高精度齒輪、滑輪和螺旋管,光纖開(kāi)關(guān)和接插件,微電機(jī),外科儀器和通訊制品等。1.2微注射成型直觀(guān)介紹1.2微注射成型特點(diǎn)一重幾微克到幾分之一克,尺寸可能在微米級(jí)的微注塑成型制品,如微齒輪、微操縱桿等。本圖是用聚醚酰亞胺做的齒輪,齒輪軸孔直徑和齒廓寬度均小于1mm。圖1微注射成型制成的微齒輪材料是聚醚酰亞胺料,筒機(jī)頭溫度370℃
4、圖中標(biāo)尺單位為厘米1.2微注射成型特點(diǎn)二具有微結(jié)構(gòu)區(qū)域或特征功能區(qū),例如帶有數(shù)據(jù)點(diǎn)隙的光盤(pán)、具有微表面特征的透鏡、使用塑料薄片技術(shù)制造微齒輪的薄片等。本圖是透明小齒輪。注意齒輪表面布有寬度小于1mm的同心圓,用于后續(xù)制作計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)區(qū)。1.2微注射成型特點(diǎn)三可具有任意尺度,但尺寸公差在微米級(jí)的高精度制品,例如光纖技術(shù)用接插件等。本圖是一種汽車(chē)用微卡子,卡體采用聚甲醛,卡體尾片厚為700um。為減輕運(yùn)行時(shí)卡體振動(dòng),采用微注射機(jī)注射和旋轉(zhuǎn)模具,在卡體中部共注射一小塊彈性體,材料為PE-PA共聚物。1.3微注塑成型機(jī)的研究現(xiàn)狀德國(guó)的IKV研究所一直從事注塑成型及
5、其模具技術(shù)的研究,他們新近研制了一種高技術(shù)含量的微注塑成型概念機(jī),獲得了比Microsystem50更小的注射量。這種微注塑機(jī)技術(shù)代表了目前最新的研究進(jìn)展,它仍采用螺桿預(yù)塑化和柱塞注射單元分離式設(shè)計(jì),只是注射推桿的直徑由Microsystem50型的Ф5mm減小到Ф2mm,其注射量可在5mg-300mg范圍內(nèi)變化。1.3微注射成型的優(yōu)點(diǎn)微注射成型的目的是生產(chǎn)微型制品,因此與其它宏觀(guān)注射成型工藝不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,這是它突出的優(yōu)點(diǎn)。1.3微折射成型工藝的缺點(diǎn)制品小而流道大,流道可能占到總注射重量的90%。對(duì)于微型注射應(yīng)用,流道內(nèi)的材料大多數(shù)情況下不能回收再用,因
6、而材料浪費(fèi)嚴(yán)重。生產(chǎn)周期長(zhǎng)。由于制品通常的表面/體積比很高,模具在注射過(guò)程中必須加熱到熔融溫度以上以防止早期凝固,因此使得周期時(shí)間延長(zhǎng)。1.4研究熱點(diǎn)當(dāng)微注射成型機(jī)、微注射成型模具及成型材料確定后,微注射成型工藝就成為保證微型塑件成型質(zhì)量的重要因素。與傳統(tǒng)的注射成型工藝類(lèi)似,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)微注塑成型工藝的研究也包括注射壓力、注射速度、成型溫度和時(shí)間等工藝參數(shù),但是傳統(tǒng)注射成型的工藝條件并不完全適合于微注射成型,各工藝參數(shù)及其交互作用對(duì)成型的影響規(guī)律是目前微注射成型技術(shù)研究中的一大熱點(diǎn)。1.4展望,微注射成型工藝微注射成型機(jī)的發(fā)展建立在機(jī)電技術(shù)和注射成型技術(shù)的
7、發(fā)展基礎(chǔ)上,以微注射成型產(chǎn)品的需求為驅(qū)動(dòng)力。從目前微注射成型機(jī)研究狀態(tài)看,未來(lái)一段時(shí)間關(guān)于微注射成型的研究發(fā)展趨勢(shì)可能體現(xiàn)在以下方面:(1)對(duì)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行進(jìn)一步研究,開(kāi)發(fā)高精度、高靈敏度和高推力、低成本的驅(qū)動(dòng)設(shè)備和方式;(2)探索新的材料塑化方式,解決現(xiàn)有塑化方式帶來(lái)的諸多問(wèn)題,達(dá)到整潔、高效塑化注射材料的目的;(3)進(jìn)一步完善新材料的微注射成型工藝研究,發(fā)展適用于多種成型材料的微注射成型機(jī);(4)微注射成型機(jī)的高精度、高效率產(chǎn)品檢測(cè)單元的探索,為微注射成型機(jī)提供可靠的性能測(cè)試和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);(5)智能化和網(wǎng)絡(luò)化微注射成型要的開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究,使微注射成型機(jī)
8、在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的幫助下實(shí)現(xiàn)多元控制和遠(yuǎn)程在線(xiàn)控制生產(chǎn)。綜上所述,微