微結(jié)構(gòu)塑件注射成型模擬與試驗研究.pdf

1、隨著MEMS技術(shù)的成熟，以微小塑件和微結(jié)構(gòu)塑件為代表的微注射制品得到日益廣泛的應(yīng)用。作為注塑成型技術(shù)一個新的分支，微注射成型進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，但是其注射成型理論尚需進(jìn)一步完善和發(fā)展。 本課題利用一種典型的微結(jié)構(gòu)塑件—微流控芯片對微注射成型進(jìn)行研究。通過試驗發(fā)現(xiàn)，微流控芯片產(chǎn)生的缺陷種類主要有：表面波紋、飛邊、整體縮痕、微結(jié)構(gòu)縮痕、微溝道復(fù)制度不高等。其中微結(jié)構(gòu)縮痕與微溝道復(fù)制度不完整是微流控芯片較難解決的兩種缺陷，也是本文研

2、究的重點(diǎn)。首先用Moldflow軟件對微流控芯片的填充行為做了數(shù)值模擬。在模擬的基礎(chǔ)上做了單因素試驗，分析了各工藝參數(shù)對芯片微溝道復(fù)制度的影響。最后用正交試驗法確定了最佳工藝參數(shù)。 單因素試驗結(jié)果表明：隨著模具溫度、注射速度、注射壓力、熔體溫度的提高，微溝道的開口寬度會逐漸減小，即復(fù)制度越來越高；保壓壓力對復(fù)制度影響較為復(fù)雜，復(fù)制度隨著保壓壓力的增加呈先提高后降低趨勢；保壓時間對微溝道復(fù)制度的影響很小，但卻是塑件發(fā)生整體翹曲變形

3、的主要原因；影響芯片縮痕的主要因素是模具溫度、熔體溫度和保壓壓力，模具溫度、熔體溫度太高或者保壓壓力太大或太小，都會產(chǎn)生縮痕現(xiàn)象。 正交試驗結(jié)果表明：模具溫度是影響微溝道復(fù)制度的最主要因素，模具溫度越高，復(fù)制度越高；注射速度相對于模具溫度僅起次要作用，注射壓力影響作用最小；最后得出成型微流控芯片的最佳工藝參數(shù)，成型出了高質(zhì)量的芯片。 本文工作對深入研究微結(jié)構(gòu)塑件成型缺陷，以及建立微注射制品質(zhì)量預(yù)測理論模型提供了可借鑒資料