基于超聲塑化效應(yīng)的高分子微細(xì)件成型技術(shù)研究.pdf

1、微細(xì)器件制造是實(shí)現(xiàn)精密機(jī)械與電子裝置、特別是微光機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）功能的關(guān)鍵和決定因素之一，而高分子材料的微成型是其中的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容。目前，高分子微細(xì)件成型主要利用微注塑方式完成，存在著需要專用微注塑機(jī)、成型溫度和質(zhì)量難以準(zhǔn)確控制等問題?；诔曀芑?yīng)的高分子微細(xì)件成型方式，具有成型效率高、無需專用加熱裝置以及溫度控制相對(duì)容易等優(yōu)點(diǎn)，但目前相關(guān)研究很少。
　　本文通過物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)值方法，研究了工藝參數(shù)對(duì)超聲塑化的影響規(guī)律；針對(duì)

2、基于超聲塑化效應(yīng)的高分子材料微細(xì)件成型技術(shù)，利用超聲波塑料焊接機(jī)進(jìn)行了PP微齒輪的成型試驗(yàn)，并首次提出了塑料振動(dòng)擠壓成型的概念。主要工作包括：
　?、購哪Σ翢嵝?yīng)和空化效應(yīng)出發(fā)，探討了高分子材料的超聲波熔融塑化機(jī)理，概括了超聲塑化模型。利用龍格—庫塔方法研究了超聲波頻率、聲壓幅值和塑化壓力對(duì)空化效應(yīng)的影響規(guī)律。
　?、谧孕性O(shè)計(jì)了超聲塑化實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行了ABS超聲塑化實(shí)驗(yàn)。研究了不同超聲振幅和壓力對(duì)ABS超聲塑化速率的影響，并

3、將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值分析結(jié)果對(duì)比，進(jìn)一步探討了高分子超聲塑化的本質(zhì)。
　?、劾贸暡ㄋ芰虾附訖C(jī)進(jìn)行了PP微齒輪超聲振動(dòng)輔助成型的實(shí)驗(yàn)。通過測(cè)定PP的溫度變化分析材料實(shí)時(shí)的物理狀態(tài)，分析了基于超聲塑化效應(yīng)的高分子材料微細(xì)件成型工藝。
　　④提出了塑料超聲振動(dòng)擠壓新工藝。通過試驗(yàn)簡(jiǎn)單探討了超聲振動(dòng)擠壓與超聲塑化成型技術(shù)的本質(zhì)區(qū)別，為后續(xù)的深入研究奠定基礎(chǔ)。
　　本課題在對(duì)高分子材料超聲塑化機(jī)理的理論與實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，提出了基