注射速度對微注塑成型充填過程及制品形態(tài)結構的影響.pdf

1、微注塑成型工藝優(yōu)化,是微注塑成型技術中的核心內容之一,然而,在微注塑制品成型過程中,由于諸多熔體流動行為無法完全用傳統(tǒng)的宏觀熔體流動理論來解釋,傳統(tǒng)注塑成型過程中的工藝參數設置規(guī)則也不再適合微注塑成型過程,當注射速度升高時,可能會產生壁面滑移現象。高剪切引起壁面滑移,壁面滑移使得熔體在型腔內的剪切狀態(tài)與傳統(tǒng)注塑有很大的差異。而剪切對熔體的結晶過程有重要的影響,從而使微注塑制品的形態(tài)結構與傳統(tǒng)制品不同。目前有關注射速度的變化對微注塑充填流

2、動過程及制品形態(tài)結構的影響的研究還不夠全面深入。
　　 本文首先基于目前的高分子流變學等基礎理論,針對微注塑成型充填過程的流動特性,結合微注塑成型實驗與MOLDFLOW模擬對比剪切應力大小的變化,再通過ANSYS CFX軟件,實現了注射速度對微注塑成型充填過程影響的三維模擬,最后又分析了注射速度對微注塑成型塑件內部形態(tài)結構的影響。主要的研究工作和結論如下:
　　 1、基于粘性流體的基本方程和傳統(tǒng)注塑成型理論,結合微注塑成

3、型流動特性,通過適當的假設,選用了適合于微注塑充填模擬的粘度及壁面滑移的數學模型。
　　 2、采用iPP材料,在微注塑機上進行注射速度的單因素實驗,獲得了質量良好的微注塑制品,同時記錄并處理了實驗過程中的壓力速度曲線等數據,得到注塑過程中最大注射壓力與注射速度之間的關系圖;在MOLDFLOW中按照實驗條件進行工藝設置并對成型過程進行模擬。經過對比分析,發(fā)現在較高注射速度下,模擬結果的剪切應力遠遠超出了iPP的極限剪切應力值。在高

4、剪切應力下,實際微注塑成型中會出現滑移。
　　 3、參照實驗條件,對ANSYS CFX軟件進行二次開發(fā),對1000μm特征尺寸的微制品進行了微注塑成型充填過程模擬,并在該過程的研究中添加了壁面滑移因子的作用。結果顯示:在微注塑充填中,隨著注射速度的增加,熔體的流動速度增加,型腔壓力增加,當考慮壁面滑移因子作用后,熔體速度更大,型腔壓力稍微降低。因此,注射速度對微注塑充填過程有重要的影響,壁面滑移在此過程中的影響也不能被忽略。