光聚合注射成型動態(tài)演化規(guī)律及精度控制研究.pdf

1、傳統(tǒng)注射成型由于受到多種因素制約，在具有高深寬比以及復雜微細結構制品的注射成型中受到諸多限制。光聚合注射成型是本團隊提出的一種注射成型新方法，本方法將光聚合樹脂應用于注射成型中，使注射成型中材料的固化過程高度可控，極大地改善了注射成型過程的填充效果。利用光聚合注射成型，可以實現超微細制品的可靠填充，并且獲得極高的微細結構復制度，尤其適合微流控芯片、微納導光元件、微型執(zhí)行器等精密制品的大規(guī)模制造。
　　由于光聚合注射制品的固化過程伴

2、隨著劇烈而復雜的收縮過程，這個過程會導致各類缺陷并且極大地影響制品的精度，而光聚合注射制品的收縮規(guī)律目前尚未探明。為了掌握光聚合注射成型制品尺寸精度的演化規(guī)律，掌握各類成型缺陷的產生機理以及消除方法，本文進行了以下研究工作并且獲得了多項成果。
　　1.基于實驗室前期開發(fā)的聚合物PVT測試儀，設計制造了一套光聚合注射成型保壓固化過程收縮演化的測量裝置，并且測量過程實現了實時動態(tài)監(jiān)測，利用該裝置本研究對光照，溫度，壓力，常用材料以及顏

3、色等影響制品收縮規(guī)律的參數進行了研究。結果表明:光照，溫度以及壓力等成型工藝條件會對制品精度的動態(tài)演化規(guī)律產生影響，在高光照強度，高溫以及高壓力條件下，制品獲得了較高的總收縮量以及最大收縮速率，在高光照強度下制品獲得了較小的后期收縮速率。材料配方、制品顏色等材料特性也會對光聚合注射成型制品精度的動態(tài)演化規(guī)律產生影響，高官能度，高透光率的制品具有更大的總收縮量以及最大收縮速率，研究還發(fā)現非活性的顏料會對制品的固化過程產生消極影響。在此基礎

4、上分析制定了了光聚合注射成型工藝設置方法。
　　2.為了滿足超精密光聚合注射成型的需要，本人設計制造了一臺微型光聚合注射成型機，并且設計了微型注射成型機的電氣控制系統(tǒng)，編寫了相關控制程序。實驗結果顯示本儀器關鍵工藝參數精密可控，自動化程度高，還具有操作簡單，低耗節(jié)能等突出優(yōu)點。利用本套注射成型機，本人進行了大量注射成型研究，針對光聚合注射成型中的4種典型缺陷··注射氣泡、伴生氣泡、固化不完全以及收縮氣泡，結合收縮測量技術以及可視化