等規(guī)聚丙烯微注塑制品的充填流動(dòng)特性、形態(tài)結(jié)構(gòu)與納米壓痕力學(xué)性能.pdf

1、薄壁微注塑制品在微機(jī)電、航空航天以及生物醫(yī)療等方面的應(yīng)用越來越廣泛。現(xiàn)階段對(duì)薄壁微注塑成型的流動(dòng)成型特性、微注塑成型制品的形態(tài)結(jié)構(gòu)以及其力學(xué)性能的研究還沒有形成系統(tǒng)的理論。本論文采用單因素實(shí)驗(yàn)的方法分析注射速度、模具溫度與熔體溫度對(duì)不同厚度的六翅片薄壁微注塑制品的充填過程、形態(tài)結(jié)構(gòu)以及納米壓痕力學(xué)性能的影響。本論文的研究?jī)?nèi)容及主要結(jié)論如下：
　　1、薄壁微注塑制品充填過程的流動(dòng)分析
　　采用UG和MOLDFLOW對(duì)1.0mm

2、、0.5mm與0.2mm三種厚度六翅片微注塑制品進(jìn)行3D實(shí)體建模，并分析各個(gè)工藝參數(shù)充填過程的影響規(guī)律。結(jié)果表明：
　　微制品充填過程中型腔內(nèi)熔體的流動(dòng)由于分流道效應(yīng)而存在流動(dòng)不平衡的現(xiàn)象。注射速度對(duì)微制品注塑成型過程的熔體速度、剪切速率的影響比較大，而熔體溫度與模具溫度的影響較小。速度在型腔的中面最大靠近模壁最小，而剪切速率在型腔的模壁處最大中面最小；隨著注射速度增大，剪切速率越來越大。
　　2、微注塑制品的形態(tài)結(jié)構(gòu)

3、>　　采用偏光顯微鏡對(duì)不同工藝下成型的不同厚度微注塑制品的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，并分析微注塑試樣形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。根據(jù)數(shù)值模擬的結(jié)果分析工藝參數(shù)對(duì)其影響機(jī)理。結(jié)果顯示：
　　隨著注射速度的增大，微制品的剪切層所占比例逐漸增大，芯層所占比例逐漸減小，當(dāng)注射速度達(dá)到一定值后，會(huì)使得微制品中球晶芯層消失，變?yōu)榧兗羟袑拥臒o芯結(jié)構(gòu)；厚度為0.2mm的微制品都呈現(xiàn)出無芯的形態(tài)結(jié)構(gòu)；隨著熔體溫度的升高，微制品的芯層所占比例逐漸增大，剪切層逐漸減小

4、；隨著模具溫度的升高，微制品球晶芯層所占比例變大，剪切層減小。
　　3、注射速度對(duì)微制品納米壓痕力學(xué)性能的影響
　　采用納米壓痕儀對(duì)不同注射速度下成型的微制品沿著垂直于流動(dòng)方向與平行于流動(dòng)方向進(jìn)行納米壓痕實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合數(shù)值模擬與形態(tài)結(jié)構(gòu)的結(jié)果分析注射速度對(duì)薄壁微注塑制品的納米壓痕力學(xué)性能的影響。并發(fā)現(xiàn)：
　　微試樣的納米壓痕過程為連續(xù)性塑性變形，微注塑制品厚度方向不同結(jié)構(gòu)層的力學(xué)性能不同，芯層的彈性模量與硬度最大，冷凍層