等規(guī)聚丙烯微注塑制品的充填流動特性、形態(tài)結構與納米壓痕力學性能.pdf

1、薄壁微注塑制品在微機電、航空航天以及生物醫(yī)療等方面的應用越來越廣泛。現階段對薄壁微注塑成型的流動成型特性、微注塑成型制品的形態(tài)結構以及其力學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驗的方法分析注射速度、模具溫度與熔體溫度對不同厚度的六翅片薄壁微注塑制品的充填過程、形態(tài)結構以及納米壓痕力學性能的影響。本論文的研究內容及主要結論如下：
　　1、薄壁微注塑制品充填過程的流動分析
　　采用UG和MOLDFLOW對1.0mm

2、、0.5mm與0.2mm三種厚度六翅片微注塑制品進行3D實體建模，并分析各個工藝參數充填過程的影響規(guī)律。結果表明：
　　微制品充填過程中型腔內熔體的流動由于分流道效應而存在流動不平衡的現象。注射速度對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?。浑S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)結構

3、>　　采用偏光顯微鏡對不同工藝下成型的不同厚度微注塑制品的形態(tài)結構進行觀察，并分析微注塑試樣形態(tài)結構的變化規(guī)律。根據數值模擬的結果分析工藝參數對其影響機理。結果顯示：
　　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，當注射速度達到一定值后，會使得微制品中球晶芯層消失，變?yōu)榧兗羟袑拥臒o芯結構；厚度為0.2mm的微制品都呈現出無芯的形態(tài)結構；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、注射速度對微制品納米壓痕力學性能的影響
　　采用納米壓痕儀對不同注射速度下成型的微制品沿著垂直于流動方向與平行于流動方向進行納米壓痕實驗，并結合數值模擬與形態(tài)結構的結果分析注射速度對薄壁微注塑制品的納米壓痕力學性能的影響。并發(fā)現：
　　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構層的力學性能不同，芯層的彈性模量與硬度最大，冷凍層