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《中南大学》 2007年
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微透镜阵列注射成型复制度评价与工艺参数优化

沈龙江  
【摘要】: 微注射成型技术开创了精细微结构零件制造的新途径,对精细微结构零件成型规律的研究是微注射成型技术研究的重要内容之一。本文以具有广泛应用前景的微结构零件——微透镜阵列为案例,以制品重量为注射成型复制度的量化评价指标,研究工艺参数对其影响规律,探讨一种提高微结构零件注射成型复制度的工艺优化方法。 将微透镜阵列抽象简化成微圆柱阵列,采用LIGA技术制作了微圆柱阵列镍型芯镶件,制作了微圆柱阵列注射成型实验模具,为微注射成型技术研究和微透镜阵列产品开发提供了一个实验平台。 按照正交试验方案和单因素试验方案,采用模流分析软件MPI/Flow-fusion仿真研究了工艺参数对PMMA微圆柱阵列制品重量及其流道系统重量的影响规律。发现仿真结果反映的是平板化制品和流道系统重量的变化,MPI/Flow-fusion不能仿真制品微结构的充填情况。为了体现微结构的充填情况,采用Hypermesh软件解决了MPI中微结构制品3D网格划分质量不高的问题,运用MPI/Flow 3D仿真研究了无流道注射成型PMMA微圆柱阵列重量的变化规律。结果表明模具温度和注射时间对微结构的充填具有显著的影响,根据模具温度,注射时间与制品重量的关系曲线可确定微结构制品高复制度的最优模具温度和注射时间。 实验研究了不同工艺参数条件下微圆柱阵列注射成型,分别对微制品和流道系统进行称重分析,结果表明增加熔体温度和模具温度能够使保压压力更有效地通过流道系统传递到微型腔,制品重量增加,这与常规注射成型中熔体温度、模具温度增加,制品重量降低的规律相反。从影像测量仪观测结果发现,成型重量大的制品,微结构充填效果好,制品重量大小可初步评价微结构制品复制度的高低,该方法可用于提高微制品复制度。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TF124.39

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