微注塑成型中熔体充模流动的影响因素研究

针对微注塑成形中因熔体的质量小、所含的热量少及流动通道截面尺寸微小等特点所带来的不同于宏观注塑成形中的熔体流动问题及影响因素,进行了理论分析及相关试验研究。结果表明,微注塑成形中,模具温度是影响微尺度下熔体流动的重要工艺因素,且随通道截面尺寸的减小而逐渐增大;而壁面滑移对微小熔体流动行为的影响,也随通道尺寸的减小而增大。此外,模具排气、通道表面粗糙度等因素的对微注塑成形的影响也不可忽视,而表面张力等因素的影响可被忽略。

微注塑成型流动中熔体壁面滑移的研究

基于宏观熔体流动的基本理论及其流动过程中壁面滑移机理的分析,针对微注塑成型模具中熔体充模流动时的壁面滑移行为,建立了微小通道中高聚物熔体流动的壁面滑移理论模型。并用数值模拟方法,对不同滑移系数时微小通道中熔体的壁面滑移对流动速度、熔体压力等的影响进行了研究。结果表明,微小通道中的壁面滑移可使壁面处熔体的流动速度增加,压力损失减小,有利于熔体的充模流动。

微注塑成型充模流动中的表面张力

微尺度通道中的高聚物熔体流动行为与宏观熔体流动有许多不同。基于对微注塑成型中的熔体充模流动特性的理论分析,建立了微小通道中熔体流动的表面张力模型,并以不同的表面张力系数和不同接触角,对矩形微通道中的熔体流动速度分布进行了数值模拟。结果表明,接触角小于90°时,熔体在通道壁面附近具有最大速度;接触角大于90°时,熔体在壁面处具有最大速度。无表面张力时,熔体填充流动所需时间明显长于有表面张力时的填充时间,即表面张力对微小通道中的熔体流动具有促进作用。