微壳体塑件充模流动三维数值模拟

针对微注塑成形中熔体充模流动行为,运用流体分析软件Fluent,对微壳体塑件熔体充模流动进行了三维稳态模拟。建立了微观黏度模型和壁面滑移模型,运用VOF多相流模型,研究了熔体充满型腔时的稳态三维流场,做出切片图分析了压力场和速度场。通过对考虑和不考虑微尺度影响(微观黏度和壁面滑移)的对比和分析,可以看到考虑微尺度因素影响时充模阻力减小约19%,而速度变化不明显。分析表明微尺度黏度对熔体流动影响显著,有利于微注塑熔体充模,而壁面滑移对充模流动影响较小。

微流道中聚合物熔体的流变特性及其数值模拟

在构建表征微尺度下熔体流变特性的黏度模型基础上，通过分析ABS熔体在不同注射温度、不同截面尺寸微流道中的压力分布，对微注射成型过程中聚合物熔体黏度变化对填充过程的影响规律进行了研究。数值模拟结果表明，在微流道中熔体的微尺度黏度小于传统黏度，且随微流道截面特征尺寸的减小而成比例减小；熔体速度分布随微流道截面特征尺寸减小而趋于均匀。

矩形微通道中PS熔体的流变特性

使用双料筒毛细管流变仪测试PS熔体在温度为220、240、260℃和剪切速率为500～2万s-1的条件下流经截面为320μm×300μm、500μm×400μm、1 000μm×785μm,长径比不同的矩形口模时的黏度。实验结果表明:在同一温度和剪切速率条件下,熔体黏度随口模截面尺寸减小而减小;随口模长径比增大而增大。将实验黏度值和两种不同的微尺度黏度模型的理论值进行了比较,发现考虑长径比的微尺度黏度模型更能表征矩形微通道中PS熔体的流变特性。