基于超聲塑化效應的高分子微細件成型技術研究.pdf

1、微細器件制造是實現(xiàn)精密機械與電子裝置、特別是微光機電系統(tǒng)（MEMS）功能的關鍵和決定因素之一，而高分子材料的微成型是其中的一個重點內(nèi)容。目前，高分子微細件成型主要利用微注塑方式完成，存在著需要專用微注塑機、成型溫度和質量難以準確控制等問題?；诔曀芑母叻肿游⒓毤尚头绞?，具有成型效率高、無需專用加熱裝置以及溫度控制相對容易等優(yōu)點，但目前相關研究很少。
　　本文通過物理實驗和數(shù)值方法，研究了工藝參數(shù)對超聲塑化的影響規(guī)律；針對

2、基于超聲塑化效應的高分子材料微細件成型技術，利用超聲波塑料焊接機進行了PP微齒輪的成型試驗，并首次提出了塑料振動擠壓成型的概念。主要工作包括：
　　①從摩擦熱效應和空化效應出發(fā)，探討了高分子材料的超聲波熔融塑化機理，概括了超聲塑化模型。利用龍格—庫塔方法研究了超聲波頻率、聲壓幅值和塑化壓力對空化效應的影響規(guī)律。
　?、谧孕性O計了超聲塑化實驗裝置并進行了ABS超聲塑化實驗。研究了不同超聲振幅和壓力對ABS超聲塑化速率的影響，并

3、將實驗結果與數(shù)值分析結果對比，進一步探討了高分子超聲塑化的本質。
　?、劾贸暡ㄋ芰虾附訖C進行了PP微齒輪超聲振動輔助成型的實驗。通過測定PP的溫度變化分析材料實時的物理狀態(tài)，分析了基于超聲塑化效應的高分子材料微細件成型工藝。
　　④提出了塑料超聲振動擠壓新工藝。通過試驗簡單探討了超聲振動擠壓與超聲塑化成型技術的本質區(qū)別，為后續(xù)的深入研究奠定基礎。
　　本課題在對高分子材料超聲塑化機理的理論與實驗研究基礎上，提出了基