工藝參數(shù)對微注塑制品形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、微注塑成型過程中，熔體經(jīng)歷復(fù)雜的熱機(jī)歷史，使得微注塑成型制品的形態(tài)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)注塑制品的形態(tài)結(jié)構(gòu)有很大區(qū)別，微注塑成型中的熱機(jī)歷史及對微制品成型過程中形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響對制品的最終性能起著決定性作用。由于微注塑制品的型腔尺寸微小化，成型過程中工藝的改變和控制在很大程度上左右了制品在型腔內(nèi)受到的熱機(jī)歷史。因此，本文從控制工藝參數(shù)的角度研究工藝參數(shù)對微注塑制品形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，以期獲得完整系統(tǒng)的規(guī)律，探究材料在微注塑過程中形態(tài)結(jié)構(gòu)形成的機(jī)理。主要工

2、作及結(jié)論如下：
　　1、微注塑成型中熔體在型腔內(nèi)的充填流動行為分析。對一組不同厚度（1.0mm、0.5mm、0.2mm）的 POM微注塑制品在不同的工藝條件下進(jìn)行了微注塑成型實驗，研究注射速度、模具溫度和熔體溫度對制品充填行為的影響，并分析尺度效應(yīng)對制品充填行為的影響規(guī)律。結(jié)果表明：隨著注射速度、模具溫度和熔體溫度等工藝參數(shù)的提高，微制品的充填長度有明顯增加。型腔尺寸越小，充填越困難。不同工藝參數(shù)對充填的影響分析表明，對于0.2m

3、m微制品，注射速度對充填長度的影響最大，其次為模具溫度和熔體溫度；充填過程中熔體的流動前沿出現(xiàn)流動不平衡現(xiàn)象。
　　2、工藝參數(shù)對POM微注塑制品形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。基于一組厚度為1.0mm和0.2mm的制品，采用單因素實驗研究工藝參數(shù)對微制品形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，通過偏光顯微鏡（PLM）和差示掃描量熱法（DSC）對制品的形態(tài)結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度進(jìn)行表征分析。實驗結(jié)果表明：POM微制品均呈現(xiàn)皮芯分層結(jié)構(gòu)，芯層晶體呈現(xiàn)典型的三方晶系特征，隨著制品尺寸

4、的減小，芯層晶體尺寸增大。制品尺寸越小，皮層和剪切層占比越大，在1.0mm厚的微制品內(nèi)，芯層厚度占主導(dǎo)，而在0.2mm厚的制品內(nèi)，皮層厚度占主導(dǎo)；工藝參數(shù)對制品形態(tài)結(jié)構(gòu)影響程度由大到小分別為注射速度、模具溫度、熔體溫度，且隨著注射速度、模具溫度、熔體溫度的升高，制品皮層厚度減小。隨著注射速度和模具溫度的提高，制品結(jié)晶度整體上小幅度上升，注射速度超過一定范圍時制品結(jié)晶度又出現(xiàn)下降；隨著熔體溫度升高，制品結(jié)晶度總體呈現(xiàn)下降的趨勢。DSC結(jié)果

5、表明工藝參數(shù)的改變對制品整體結(jié)晶度影響不大。
　　3、工藝參數(shù)對iPP微注塑制品形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。采用單因素實驗，通過偏光顯微鏡（PLM）研究注射速度、熔體溫度和模具溫度對不同厚度（1.0mm和0.2mm）微制品的形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，實驗結(jié)果表明：厚度為1.0mm的微注塑制品呈現(xiàn)包含冷凍層、剪切層和球晶芯層的皮芯結(jié)構(gòu)，且皮層厚度相對比例較小；厚度為0.2mm的制品出現(xiàn)了含柱晶層的皮芯結(jié)構(gòu)，且皮層厚度相對比例較大。注射速度對iPP微注塑制

6、品形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響最大，模具溫度次之，熔體溫度影響最小。隨著注射速度、模具溫度和熔體溫度的增大，微制品的皮層厚度呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。
　　4、型腔幾何因素對微注塑制品形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。對比了POM和PP微注塑制品沿流動方向形態(tài)結(jié)構(gòu)的演化，沿著流動方向POM微制品的皮層厚度先變大后減小，PP微制品的皮層厚度呈現(xiàn)逐漸減小趨勢，且在澆口附近呈現(xiàn)無芯結(jié)構(gòu)；POM制品的大球晶從傳統(tǒng)制品的靠近皮層的部位轉(zhuǎn)移到微制品的芯層部分，PP微制品的皮層和芯