高聚物熔體表面特性測試及對微注塑影響研究.pdf

1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文高聚物熔體表面特性測試及對微注塑影響研究姓名：劉志偉申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：精密儀器及機(jī)械指導(dǎo)教師：劉沖;徐征20091216高聚物熔體表面特性測試及對微注塑影響的研究A b s t r a c tM i c r oi n j e c t i o nm o l d i n gi s v e r ys u i t a b l ef o rm a s sp r o d u c t i o no ft h e r m

2、o p l a s t i c s —b a s e dm i c r o —a n dm i n i —p a r t s ．A n a l y z i n go f t h ef i l l i n gp r o c e s s i nm i c r oi n j e c t i o nm o l d i n g i sh e l p f u la n di m p o r t a n tf o rt h e o p t i m i

3、 z a t i o n o ff a b r i c a t i o np r o c e s sa n dm o l d i n gs t r u c t u r e ．B u tt h ee x p e r i m e n t a l r e s u l t s i n d i c a t e t h a t m u c h d i f f e r e n c e e x i s t s b e t w e e n m i c r

4、 o ．f i l l i n g a n dm a c r o —f i l l i n go f p o l y m e r m e l t ．T h ee f f e c to fs u r f a c e t e n s i o n i sb i g g e rt h a nt h a to f b o d yf o r c e、) ~ ，i t h t h ei n c r e a s i n g o ft h er a t

5、eb e t w e e ns u r f a c ea r e aa n dv o l u m e ．I tw i l l o b v i o u s l yi n d u c ed e v i a t i o ni nt h ee v a l u a t i o no f m i c r o - f i l l i n g 、析t hm a c r o - s c a l ea n a l y s i st 0 0 1 ．I nt

6、h i sp a p e r ．w em a i n l y c o n s i d e r e d t h e e f f e c t o fm i c r o ．s c a l e v i s c o s i t y a n d s u r f a c e t e n s i o n a n dd i d t h ef o l l o w i n g w o r k ：U s i n gt h ei m a g em e t h o

7、 d ，w em e a s u r e dt h e s u r f a c et e n s i o no fP M M A m e l t a n dt h ec o n t a c ta n g l eb e t w e e nm e l ta n dS i & N i 、^ r i t ht h eD r o p s h a p e a n a l y s i ss y s t e mD S A 10 0 ．T h e

8、e x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w t h a t t h es u r f a c et e n s i o na n d t h ec o n t a c ta n g l ed e c r e a s e sw i t ht h ei n c r e a s i n gt e m p e r a t u r e ．W i t ht h e i n c r e a s i n gt

9、 i m e ．t h es u r f a c e t e n s i o n i n c r e a s e s a n d t h ec o n t a c ta n g l e d e c r e a s e sa n db o t h o f t h e m r e a c h t h e s t e a d y ．s t a t e ．I tc o u l d b ec o n s i d e r e d t h a ti

10、n c r e a s i n gt h em e l t t e m p e r a t u r ec o u l d r e d u c et h er e s i s t a n c eo f t h es u r f a c et e n s i o nw h i c h w i l lb eh e l p f u lt ot h eq u a l i t yo f i n j e c t i o n m o l d i n g

11、 ．T h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e ns u r f a c et e n s i o na n dt e m p e r a t u r ei s r e c e i v e d ．A l s ow e g o tt h er e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e c o n t a c t a n g l e a n d t e m p

12、e r a t u r e ． I t d e v e l o p s t h e a c c u r a c ya n dp r e c i s i o n o f n u m e r i c a ls i m u l a t i o n b y a d d i n g t h e s e r e l a t i o n c u r v e st ot h ea n a l y s i sm o d e l ．‘B a s e do

13、nt h eo p e ns o u r c ec o d eO p e n F O A M ．a(chǎn) na n a l y s i sm o d e li s c o n s t r u c t e df o rt h ef i l l i n gf l o w p r o c e s s o f m i c r o i n j e c t i o n m o l d i n g 、Ⅳi m t h e o b j e c t - o r

14、 i e n t e dp r o g r a m m i n g m e t h o d ．i n w h i c h t h e s u r f a c e c h a r a c t e r i s t i c s a n d t h e l a wf o r v i s c o s i t y v a r y i n g o b t a i n e d f r o me x p e r i m e n t sa r e i n

15、c l u d e d ．n l ef i l l i n g p r o c e s so ft h em i c r o —c h a n n e l ．w h i c h i S e s s e n t i a l i nm i c r o —f l u i d i cd e v i c e s ．i Ss i m u l a t e d a n d a n a l y z e d ．F r o m t h e r e s u l

16、 t ．t h ee f f e c t s o fs u r f a c et e n s i o n a n d v i s c o s i t y o n t h ef i l l i n g r a t eo f m i c r oi n j e c t i o n m o l d i n g a r ed e m o n s t r a t e d ．T h e s i m u l a t i o n r e s u l t

17、s s h o w t h a ta st ot h em i c r o c h a n n e l sw h i c h m e l t f l o w i n g d i r e c t i o ni sp a r a l l e lt ot h ec e n t r a la x i so f , t h ee f f e c to f m i c r o ．s c a l er e d u c e s t h ev a l u

18、 eo f v i s c o s i t ya n d t h ep r e s s u r ew h i c hi s h e l p f u lt ot h ef i l l i n gf l o w ．A st ot h em i c r oc h a n n e l sw h i c h m e l tf l o w i n gd i r e c t i o ni sp e r p e n d i c u l a r t ot