机械毕业论文英文翻译.doc

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1、微注射成型热塑性聚合物：从理论到实验J.Giboza.b,T.Copponnexb,P.Melea摘要：微注射成型（HIM）是大规模生产热舉性微舉件的最有效的工艺之一。微注射成型工艺不仅仅是传统注射成型工艺的成比例缩小，它更加需要对工艺的每一个部分进行重新思考,因为聚合物微槊件的成型工艺条件比较苛刻。本文研究了工艺参数对微注射成型（uIM）高密度聚乙烯（HDPE）微结构性能的影响。通过工艺实验测试了成型设备的稳定性，并分析了齐主要工艺参数的影响，同时对聚合物的构成和微结构的性能与常规塑件进行了对比。通过差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）和傅里叶变换红外线光谱（FTTR）等方法

2、揭示了工艺减少所引起的可能变化。结果发现影响显著，如对聚合物结构的不可逆改性等。关键词：微注射成型，微结构，聚乙烯，工艺，物理化学特征工艺组成注射成型微注射成型注槊机■液压和电气设备•锁模力＞15t•电气或电子气动机•锁模力"5t模流分析-1D/2D模拟-3D模拟模具开发-CAD儿何建模•浇口直径＞1mm•流道尺寸和浇口位置的仿真■浇口直径＜1mm加工-CNC加工-EDM（电火花加工）-CNC或EDM加工・LIGA或准LIGA,pEDM，点解加工（ECM）,激光烧蚀，深度反应离子蚀刻（DRIE）槊•化•螺杆加热（直径＞20mm）•剪切率＜1044S_i•槊化螺杆（直径＜20mm）或柱塞

3、注射•注蜩螺杆或柱塞（直径＜20毫米）•剪切率＞106S1温度•制造商推荐的温度•高于制造商推荐的温度•模具变模温系统保压•根据压力或进程进行切换•根据柱塞/螺杆位置进行切换■浇口的快速冻结表1.传统注射成型和微注射成型的比较［3］据最新一项有关微机电系统（MEMS）和微系统（MST）⑴的研究,到2009年,山场将会从2005年的120亿美元增长到240亿美元。这一发展的主要原因在于对可擦写（RW）磁头、喷墨头和微显示器等微型部件需求的增加。然而，这需要对现有技术进行•改述，尤其需要缩短微察件的成型周期。现在市场上可选购的热須性聚合物有很多种。其独特的热、机械和电气特性让它们在许多方而

4、得以利用。由于注射成型生产效率高，所以人部分塑料制品都采用注射成型（IM）。零件的小型化是现阶段技术发展的趋势，这将使更多的功能集成在一个更小的空间，此外，最近十年纳米技术的发展使得在纳米范F同内制造模具镶件与微结构成为可能［2］。微注射成型T艺不仅仅是普通注射成型工艺的成比例缩小，其在方法和实验屮有很大不同。冷却•通常儿十秒钟•瞬时冷却控制部分•槊件质景和尺寸■尺寸公差，部分功能如表1所示，須件微型化需要对丁•艺的进行统计，以核实注草机的稳定性和确定主每一个组成部分进行修改，有时为了成型微槊件，还需要开发特定的系统。不同的研究表明，注射成型（1M）在蜩件厚度方向上易形成不同的结构，这

5、种结构常被称为表芯结构［4、5］。这是因为在与模具接触的表层聚合物具有很髙的冷却速率，并且，剪切力也会使塑件在整体厚度方向上表现出菲均质性oMendoza等研究表明，在3mm厚的样本中,表层的厚度为30到50微米。值得注意的是，这些值已经接近微结构的尺寸值或微璃件的厚度值。为了证明微结构屮是否存在表芯结构，以及分子链的移动与聚合物晶体结构可能存在的差异，对常规蜩件和微塑件进行了对比。2.实验2.1.常规塑件和微塑件常规槊•件是一个长40mm,厚1.5mm的正方板。该塑件使用普通模具在Babyplase$10注射机上注槊成型。微赠件为手表齿轮结构（见图一），其尺寸为：长3.7mm,厚0.

6、15mm,并且有一个0,2mm的微特征。由于浇口直径（0.2mm）尺寸小，同时为便于主流道脱模，本实验采用三板模成型微蜩件。图1.齿轮（三个黑色圆圈是注射点）2.2.材料的选择本实验所使用的槊料为北欧化工集团生产的高密度聚乙烯，型号MG9641,熔体流动速率（MFR）为8.0g/（lOmin）,密度0.964g/cm3o2.3.微塑件成型第一-步，利用统计学的方法对两种鴉件共300个（此片分别称为SPC1和SPC2）要的注射工艺参数。每组样本100个。基于以前的不完整的部分测试，选择蜩件的长度作为工艺过程屮控制的变量。利用微型光学显微镜进行测量。通过测试乞部分的平均长度及其偏差用以计算

7、系数Cam和Cmk（见表2）o表2.零件成型T艺控制表SPC1SPC2平均长度（mm）3.7473.759标准偏并（mm）0.0070.006Cam1.351.51Cmk1.170.69与"公差/标准偏差"比冷•相对应的Cam系数值超过了限制值1.33,这意味着该机器有能力生产长度方向上公差为0.06毫米的微塑件。6k的系数值低于1・33,表明产品的偏差并不在屮心，而是向低长度值偏移。通过8组成型实验，研究了工艺参数的影响。犁件的长度值不但反映