注塑模具锁模力的影响因素及简单经验计算方法

注塑生产中,锁模力参数设计十分重要.本文从成品及流道在分型面的投影面积、浇口的数目和位置、浇口的尺寸、塑料的粘度、流程/壁厚比例、射胶速度等方面分析了影响模具锁模力的因素.鉴于锁模力的理论计算较为复杂,本文提出了一种简化的计算方法.     

微细胞皿注塑模具变温系统设计

采用微细电火花技术铣削加工了细胞皿模具型腔,以聚丙烯(PP)为例进行了成形工艺数值模拟分析,结果表明,注射速率、模具温度、熔体温度对充模过程影响较大,模具温度需要达到120℃型腔才能充满。提出了油水电相结合的变模温技术,变模温实验结果表明,型腔温度从80℃变化到120℃大约需要6min。填充实验表明,油水电相结合的变模温技术对实现微注塑模具成形过程的变模温是可行的。     

微注塑成形中壁面滑移对熔体充模流动影响的研究

分析了微尺度下熔体壁面滑移机理，研究了微注塑成形中壁面滑移对熔体充模流动行为的影响。利用有限元方法进行数值模拟，确定了不同特征尺寸微通道中熔体的滑移系数，分析了入口剪切速率和长径比与滑移速度之间的关系。研究结果表明：壁面滑移使熔体速度曲线趋于平滑；当熔体入口速率一定时，其壁面滑移速度随微通道特征尺寸的减小而减小；入口剪切应力相同时，壁面滑移速度随微通道的长径比的增大而增大。     

微注塑充模流动过程熔体黏度影响规律的数值模拟

微型塑件注射成型充模流动过程中,与宏观塑件相比,塑料熔体黏度随剪切速率的变化对流动的影响有很大的不同.对比微观和宏观黏度模型,运用流体分析软件Fluent,对微注塑充模流动过程熔体黏度的影响规律进行了研究.分析了熔体黏度的分布规律,结果表明微尺度降低了熔体黏度.研究了微尺度熔体黏度模型对熔体速度场、温度场和压力场的影响规律,结果表明:微尺度黏度模型的速度相对较大,近壁面区熔体温度相对较高,对微通道中的压力分布几乎没有影响.总体而言,由于通道微尺度而造成的熔体黏度变化有利于微注塑成型.     

微注塑保压时间对平面透镜相对折射率的影响

针对透明器件对光学性能要求很高的现实,提出通过调控相对折射率来实现光学性能调控的方法。以微注塑薄壁透镜为例,对平行激光光源通过光学透镜后的波阵面进行检测与重建;接着推导出了波阵面检测结果与相对折射率的理论关系,并计算了透镜内部相对折射率的分布;最后考查了微注塑过程中保压时间对透镜相对折射率分布的影响。实验结果表明：当微注塑保压时间从1s延长至3s时,相对折射率分布均匀度明显提高,折射率的极差从6.1×10-3减小到2.9×10-3。该相对折射率表征方法能有效调控光学制品性能。     

微注塑成形中熔体充模流动分析及其数值模拟

借鉴宏观熔体的流变学理论和建模技术,针对微尺度流道中的聚合物熔体流动特性,采用模型修正方法,建立反映微小通道中熔体流动特性的理论模型.同时,应用数值模拟方法,研究微尺度粘度、壁面滑移和熔体与模具间的表面传热系数对微小熔体流动的影响关系,并与相关试验数据进行比较.结果表明,微流道中的熔体粘度明显小于传统理论下的粘度值,且与微流道的特征尺寸成正比.随微流道特征尺寸减小,滑移系数也明显减小,壁面滑移速度则增大.考虑局部表面传热系数时微流道中的熔体温度分布具有尺寸效应.微尺度流道中的熔体流动行为与宏观熔体有许多不同.     

微流量系统的基础技术研究

介绍了国家自然科学基金重点资助项目”微型机械制造基础理论及基础技术研究”中“微小型泵的基础技术”及其后续工作的研究成果,并结合微流量系统研究分析了当前微型机电系统发展的几个特点,微型机电系统的重要基础课题的研究突破为其发展和应用打下基础。国际上微光机电系统技术刚走向全面发展,正是我国发展该领域的好时机。     

微力电系统中多层膜的端部应力集中

微电子技术的发展对其本身及封装的结构可靠性提出了更高的要求，微机械的出现又使得微电子－机械元器件的电学行为和力学行为密不可分，从而扩展成为一个统一的微力电系统，微力电系统的强度问题主要是多层膜在制造和使用过程中，由于不同材料热学与力学参量的失配引起的残余热应力，特别是在界面和端部的应力集中，本文应用有限元方法分析了在不同的端部几何形状和组合形状下，多层膜中应力沿界的分布，对于微电子元件在成型过程中     

计算机微视觉微运动测量系统图像噪声分析

对计算机微视觉微运动测量系统采集的图像噪声及处理方法进行了研究.分析了各种在微运动测量时引起测量误差的图像噪声.在此基础上,通过对一幅典型的由计算机微视觉微运动测量系统采集的MEMS图像进行分析,给出了减少这些噪声的常用方法.分析表明了对于这种微结构图像以下噪声处理方法的有效性:首先采用中值滤波器减少散粒噪声以及采用一个低通滤波器减少高频噪声,然后采用两点修正法可以减少固定图像噪声;此外,在采集图像时适当增加曝光时间可以减少机械噪声的影响.     

基于原子力显微镜的微纳结构力学测试系统

原子力显微镜是微纳米尺度科学研究中的一个精密仪器,从原理和应用,设备的软件、硬件的扩展都具有很大的发展空间.随微纳机电系统的应用,非常迫切需要开发基于原子力显微镜的力学相关测试系统.在此情况下,着重开发部分相关力学测试软件和系统硬件的扩展.基于原子力显微镜中的一个最基本的力-位移曲线功能,开发力学测试软件,实施单点、多点的力曲线测量,疲劳度测量和单线扫描四个测试功能,系统在硬件上增添微动平台,具有较大的横向位移,保证微纳结构尺寸的测试.相关测试表明,该软件具有较好的一致性和使用性,能方便地进行力学量的提取.