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塑料科技2025年第05期:超声辅助注塑微结构方向调控与工艺优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:姜勇;吕伟红;郭超;邹德波;冯圣尧;

单位:中国船舶集团有限公司第七一三研究所;河南省水下智能装备重点实验室;

摘要:针对微注塑成型中微结构复现性差的问题,提出基于超声振动辅助微注塑成型中微结构的调控策略,通过振子与型腔一体化集成实现超声能量向模腔微区的定向富集。基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料开展多参数实验,探究超声功率、注射压力及速度对纵横微沟槽成型的影响。结果表明:无超声时,纵向微沟槽开口宽度(166~213μm)优于横向(170~267μm);施加超声后,横向微沟槽开口宽度显著降低(最低为167μm),但纵向宽度增大(最高为224μm)。注射压力提升至85 MPa可抑制超声对纵向结构的负面影响,最佳工艺组合(超声功率350 W、注射速度102 cm~3/s、注射压力85 MPa)的纵、横微沟槽开口宽度分别为172μm与168μm。机理分析表明,超声振动通过降低熔体黏度与调控分子链取向改善横向填充,但加剧纵向熔体滞留。研究为微结构注塑工艺优化提供了实验依据。

关键词:注塑成型;;超声振动;;微注塑成型;;微结构

基金资助:国家自然科学基金(52075076)