微射出成形技术

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射出成型简介

射出成型简介

射出成型简介1 射出成形之基本知识。

1.1 射出成形的特征以及组成。

射出成形是将溶融的成形材料以高压的方式填充到封闭的模具内,射出成形的模腔内承受的压力约400KGF/CM2,大约为400个大气压,以这样高的压力来制作产品是它的特征,这是它的优点也是它的缺点。

也就是说模具必须制作得相当坚固,因而模具价格也相当昂贵,因此必须大量生产以便与高价的模具费用互相扣抵,例如每批之生产量必须10000PCS以上才合理,换句话说;射出成形的工作必须以大量生产才行。

成型过程所说几个步骤:1.1.1关门安全门上才开始成型。

1.1.2 锁模将移动侧的移动板前进,使得模具关闭,模具关闭以后确实地把模具锁紧。

1.1.3 射出(包括保压)螺杆快速地往前推进,把熔融之成形材料注入模腔内填充成形,填充之后压力要必须继续保持,这个动作特别取名为“保压”。

在刚充填时模具承受的压力,一般叫做射出压或者叫做“一次压”。

1.1.4 冷却(以及下个动作的可塑化工程)模腔内之成形材料等待冷却凝固之过程叫“冷却”。

在这时候射出装置也准备下次工作,这个过程叫做“可塑化过程”。

放在料斗里的成形材料,流入加热的料管内加热,是依据螺杆旋转把原料变成熔融状态,螺杆像拨取螺丝的原理一样,一面转一面后退,螺杆前端会储存熔融之成形材料,螺杆旋转时,抵抗螺杆向后退的压力称之为螺杆的“背压”。

1.1.5 打开模具将移动侧的移动板向后退,模具跟着打开。

1.1.6 打开安全门安全门打开,这时成形机处于待机中之状能。

1.1.7 取件将成品取出,然后检视确认模具内未残留任何对象再关门.以上整个成形作业叫做一个CYCLE成型。

成品是由模具的形状成形出来。

模具是由母模及公模块合成,公母模模仁之间留有空隙,材料在此流入压缩形成产品。

成型材料要流入公母模之前的通路有主流道(SPRUE)流道(RUNNER)闸门(GATE)等。

1.2 射出成形机射出成形机以较大项目来区分,可分为两项,锁模装置和射出装置。

精密射出成型

精密射出成型

精密射出成型乃是传统射出成型但是要求产品之高精密度。

一、射出成型各阶段之基本原理与物理现象:﹝1﹞射出成型以模具的机械动作可分为锁模阶段、充填阶段、保压阶段、冷却阶段及开模顶出五个阶段,如图1-1所示;但以熔胶在模具的流动至开模为止,则可分为充填、保压及冷却三个过程。

图1-1模具机械动作阶段图﹝2﹞在充填过程中时射出成形机的螺杆向前运动将熔胶经由浇口,流道压入模穴内。

由于熔融树脂具有高度黏性,为,同时熔胶也必须维持有压力梯度。

熔胶的黏度随时间、剪变率而改变,因此在模腔内各点的压力随着时间位置在变化。

在整个过程中,模穴壁上的压力随时间的变化大致如图1-2所示。

图1-2模穴压力在射出成周期的变化。

﹝1﹞充填阶段﹝2﹞压料(packing) ﹝3﹞冷却阶段在充填阶段﹝1﹞压力主要是来克服熔胶在模穴内流动的阻力,当模穴充填完后由于熔胶的可压缩性以及其后冷却的收缩,为了补偿这个收缩效应,在保压阶段﹝2﹞保压压力将熔胶继续压挤入模穴直浇口凝固。

尔后熔胶一直冷却至表面固化到某一程度成品才被顶出。

充填阶段时,当熔胶流入模穴时与冷的腔壁接触,会形成薄的凝层,靠近壁上的熔胶温度会降低,在熔胶流动的峰前,由于喷流效应( Fountain Flow Effect ) 熔胶从中心往两模腔壁流动造成等速的熔胶流动,同时热熔胶从中心带至前缘及两边模腔壁。

在熔峰后端之熔胶则是层状流动,在中心的流动速度最大,而凝固层边的流速为零。

如图1-3所示。

图1-3充填过程中熔胶流动方向剖面流速分布图。

熔胶流峰显示喷流效应(Fountain FlowEffect)同理靠近模穴处温度较低而肉厚中央熔胶仍然保持高温,有时由于黏度生热﹝Viscous Heating﹞的效应﹝与射速有关﹞在较近模穴的地方会产生高温,这种现象在浇口尤其显着( 图1-4 )。

由于熔胶是非牛顿流体,黏度呈现剪薄(Shear Thinning ﹞效应随着温度、剪切率而改变,因此在充填过程中,压力、速度、温度,以及扮随的黏度、剪切率在流动方向以及肉厚方向均有很大的变化,对于成型及成品品质会有很大的影响。

《射出成型教材》课件

《射出成型教材》课件
高压注射
流体塑料在高压下被注射进模 具中。
冷却固化
塑料在模具中冷却固化。
开模取出成型品
冷却固化后的塑料从模具中取 出,完成射出成型过程。
射出成型的应用领域
家电行业
家电产品的外观件和内部结构 件,如洗衣机、空调、电视机 的壳体和内部结构件等。
玩具行业
玩具产品的外观件和内部结构 件,如塑料玩具车、塑料玩具 动物等。
检验与包装
对产品进行质量检验,合格后进 行包装,确保产品在运输过程中 不受损坏。
05
射出成型问题与对策
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
成型不良
•·
Байду номын сангаас
材料问题: 塑料材料流动性差、 收缩率大,或材料中杂质多,影 响成型效果。
射出成型过程中,由于各种原因 导致产品成型不完整或表面质量 差。
复合材料
探索将多种材料复合在一起,形成具 有优异性能的复合材料,提高产品的 质量和性能。
新技术应用
3D打印技术
将3D打印技术应用于射出成型领 域,实现个性化、小批量、复杂
产品的生产。
自动化技术
引入自动化技术,提高生产效率 ,降低人工成本,实现大规模、
高效的生产。
智能化技术
利用人工智能、大数据等技术, 实现生产过程的智能化控制和优
硅胶
具有优良的耐高温和耐化学腐蚀性 ,广泛用于密封件和厨具制品。
03
射出成型设备
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
射出成型机种类
立式射出成型机
适合生产小型、精密的塑料制品。
卧式射出成型机

射出成型工艺

射出成型工艺

射出成型工艺图1 塑胶射出流程注塑过程中的关键步骤:1. 塑化计量1)塑化达到组分均匀、密度均匀、黏度均匀、温度分布均匀。

2)计量保证将塑化好的熔体定温、定压、定量射出。

3)塑化效果和能力柱塞式射出机、螺杆式射出机(普通螺杆塑化、动力熔融)。

其中螺杆式射出机的塑化能力强于柱塞式射出机。

2.射出充模1)流动充模射出过程中注塑压力和速度的变化。

射出压力与熔体温度、熔体流速的关系。

射出压力与熔体充模特性(充模流动形式和充模速度)的关系。

2)保压补缩保证将塑化好的熔体定温、定压、定量射出。

保压力、保压时间和模腔压力之间的关系会影响制件的密度、收缩及表面缺陷。

射出成形加工考虑要点1. 模具成形温度模温过低:熔体流动性差,制件上产生较大应力、熔接痕,表面质量差。

模温过高:冷却时间、收缩率、翘曲变形均增大。

模温影响射出的成型性、成型效率、制品品质。

尤其对流动性、尺寸安定性、表面光泽及内应力有绝对影响.2. 塑料温度若低于黏流温度:不利于塑化,熔料黏度大,成型困难,易出现熔接痕,表面无光泽或缺料。

若高于热分解温度:引起热降解,导致之间物理和力学性能变差。

3. 螺杆回转速度当进料时,螺杆回转并在背压作用下向后退,其回转速度将主要影响图2. 螺杆转速与塑化效果的关系螺杆对物料的塑化能力,此外对料温也会产生影响。

螺杆转速达到一定数值后,综合塑化效果下降。

4. 背压设定与螺杆转速一起影响螺杆对物料的塑化效果,要综合考虑背压力和螺杆转速的设定。

背压大而螺杆转速小时会发生逆流。

背压过小会使空气进入螺杆前端。

5. 射出成形压力若射出压力过小:模腔压力不足,熔体难以充满模腔。

若射出压力过大:涨模、溢料,压力波动较大,生产难于稳定控制,制件应力增大。

射出压力确定原则:根据条件,射出压力尽量高,有助于提高充模速度、熔接痕强度,防止缺料,使收缩率减小;但同时要注意避免喷射流动。

6. 射出成形速度若射出速度过小:制件表层冷却快,易发生缺料、分层和熔接痕若射出速度过高:维持熔体温度,减小熔体黏度,制件比较密实均匀容易产生喷射,在排气不良时会使制件灼伤或热降解同时应当注意要改变聚合物黏度时应根据聚合物黏度对温度敏感性和对剪切速率敏感性两个因素确定注射温度和注射速度。

射出成型技术.

射出成型技术.

種類 有無空調
氣候 最大合模力 最大射出量 最高射出壓力 書夜溫度差 射出力 冷卻水量安定 模開閉速度逆止環有無摩耗 性 形式 廠商 成 照明亮度 形 制造年份 螺桿選定 品 可塑化能力 品 質 背壓 冷卻孔設計 成 合模力 射出速度 本 硬度 程式控制模式 射出壓力 螺桿缸套設定溫度 保壓壓力 流道系統和澆口尺寸 螺桿迴轉數 陰模數和配置 面板定時器之設定 離模線形狀 模具溫度設定

射出成型工藝工
1.在設計一個產品時,首先要分析所選材料的機械特性與產品的要求是否相符是非常重要的; 塑料與金屬材料相比機械性質弱,因此有必要對準備設計的產品之強度、結構、抗衝擊特 性,使用環境(濕度、溫度、紫外線等)作一定義,並在選擇材料時予以留意.塑料的機械特性 可概括為抗衝擊強度、 剛度、韌性、拉伸強度及變曲強度,應力一變形,曲線疲勞特性等幾 個方向. 一般來說,熱可塑性塑膠為粘彈性體材料,施加應力時發生彈性變形和縮性變形,並且 應力與變形率的關系隨溫度呈不同的比值關系,如溫度上升時抗拉強度及抗彎強度降低.相 反,若增加變變形率的速度,則抗拉強度及抗彎強度呈增加趨勢. 2.在了解塑料特性選擇后依產品計算投影面積以便選擇出成型機噸數大小,如何計算合模壓 力(TON)換算方式: 投影面積 X 模內平均壓力 X (1+安全系數)X10-3 A cm2 X PM X (1+ ) X 10-3 =安全系數 0.1~0.2 PM=模內平均壓力值 PS、PP 、PE參考值250~300 ABS 、SAN 、PA 、POM參考值300~400 PC 、PMMA 、 PPO 、 PVC 參考值400~600
有了以上條件,可選擇出適合的機台,材料來成型出一個良好的產品. 3.一般塑料性質與成型作業之關系如下: A:PS 、AS 、ABS 稱苯乙烯料,為一般普通料,這些較易成型,唯ABS常用於鍍金品.要鍍金的產品注意事項如下: 1.熔膠管溫宜高ABS約2200C~2500C. 2.射出速度宜慢(用二次加壓法).射出壓力宜低 3.不可用離模劑 4.不可有收縮下陷及熔接線之流痕,成品表面不可有創痕 B:PC料 此料熔融粘度高,射出壓力大,管內溫度過高或滯久時,易起熱分解,變色及減低物性,須注意模溫 以850C~1200C為準,成品厚的在模溫低時,不只不易成型,殘留應力增加,是后日易破裂之因,為避 免裂開,宜用粉未狀的矽利康作離模劑,勿用液狀離模劑. C:亞克力料: 此料是強韌的,料流不良,且盡在低溫成型的,所以螺桿設計宜加強壓縮率,因此儲料壓力大,盡量 縮小桿徑,輕轉力又可強壓射出力,逢品質光滑平面度.宜用慢轉法,使昇不起管內溫度.模子加大 澆道,射嘴孔加大,設計模子時,須加開一兩處空間,讓已受冷卻的料先達到空間儲存,讓好的熔料 成型,是一種技術性加工成型的高尚品,操作時須闢凈室隔離灰塵,漏斗宜清潔,取模輕巧,帶白手 套等保持干凈.

射出成型的介绍(一)

射出成型的介绍(一)
注塑成型介绍
一、射出成型机的认识介绍
第一章
一、射出成型的特征: 射出成型是把成型材料以主压方式充填到模具腔内,射出
成型的模具腔内承受之压力约400KG.F/CM2大约为400个大气压。 以这样高的压力来制作产品,是射出成型的特征,这是它
的优点,也是它的缺点,也就是部模具必须制作得相当坚固,困而 模具价格也相当昂贵,因此必须多量生产,以便于高价之模具费用, 互相扣抵,换句话说,射出成型之工作,必须大量生产才行。 二、射出成型的过程(一个CYCLE循环)
OFF,ON—OFF……7~8次,听到马达转换为Y之声音后,启动马达之动作,便完成。 12、启动后,让PUMP(泵)空转约3~5分钟后再浪各油路动作。 13、启动后,马达的声需费1小时的时间),成型机才能达
到安定的状态,生产出来的产品品质才会稳定。
整个射出成型的循环中时间内容可分为三大部分: 1、射出时间 2、静止时间 3、开关模时间
第二章 一、塑胶射出成型机的分类:
1、依射出量来区分 2、依锁模力来区分 3、依锁模方式来区分 二、塑胶射出成型机旬部的构造分为: 1、锁模装置单元 2、射出装置单元 3、机座装置单元 三、塑胶射出成型机各部位名称及功能:
1、操作控制箱 功能:是各种开启开关及操作开关。如:装模手动、半自动、全自动、顶
出、射出座前、退油压中子,等开关。 2、成型条件调整控制盘 功能:是调整压力、速度行程、料量、时间等射出成型条件。 3、侦(监)测器 功能:可以由侦监测器查出机器的异常点及高定时间功能。 4、温度高定控制器 功能:是调整料管温度,控制料管温度、各段料管温度、灌嘴(NOZZLE)
温度分开单独设定,调整、控制。
5、锁模单元: 功能: 将模具关闭、打开的作用。 6、顶出油压单元 功能: 系模具打开后,将产品由模具内顶出来,以利人手去取拿,或自行落下,

射出成型技术基础知识

射出成型技术基础知识
螺杆轉速(储料速度) 顶针頂出速度
成型工艺五要素
位置
射出位置(各段切换位置) 保压转螺杆回料位置 (计量位置)
模具结构简介
1.两板模
2.三板模
顶针
灌嘴 料头板 料头
中板/母模 制品 动模板/公模 顶针板导柱
顶针板
熱流板
螺旋式加热管 熱嘴 型腔
灌嘴
M30
射出成型基礎 知识简介
射出成型四大要素 成型制品
塑膠原料分類 1
泛用塑膠:ABS. PVC. PS. PE
熱可塑性 泛用工程塑膠:PA. PC. PBT. POM. PET

超級工程塑膠:PPS. LCP

熱固塑性: DAP. UP. EP
熱可塑性:指只發生物理變化,受熱變為塑性體,成型后冷卻又變硬.若 再加熱,還可改變形狀,有次料可回收利用,成型工藝簡單.
部位)
成型不良现象简介
4.焦痕(色纹)
現象: z 成形品表面出現黑色或黃色條紋。 z 原因與處理方式 z 模具或塑料溫度太高(降低模具或塑料温度) z 塑料在料管滯留太久(减小保压完了位置) z 射壓太高,射速太快(降低射胶压力,减小射胶速度) z 進胶口太小或粗糙(加大进胶口或重新抛光处理) z 模具排氣槽的位置不當或是太小(重新加开排气槽) z 螺桿轉速過快,背壓太高(减小螺杆转速,降低背压压力) z 料管止逆环损坏或射嘴内部存在死角(更换止逆环或重新处理射
成型不良现象简介
3.黑點
z 現象: z 成形品表面有黑色斑點 z 原因與處理方式 z 原料污染(控制来料品质,控制烘料/加料制程,防止人为疏
失造成原料污染) z 烘料桶、螺桿、料管、噴嘴於換料時未清除乾淨(于换料前彻
底清洁) z 生产现埸环境污染(清洁现埸之环境) z 模具表面不乾淨或模具磨损之料屑(清洁模面及润滑模具活动

精 密 射 出 成 型

精 密 射 出 成 型

精密射出成型乃是傳統射出成型但是要求產品之高精密度。

一、射出成型各階段之基本原理與物理現象:﹝1﹞射出成型以模具的機械動作可分為鎖模階段、充填階段、保壓階段、冷卻階段及開模頂出五個階段,如圖1-1所示;但以熔膠在模具的流動至開模為止,則可分為充填、保壓及冷卻三個過程。

圖1-1模具機械動作階段圖﹝2﹞在充填過程中時射出成形機的螺桿向前運動將熔膠經由澆口,流道壓入模穴內。

由於熔融樹脂具有高度黏性,為了克服流動時模腔壁的阻力,螺桿必頇提供足夠壓力,同時熔膠也必頇維持有壓力梯度。

熔膠的黏度隨時間、剪變率而改變,因此在模腔內各點的壓力隨著時間位置在變化。

在整個過程中,模穴壁上的壓力隨時間的變化大致如圖1-2所示。

圖1-2模穴壓力在射出成週期的變化。

﹝1﹞充填階段﹝2﹞壓料(packing) ﹝3﹞冷卻階段在充填階段﹝1﹞壓力主要是來克服熔膠在模穴內流動的阻力,當模穴充填完後由於熔膠的可壓縮性以及其後冷卻的收縮,為了補償這個收縮效應,在保壓階段﹝2﹞保壓壓力將熔膠繼續壓擠入模穴直澆口凝固。

爾後熔膠一直冷卻至表面固化到某一程度成品才被頂出。

充填階段時,當熔膠流入模穴時與冷的腔壁接觸,會形成薄的凝層,靠近壁上的熔膠溫度會降低,在熔膠流動的峰前,由於噴流效應( Fountain Flow Effect ) 熔膠從中心往兩模腔壁流動造成等速的熔膠流動,同時熱熔膠從中心帶至前緣及兩邊模腔壁。

在熔峰後端之熔膠則是層狀流動,在中心的流動速度最大,而凝固層邊的流速為零。

如圖1-3所示。

圖1-3充填過程中熔膠流動方向剖面流速分佈圖。

熔膠流峰顯示噴流效應(Fountain FlowEffect)同理靠近模穴處溫度較低而肉厚中央熔膠仍然保持高溫,有時由於黏度生熱﹝Viscous Heating﹞的效應﹝與射速有關﹞在較近模穴的地方會產生高溫,這種現象在澆口尤其顯著( 圖1-4 )。

由於熔膠是非牛頓流体,黏度呈現剪薄(ShearThinning ﹞效應隨著溫度、剪切率而改變,因此在充填過程中,壓力、速度、溫度,以及扮隨的黏度、剪切率在流動方向以及肉厚方向均有很大的變化,對於成型及成品品質會有很大的影響。

射出成形工艺简介

射出成形工艺简介

射出成形机 ——射出成形的主要控制参数
4/4Байду номын сангаас
7、射出和保压压力 射出压力的上限是射出机的容量、锁模力和模具的结构。通常,射出压力和 保压压力设定为不会造成短射的最低压力。射出压力和保压压力应该足够高, 维持足够久,以便在塑件的收缩阶段继续填注塑料,将收缩量最小化。然而, 太高的射出压力会造成塑件潜在的应力。两段式加压可以应用在一些制程,第 一阶段的高压进行充填,第二段则以较低压力进行保压。 8、保压时间 完成充填模穴后,射出机仍然施加压力在模具的时间称为保压时间,保压的 目的在维持组件的尺寸精度。 9、剩余冷却时间 解除压力到开模之间的时间称为剩余冷却时间,目的是让塑件足够硬化以便 顶出。假如在塑件尚未完全冷却硬化之前就顶出,会造成塑件翘曲变形。 10、开模时间(mold-opening time,也称为dead time) 开模时间包括打开模具、顶出塑件和关闭模具的时间。开模时间和射出机之 操作效率、成品取出的难易度、使用脱模剂与否都有关系,以人工安置镶埋件 (insert)的模具会更降低操作效率。在射出机运转过程维持最少的人力介入是 开模时间最佳化的方向。
锁模系统
射出成形机 ——塑料射出成形过程
塑料射出成形加工是一种适合高速量产精密组件的加工法,它将粒状塑料于 料筒内融化、混合、移动,再于模穴内流动、充填、凝固。其动作可以区分为 塑料之塑化、充填、保压、冷却、顶出等阶段的循环制程。 塑料射出成形的基本操作动作如下: 1、关闭模具,以便螺杆开始向前推进
进料区
压缩区 计量区
螺杆
料筒
射出成形机 ——射出系统
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4、喷嘴 喷嘴连接料筒和竖浇道衬套(sprue bushing)。当料筒移到最前端的成形位 置,其喷嘴外径必须包覆在竖浇道定位环内,构成密封。喷嘴的温度应该 设定在材料供货商建议之塑料熔化温度,或是略低于温度。如此,清理料筒 时,只要将料筒后退远离竖浇道,清除的塑料可以从喷嘴自由落下。

射出成形技术名词说明

射出成形技术名词说明
定義 頂出梢將附在公模上的成品頂出去所需的 力量就叫頂出力.
GPG
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10. 頂出力
說明
頂出梢要將成品平順的從公模頂出, 就必須 分布很均勻才行, 否則成品會破裂變形凸起 等缺點發生.
GPG
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10. 頂出力
頂出力大小的應用依:
a. 成品設計 b. 模具設計 c. 模具精密度
等而定.
GPG
51
三. 行程
GPG
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7. 鎖模力
說明
鎖模力是用來將模具緊緊的關閉, 並且用來 對抗射出壓力, 維持壓力的力量, 以使完成 品完美, 沒有毛邊.
GPG
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7. 鎖模力
鎖模力大小的應用依: a. 成品設計 b. 原料種類
等而定.
GPG
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8. 模具保護壓力
定義 在模具的關閉過程中, 為了防止模具夾傷而 設定的低壓力關模, 叫模具保護壓力.
說明 一般油壓錶所測得的射出壓力是射出油壓
缸內的壓力, 要再將螺桿截面積與油壓缸 截面積比換算後才是當時的射出壓力. 因 此, 當射出油壓缸的壓力固定時, 所使用 螺桿愈小, 則射出壓力愈大.一般原料說明 書所談的, 所需"射出壓力"是指換算後的 真正射出壓力.
GPG
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1. 射出壓力
射出壓力大小的應用依下列而定:
GPG
4. 維持壓力墊距離
定義 射出動作完成時, 螺桿尖端的位置與螺桿尖 端可能最前面的位置間的距離, 叫維持壓力 墊距離.
GPG
4. 維持壓力墊距離
說明 維持壓力墊距離只是檢知確保維持壓力而 已. 若沒有維持壓力墊距離, 則沒有正確的 維持壓力. 若維持壓力墊距離太長, 又怕原 料過熱分解. 一般為5~10mm. 在閘門冷凝 之前, 螺桿要位於維持壓力墊的距離. 維持 壓力墊距離沒辦法單獨調整, 只能從料量行 程減去射出量行程, 剩下來的就是維持壓力 墊距離了.

金属粉末射出成形 mim

金属粉末射出成形 mim

百分比公差 % ±2.0 ±1.0 ±0.8 ±0.4 ±.0.3 ±0.3 ±0.3
單位公差 釐米 ±0.020 ±0.025 ±0.030 ±0.050 ±0.075 ±0.130 ±0.250 英吋 ±0.001 ±0.002 ±0.002 ±0.003 ±0.003 ±0.005 ±0.009
目錄
1 粉末射出成形 2 粉末射出成形過程 3 好處, 4 製程比較 5 材料選擇 6 第二段加工 7 品質體系及量測設備 8 模具設計 9 成品設計 10 粉末射出成形設計重點 1 粉末射出成形 粉末射出成形應用了塑膠射出成形的原理去完成成形. 粉末射出成形是在這幾十年前商業化的. 不過它的過程很快的就成長成為一個 製造業低成本高效率來取代傳統的技術. 在現今的工業, 粉末射出成形是一個能 夠提供高度的設計應用性和節省費用最佳的製造過程. 成品需要形狀的複雜性和要求最後機械特性及密度,磁性,熱性質,化學性質和電 器性質的應用過程高於其他製程. 射出成形的合金粉提供了在塑膠和輕合金不 可能的完成特性. 2 粉末射出成形過程 混料:非常精細的合金粉與熱朔性黏結劑混合. 混合物再再造粒成顆粒狀 射出:在成形時,給料會被加熱來達到溶解黏合劑的目的. 然後射出成想要的形 狀. 那個模型製品的部份叫做 “Green Part”. 去除黏結劑 :聚合的黏合劑在這個步驟裡將會用溶劑脫酯及加熱的方法去移除黏 結劑. 去除黏結劑後, 它將會是由很易碎的和多孔的粉末骨架所組成. 再高溫的 處理的同時, 粉末部份還必須要保持它原有的大小和形狀. 燒結 :粉末射出成形的最後一個步驟是燒結. 在燒結時,多孔的粉末骨架將會被加 熱到差不多是材料熔點的 90%. 燒結中,密度上升,小孔消除,和部份收縮. 最後的 燒結密度是理論上的大約 96%,達到所須要理論上物理特性.
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Homopolymers
Simplest plastic containing one basic structure If X = H then Polyethylene If X = Cl the PVC If X = CH3 then PP If X = Benzene Ring The Polystyrene Through Addition Polymerization from monomer
Micromolding Issues
•Polymer •Process •Tool •Equipment
Polymer
• ¦¨§Î©Ê • • ,¬y°Ê© ,²æ¼Ò©Ê
PMMA,PC,PA,POM,PVDF,PFA,PSU,PEEK Epoxy Micro pellets
Process-filling
珉 2002/12/27
--»P¤é±`¥Í¬¡
Why Plastics
Very cheap and easy to process Injection molding, extrusion molding, rotor molding, Thermal forming, injection blowing, blowing molding, Compression molding, reaction injection molding Mass replication Near-Net-Shape Excellent mechanical characteristics Electrical insulation Chemical endurance Recyclable (or new biodegradable material)
•MEMS Business Model Design Center Core Technology(Transfer) Fabrication(Outsourcing)
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Process-Dynamic Mold Temperature Control
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Tool
IC§Þ³N
MEMS
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LIG A
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H C H
H C X
Polymerization
Heat, Pressure, Initiator
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¡]¸ê®Æ¨Ó·½G Battenfeld«¬¿ý¡^
(KUAS)
•Weissenberg Effect (Rod Climbing) •°ª¤Àl¨ü°Å¤ÁÀlÃì©Ô¦ù,²£¥Í¾î¦V°¼¤O •§JªAÁ³±ìª½®|¤p,¤£©öεLªk¶i®Æ°ÝÃD •°t¦X¤pª½®|g¥X¬W¶ë(plunger)²Õ¦¨·L®g¥X³æ¤¸
•Process
Semi-finished thermoplastic part(>Tg) Mold insert is pressed the sheet Cooling(<Tg) Demolding
•Flexible uses •Low molding speed microstructure • Higher aspect ratio(than parts molded by IM) •Low material flow low internal stresses •For 2D parts only •Target Feature size: 25 ~100 nm
Injection Molding Plastics Powder(Metal, Ceramic) Hot Embossing (Imprint) Reaction Injection Molding Soft Lithography
/¡^
G ¡½·Ó¨Æ®ê¸]
LIGA
(¸ê®Æ¨Ó·½
:http://www.imm.uni-mainz.de/content.html)
Part Design
LI G A
X-ray lithography
e-beam lithography
UV excimer mechanical litholaser micrography machining fabrication
(¸ê®Æ¨Ó·½ :)
Micro-Lens
•CD
DVD
HD-DVD 15G
C3D 20~100G <100nm
•.65G 4.7G
•830nm 400nm 190nm
PIM
¸ê®Æ¨Ó·½
:/plastics/metal-ceramic-molding.htm
Equipment--·L¶q®g¥X¦¨§Î¾÷
Battenfeld«¬¿ý¡^
Battenfeld«¬¿ý¡^
• • • • • • • •
Plasticising with a 14mm extrusion screw; L/D of 14:1 Very precise pressure controlled dosing better 0,001 cm³ with servo drives and 5 mm piston Piston injection with 5mm piston to the mould parting line Injection pressure limited to 2500 bar (7 mm piston* = 1500 bar) Injection speed max. 760 mm / sec. Injection volume 0,025 cm³ up to 1,1 cm³ (7 mm piston* = 2,0 cm³) Switch over time mechanicaly max. 2,5 ms Cycletime dry 1,8 sec. (Standard projects between 2,1 and 5 sec.)
§N«o®É¶¡ °Å¤Áܵ}¬yÅܩʽè
h
4( Tm − Tw ) t cooling = 2πα ln π( − ) T Tw
h
2
2
η = m ⋅γ
n −1
³t«× ·Å«×
↑ ↑
↓ ↓
L/t<150
Process-Dynamic Mold Temperature Control
• Platen parallelism(<3µm) • Precision control of force(~N level) displacement(micro m) temperature(<¡Ó 1¢J )
• Vacuum system
•Low viscosity of resins •Simple and good filling •Excellent molding accuracy • Important issues: Metering Mixing Temperature control
LIG issues
• • • Aspect ratio Substrate materials Mask materials Be,Diamond Silicon carbide, Silicon Nitride Ti •Materials Au,Ni,Cu,NiFe.. •Process control •Electric and flow field design
Parts and Devices
(¦¨¥\ªºD-nÃöÁä LIG, thin-film
)---(Design House)
Injection, Embossing, Reaction Molding
Micro-robot,Micro-assembling
•²£¾Ç¤ß
LIGAÀ³¥Î BioChip, Optics, Microfluid Channel
LIthographie:ICªº¥ú»k¨è Galvanoformung:¹qÁáű¼Ò Abormung:®g¥X©Î¼öÀ£¦¨§
(Lithography) (Electroforming) (Molding)
LIGA capability Thickness of microstructure>1mm (Electroforming) Aspect ratio>100 Micro-feature Resolution <250nm~500nm Surface roughness 30~50nm
Si micromachining RIE
fabrication of a mold insert by electroforming
series production: injection molding, hot embossing, reaction molding
surface modification qc,assembly
http://www.rolla.ch/¡^
•IPF ’99:¦¨§Î1/100000g¬°¾¦½ü¹ê¨Ò
µ
0,0022 g, POM
·L¬y¹D
DVD¶ì½¦°ò¼h¡]
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