陈泽中，陈晨

(上海理工大学材料科学与工程学院，上海 200093)

微圆柱阵列注射成型数值模拟及正交优化

陈泽中，陈晨

(上海理工大学材料科学与工程学院，上海 200093)

针对微圆柱阵列的注射成型过程进行数值模拟研究，比较了不同原料聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)、丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)的成型工艺，并利用正交试验就微注射成型过程中影响熔体填充效果的主要工艺参数如模具温度、熔体温度和注射时间进行了模拟。运用极差分析法和方差分析法对熔体填充率进行分析。结果表明，对于PP而言，填充时间对其填充率的影响占主导地位，而对于POM与ABS，模具温度的影响相对更大。模具温度、熔体温度越高，注射时间越短，塑件填充效果越好。综合考虑，三种聚合物材料对微圆柱阵列填充效果适应性为：PP＞ABS＞POM。

微圆柱阵列；数值模拟；正交优化；填充率

随着微型件在微机电系统中应用越来越普遍，人们对其成型工艺提出了更高的要求。运用硅基材料或传统的微细加工方法成型微型件，已经很难满足人们的期望[1–2]。而微注塑作为近十几年来兴起的微型制品成型工艺，具有如下优势：尺寸和形状适应性好，成型精度高，可连续化批量生产，加工成本低，加工效率高等，因此，对于微注塑的研究得到了人们越来越多的关注[3–7]。

微注射成型工艺作为微注塑技术的主要研究内容之一，能很好地为提高成型质量提供技术参考和支持。微小型腔因其特征尺寸小、表体比大，若采用宏观注射成型的工艺参数，熔体将迅速冷却，流动性急剧下降，造成严重的短射[8]。……