材料配方对光聚合注射成型制品收缩演化规律影响
2021-10-29宋乐李明昊李正典刘万强杨卫民丁玉梅谢鹏程
工程塑料应用 2021年10期
宋乐,李明昊,李正典,刘万强,杨卫民,丁玉梅,谢鹏程
(北京化工大学机电工程学院,北京 100029)
微纳制造是衡量一个国家装备制造业整体水平的重要指标之一[1]。微纳注射成型又是一种最为典型的微纳制造技术,尤其适合大规模制备具有复杂结构的塑料零部件[2–4]。传统注射成型方法受成型原理的限制,在螺杆强度、塑化时间、制品长径比等方面存在难以跨越的鸿沟,无法满足微纳注射成型的需要。在这样的背景下,本研究团队创新提出了光聚合注射成型新方法[5–7],该方法使用流动性极佳的光敏树脂作为原料充入透明的模具型腔,使用紫外光照射使树脂迅速固化,最终脱模得到光聚合模塑制品。本方法树脂固化速度快且无需加热塑化,因此具有节能和生产效率高的优点;液态树脂良好的流动性进一步保证了极佳的结构复制度,因此光聚合注射成型方法具有巨大的发展前景[8]。
然而,光聚合过程涉及到复杂的化学反应过程,在这一过程中,相互独立的小分子聚合形成链状或者网状的结构,分子间的距离由范德华力作用距离转变为共价键距离,会产生较大的收缩。收缩不仅会直接影响制品的尺寸精度,更会导致翘曲和缩孔等缺陷[9–10]。因此,掌握光敏树脂在成型过程中的收缩规律对于提高制品重复精度具有重要的意义。在前期研究中,笔者发现现有的测试方法如密度法[11]、汞膨胀计法[12]、激光位移传感器法[13]等的测试条件与高压密闭的模塑条件相差过大,无法反映制品真实的收缩演化规律。……
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