外文翻译---通过微注射成型复制聚合物微小结构的实验和分析（译文）

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1、PDF外文：http:/  12 页   第  41 页        本科生毕业设计  (论文 )  外  文  翻  译    原  文  标  题  Implementation and analysis of polymeric  Microstrcucture replication by micro   Injection molding 译  文  标  

2、;题  通过微注射成型复制聚合物   微小结构的实验 和分析  作者所在系 别   作者所在专业   作者所在班级   作  者  姓  名   作  者  学  号   指导教师姓名   指导教师职称   完  成   时  间   2011 年  10 月       共  12 页   第  1 页  译文标题

3、 通过微注射成型复制聚合物微小结构的实验和分析  原文标题  Implementation and analysis of polymeric microstructure replication by micro injection molding 作     者  Yu-chuan su, Jatan Shah, Liwei Lin 译   名  苏豫川，Jatan Shah,林利伟  国  籍  美国  原文出处  2004 IOP Publishing Lt

4、d Printed in th UK 通过微注射成型复制聚合物微小结构的实验和分析  苏豫川， Jatan Shah,林利伟  1.伯克利传感器 &执行器中心，美国加州大学，伯克利， CA 94720，美国  2.机械工程学系，美国加州大学，伯克利， CA 94720，美国  3.机械工程学系，密歇根大学， Ann Arbor，     MI 48105, 美国  邮箱 : yuchsume.berkeley.edu 收到 90 2003年 9月  2003年 12月 17日发布  在线在 sta

5、cks.iop.org/JMM/14/415（作者： 10.1088/0960-1317/14/3/015）  摘要  本文介绍了传统的注塑成型工艺适应大规模复制聚合物微小结构与相应的模具设计和控制过程。使用湿蚀刻硅片作为模具镶件的表面微小结构，我们已经成功地预测，改善和优化复制的结果。聚合物熔体在微型模具型腔中的流动特点 是试验和仿真。在各工艺参数中，温度被认为是关键因素，直接决定了注塑微小结构的质量。根据收集到的实验和仿真结果，优化过程是为潜在的应用进行提高复制质量和 建立指导方针。因其高速度、低成本，合适的精密加工注射成型工艺过程会引起一个很有前途的微机电系统 (ME

6、MS)技术的应用。  1.介绍  由于其独特的性质，聚合物已经越来越多的被广泛应用，包括大型和小型设备。为了扩大微机电系统 (MEMS)对聚合装置的领域，介绍一个既省钱又有较高精度并且有效的技术来制备聚合物的微小结构是很重要的。在最近几年，已经提出了许多复制聚合物微小 结构的技术，包括使用热压法 3和注射成型 4的方法复制聚合物微小结构的里加过程 1, 2。模具嵌件是通过使用 x射线光刻组装成的，里加过程提供了用各种各样的材料制造任意几何形状和高深度、高长径比的设备的可能性，如金属、聚合物和各种成型过程的陶瓷。在不同的成型工艺中，注塑成型最突出的优势是低成本、高精密、批量生

7、产。通过使用特殊的注塑过程 5 12 共  12 页   第  2 页  和传统的光盘注射成型工艺 13, 14已经成功复制了聚合物的微小结构。然而，聚合物熔体在微型模具型腔中的流动性是完全不清楚的。人们认为是由于大表面积比，表面效 应将会控制在微小尺度下 15的流动性。  这篇文章旨在研究聚合物熔体在微型模具型腔中的流动性和 确定所需的策略来适应复制聚合物微小结构的传统注射成型过程。首先，直接应用传统的注射成型工艺来复制聚合物微小结构是用一个仿真软件 C-MOLD16来分析的。用不同组合的工艺参数来模拟研究聚合物熔体的流动性、工艺参数和塑造的

8、微小结构的质量之间的关系。利用这些结果，可以发现最意义的参数，提出可行的处理策略和模拟验证其可行性。最后，这些策略应用于评价模具试验的有效性。  2.理论模型  因为大多数注塑聚合物部分有复杂的三维结 构，并且 聚合物熔体流变反应通常是不满足牛顿定律和非等温的，所以分析没有简化的充填过程是很困难的。由赫尔和肖氏 17提出的广义的赫尔肖氏流动模型是为非等温，非牛顿定律和在薄壁型腔中的弹性流动提供简化的控制方式最常见的近似法，如图 1所示。假设 GHS流动模型是：  （ 1）腔体的厚度远小于另一个尺寸。  （ 2）忽视厚度方向的速度分量， 压力只是一个函数的

9、 x和 y。  （ 3）流动区域被认为是全面发展赫尔肖氏流动，惯性和引力是远小于粘性力。  （ 4）流动运动学是剪切力占主导地位，剪切粘度被认为取决于温度和剪切速率。            赫尔和肖氏已经提出详细的推导过程，并且这些假设较好的运用在微注射成型过程。针对这些假设和忽视充填阶段的可压缩性，在笛卡尔坐标系中的动量方程减少到 17     xPzvz x     yPzvz y               （ 1）   x和 y分别是 x方向和 y方向的 速度分量， P（ x,y）是压力， （ ,T）是剪切粘度， 是剪切速率， T是温度。在目前的假设中，给出 是      图 1 .聚合物熔 体在薄壁型腔中的流动原理