检索结果-内蒙古大学图书馆

西南交通大学学报 2010年第4期45卷 635-638页

作者：成志强 BARRIERE T 柳葆生 GELIN J C 西南交通大学应用力学与工程学院四川成都610031 法国国立高等机械与微技术学院法国贝桑松25000

为研究注射料的流动性和模腔形状的复制能力,加工了含有微流道的模具,在微注射系统上进行了微注射实验.应用基于矢量化显式算法的程序,在不同壁面边界条件下,对微注射实验进行了模拟.结果表明:在注射料温度220℃、模具温度40℃、注射流... 详细信息

为研究注射料的流动性和模腔形状的复制能力,加工了含有微流道的模具,在微注射系统上进行了微注射实验.应用基于矢量化显式算法的程序,在不同壁面边界条件下,对微注射实验进行了模拟.结果表明:在注射料温度220℃、模具温度40℃、注射流量为20 mm3/s、注射时间1 s、保压时间10 s的注射工艺条件下,聚丙烯能较好的复制长5 mm,宽1.5 mm和厚0.8 mm的微流道形状.采用滑移边界条件的微注射模拟结果与实验结果一致,说明微注射中存在边界滑移速度.

关键词：微注射成形实验数值模拟壁面边界条件

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微注射成形制品质量影响因素分析

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机械工程学报 2009年第12期45卷 295-299页

作者：卢振张凯锋哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

在不同工艺条件下进行聚合物和粉末微注射成形试验,制得微米级的聚丙烯和二氧化锆陶瓷微结构,微型腔采用感应耦合等离子深槽刻蚀技术在硅模具镶块上加工。分析微注射成形工艺及硅模具对微结构的填充、尺寸精度及表面质量的影响。不合理... 详细信息

在不同工艺条件下进行聚合物和粉末微注射成形试验,制得微米级的聚丙烯和二氧化锆陶瓷微结构,微型腔采用感应耦合等离子深槽刻蚀技术在硅模具镶块上加工。分析微注射成形工艺及硅模具对微结构的填充、尺寸精度及表面质量的影响。不合理的工艺参数容易导致微结构出现填充不足、表面粗糙、气孔等缺陷,提高模具温度和注射压力以及注射前模具抽真空有利于微型腔的填充,模具抽真空还可以改善微结构件的表面质量。深槽刻蚀后的硅模具表面粗糙度为0.31μm,填充完好的聚丙烯微结构及陶瓷微结构素坯表面粗糙度不再受注射工艺参数的影响,其值近似于刻蚀后的硅模具,亚微米级粉末的使用可以明显改善烧结后陶瓷微结构的表面粗糙度。

关键词：微注射成形硅模具微结构

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微注射成形中表面张力效应的数值模拟

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应用力学学报 2010年第4期27卷 727-731页

作者：石建军成志强柳葆生西南交通大学成都610031

微注射成形过程是一个喂料射入膜腔挤出腔内空气的过程。在这一过程中,存在喂料和空气的移动界面。由于喂料和气体物质特性差异很大,喂料分子对界面上的分子引力明显大于气体分子的引力,故界面上的分子会受到方向指向喂料内部的合力,即... 详细信息

微注射成形过程是一个喂料射入膜腔挤出腔内空气的过程。在这一过程中,存在喂料和空气的移动界面。由于喂料和气体物质特性差异很大,喂料分子对界面上的分子引力明显大于气体分子的引力,故界面上的分子会受到方向指向喂料内部的合力,即表面张力。为了研究表面张力效应对粘性流微注射模拟结果的影响,在矢量化显式算法的有限元模拟软件中,实现了表面张力计算和模拟功能,并在有限元方法中以系统化方法确定了离散变量场的拉普拉斯算子值。应用植入该功能的软件,模拟了一个典型的注射填充过程的算例,探讨了表面张力作用项对粘性流体填充过程的影响。通过对不同尺寸构件的模拟结果比较,证实表面张力作用项对粘性流注射填充过程模拟结果影响不大,除了毫米级以下构件,在一般情况下可以忽略。

关键词：微注射成形矢量化显式算法表面张力数值方法

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微注射成形聚丙烯微阵列填充与形态结构

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纳米技术与精密工程 2007年第4期5卷 339-342页

作者：卢振张凯锋哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

通过微注射成形制得了直径分别为130μm和110μm,高度均为250μm的微圆柱阵列(10×10).不恰当的工艺参数下微圆柱会出现填充不足、表面粗糙、烧蚀和中空等缺陷.实验发现,对于带有微型盲孔结构的模具,注射前抽真空是必需的.当模具温... 详细信息

通过微注射成形制得了直径分别为130μm和110μm,高度均为250μm的微圆柱阵列(10×10).不恰当的工艺参数下微圆柱会出现填充不足、表面粗糙、烧蚀和中空等缺陷.实验发现,对于带有微型盲孔结构的模具,注射前抽真空是必需的.当模具温度在90℃、注射压力为100 MPa、保压3 s、模具抽真空的情况下,微型圆柱可以得到完全填充,且没有以上缺陷.为研究聚丙烯微型圆柱的内部形态结构,采用生物制样法将微型圆柱制成10μm厚的试样.偏光显微镜观察表明,直径为130μm和110μm的微型圆柱均具有"表芯结构":表层,剪切区,球晶芯核.扫描电镜观察结果表明,微圆柱横截面上外层球晶尺寸小于中心球晶,且直径为110μm的微圆柱球晶的平均尺寸小于直径130μm的微圆柱.

关键词：微注射成形微阵列表芯结构球晶

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微结构与微型零件的微注射成形

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中国机械工程 2007年第15期18卷 1865-1867,1876页

作者：卢振张凯锋哈尔滨工业大学哈尔滨150001

设计并制作了微注射成形模具,采用光刻、离子蚀刻工艺相结合在硅片上制得了微零件型腔、流道及浇口。利用该模具在微型注射机上进行了聚丙烯微注射成形实验,注射成形了微结构零件及独立的微型零件,其中最小微结构部分是直径50μm的微圆... 详细信息

设计并制作了微注射成形模具,采用光刻、离子蚀刻工艺相结合在硅片上制得了微零件型腔、流道及浇口。利用该模具在微型注射机上进行了聚丙烯微注射成形实验,注射成形了微结构零件及独立的微型零件,其中最小微结构部分是直径50μm的微圆柱,最小独立的微型零件是直径300μm、厚300μm的微圆片。分析了模具温度、注射压力及保压时间对微注射成形的影响,其中模具温度影响最大,注射压力、保压时间的影响次之。

关键词：微注射成形微模具微结构零件微型零件

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微注射成形与微波烧结的实验和模拟研究

微注射成形与微波烧结的实验和模拟研究

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作者：石建军西南交通大学

学位级别：博士

粉末注射成形过程包括四个阶段：混料、注射、脱脂和烧结。本论文主要对微注射成形和微波烧结两个工艺过程展开研究：修正和补充了用于模拟注射填充过程的数值算法；实现表面张力效应的计算与评估；以17-4PH不锈钢粉末成形件为样品进行... 详细信息

粉末注射成形过程包括四个阶段：混料、注射、脱脂和烧结。本论文主要对微注射成形和微波烧结两个工艺过程展开研究：修正和补充了用于模拟注射填充过程的数值算法；实现表面张力效应的计算与评估；以17-4PH不锈钢粉末成形件为样品进行微波烧结实验研究；在微波加热和热传导模拟的基础上,补充粉末材料的烧结致密化模型,实现了微波烧结多物理场耦合现象的数值模拟。为提高注射成形过程数值模拟结果的准确性,本论文修改和补充了用于注射填充过程的全矢量显式模拟算法。针对填充流在复杂形状模腔中流向失真的问题,本论文采用类似迎风法的概念,修正了空气流动速度场对填料填充的不真实影响,有效抑制了填充流向的失真现象。建议了补充合理边界条件的数值方法,修正不可压缩流体在填充末段出现的非线性填充延迟现象,并验证了该方法的有效性。为了拓展研究组内自行开发的有限元模拟软件,使其适用于模拟微注射成形问题,本论文在原有注射成形模拟算法的基础上,实现了表面张力计算和模拟功能。由于没有针对有限元法的适当算法,本文建议并实施了一种系统化操作的算法,实现了填充前沿面曲率的计算,进而求解得到表面张力值。应用植入表面张力功能的软件,模拟了一系列典型的微注射填充算例,结果表明：在常规尺寸下的填充模拟,表面张力无显著作用,但对毫米级以下的构件,随着模腔尺寸的减小,表面张力效应越来明显。在微波烧结方面,通过对17-4PH不锈钢粉末材料的实验研究,本论文得到了与已有报道不一样的结论和新发现。作者通过实验发现对于17-4PH不锈钢粉末成形件,微波烧结工艺不仅可以在很大程度上缩短烧结时间,降低烧结温度,得到致密化程度更高,微观结构缺陷较少的烧结成形件；而且成形件的表面维氏硬度值也更高,力学性能有明显改善。此外,由于微波烧结由内及外快速加热的工艺特点,本论文实验还检测到被烧结材料内部存在明显的机械性能梯度。微波烧结是一个复杂的多物理场耦合过程,它涉及电磁场,电磁生热,热传递以及粉末材料的致密化过程。现有的研究成果大多集中在对微波加热过程的研究,其中耦合了电磁场和热传递的计算,但是都没有涉及粉末材料的致密化过程。本论文结合传统热烧结的力学本构,研究确定了用于描述微波烧结全过程的数学模型和模拟方法。通过建立合理的力学模型和控制方程,采用数值手段和商业有限元软件COMSOLMulti-physics实现了微波烧结全过程数值模拟。研究工作为深入探讨和研究微波烧结工艺特性提供了重要的数值分析手段。

关键词：微注射成形微波烧结表面张力效应 17-4PH不锈钢粉末数值模拟多物理场

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金刚石/铜微流道热沉超声辅助微注射成形工艺及性能研究

金刚石/铜微流道热沉超声辅助微注射成形工艺及性能研究

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作者：任东方南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着新一代武器装备的迭代升级,其核心芯片的热流密度也急剧上升,目前已经达到了1000W/cm2,传统的散热结构与散热材料难以满足高效散热的需求,金刚石/铜微流道热沉是实现高效散热的有效途径。传统制造技术制备的金刚石/铜微流道热沉尺... 详细信息

随着新一代武器装备的迭代升级,其核心芯片的热流密度也急剧上升,目前已经达到了1000W/cm2,传统的散热结构与散热材料难以满足高效散热的需求,金刚石/铜微流道热沉是实现高效散热的有效途径。传统制造技术制备的金刚石/铜微流道热沉尺寸精度低、强度差、热导率低等缺点,制备的热沉往往需要二次精加工。微注射成形技术具有精度高、表面光洁度好的优点,可以实现微流道的一次性近净制造,然而,传统的微注射成形技术主要适应于金属粉末,在制备高精度的金刚石铜复合材料时注射过程中填充强度低、致密性差。而超声作用可以有效改善颗粒之间的各向异性,使其填充均匀致密,因此本文引入超声辅助,结合微注射成形技术,实现了金刚石铜微流道热沉的近净成形制造。主要研究成果如下: （1）采用磁控溅射技术对金刚石表面进行镀Cr处理,并经过不同温度进行热处理,结果表明:随着热处理温度的升高,经过SEM与EDS分析,得到金刚石表面的镀层逐渐致密且厚度增大,在600℃热处理30min后,Cr元素与金刚石表面的C发生化学反应,经过XRD分析确定了该镀层为Cr3C2,厚度达到了84.3nm。（2）使用Solidworks2020、Ansys19.2以及Moldflow2019设计了一套超声辅助微注射成形模具,并经过模态分析、谐响应分析、静力学分析确定了超声系统的频率、振幅与振型,经过实验测试频率达到35184.5Hz,与设计指标相差0.53%,可用于实验;分析了模具填充-冷却-保压-翘曲变形,在选定参数下,该模具具备较高的成形精度。（3）采用超声辅助微注射成形方法制备了金刚石/铜微流道热沉;通过两组正交实验,研究表明施加超声后制备的微流道热沉弯曲强度、尺寸精度以及表面粗糙度均高于未施加超声的;尤其是超声功率在800W时,得到的微流道热沉弯曲强度最高达91.93MPa,流道精度为标准的4mm×2mm,表面粗糙度达到0.88μm。（4）采用溶剂-热脱脂工艺对微流道热沉进行处理。结果发现:在40℃的正庚烷溶剂中脱除3h即可脱掉89.1%的石蜡;经过940℃的热脱脂,脱除了用于保持骨架强度的高聚物粘结剂,脱脂率达98.9%,弯曲强度达51.51MPa,较脱脂前降低一半。（5）对脱脂后的金刚石/铜微流道热沉进行不同参数烧结,结果表明:烧结压力为7MPa、烧结温度为950℃的条件下,金刚石/铜微流道热沉的综合性能最优,热导率达到295 W/（m·K）,弯曲强度为214.52MPa。压力烧结后的微流道热沉各项性能均优于无压烧结;随着烧结温度升高,有部分金刚石石墨化,并且有Cr3C2镀层脱落,导致微流道热沉性能降低;而随着烧结压力升高,粉末颗粒在压力的驱动下体现出先高度致密、后异常降低的规律。

关键词：金刚石/铜超声辅助微注射成形压力烧结热导率

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微注射成形制造钟表转子

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粉末冶金技术 2002年第5期 275-275页

作者：亓家钟

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陶瓷粉末微注射成形脱脂与烧结机理相关研究

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精密成形工程 2015年第3期7卷 33-36页

作者：卢振蒋少松张凯锋哈尔滨工业大学哈尔滨150001

分析了粉末微注射成形亚微米级结构广阔的应用前景,以及亚微米尺度下脱脂和烧结理论研究的重要意义。综述了不同脱脂阶段的微观结构特征,亚微米尺度对不同阶段粘结剂的脱出机制,以及建立包含微结构比表面积的脱脂时间/速率数学模型的研... 详细信息

分析了粉末微注射成形亚微米级结构广阔的应用前景,以及亚微米尺度下脱脂和烧结理论研究的重要意义。综述了不同脱脂阶段的微观结构特征,亚微米尺度对不同阶段粘结剂的脱出机制,以及建立包含微结构比表面积的脱脂时间/速率数学模型的研究现状,讨论了获得脱脂过程中保形控制原理,亚微米阵列致密化过程中物质的迁移机制及晶粒长大的主要驱动力,以及坯体几何尺寸对不同烧结阶段物质扩散机制影响规律的关键作用,论述了明确陶瓷亚微米级结构力学特性的重要性。提出了亚微米级结构的脱脂和烧结机理今后的重点研究方向。

关键词：微注射成形脱脂烧结

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金属粉末微注射成形技术的发展概述

金属粉末微注射成形技术的发展概述

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2012粉末冶金注射成形专题研讨会

作者：孔祥吉郝权曹勇家安泰科技股份有限公司北京100081

本文综述了金属粉末微注射成形技术(Micro MIM)的基本概念、特征、优势,简要叙述了Micro MIM技术的最新动态,包括Micro MIM的工艺特点,各工序的技术、设备等要求,数值模拟,研究现状,应用领域等，文章指出作为从粉末注射成形技术（Powder... 详细信息

本文综述了金属粉末微注射成形技术(Micro MIM)的基本概念、特征、优势,简要叙述了Micro MIM技术的最新动态,包括Micro MIM的工艺特点,各工序的技术、设备等要求,数值模拟,研究现状,应用领域等，文章指出作为从粉末注射成形技术（Powder Inj ection Molding，简称PIM）发展出来的一种工艺，从基本工序可以看出，粉末微注射成形与常规粉末注射成形是相同的，都由四个主要的工序组成：1）注射料制取工序：作为粉末成形的载体，粉末与粘结剂在固态下初步混合，然后在一定温度下，粉末与粘结剂的混合体在粘结剂的熔融状态下进一步混合均匀以获取金属粉末注射料;2）注射成形工序：经过粉碎造粒，均匀的注射料在微注射机内被注射到模具腔内，得到注射生坯，生坯形状为尺寸按一定比例放大的工件;3）脱粘工序：经脱粘，去除作为载体的粘结剂;4)烧结工序：通过在特定温度下的烧结，去除残留的粘结剂，得到最终的致密化工件.

关键词：金属粉末微注射成形工艺流程技术参数

来源：评论

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