高分子制品微分注射成型方法的研究

微型高分子制品在航空航天、通讯电子、生命科学等诸多前沿领域具有十分广阔的应用前景，成为国内外高分子材料成型加工领域的重要研究方向。为了实现微型制品的注射成型，目前普遍采取常规注射成型模式下的微型化和精密化的加工方法带来了制造难度增加、性价比降低的问题，从而使得这条路线越走越窄。因此，申请人提出了熔体微分原理和微分注射成型的新思路。熔体微分原理是通过一种微分泵来实现高分子熔体分流、输送、增压和计量条件下将一股高分子熔体均匀地分流为多股微细化的熔体。熔体微分泵主要采用行星齿轮泵的基本原理，熔体从一端进入，均匀分配到随同一中心齿轮旋转的多个行星齿轮泵腔内，并以相同的压力和流量输出到多个型腔内，从而可以均匀地一次成型多个微型制品。通过本课题研究，可望发展一种微注射成型的新方法，进而创立熔体微分注射成型理论；以此理论为指导开发的微分注射成型机相当于多台微注射成型机的效率。

随着各国致力于微机电系统及精细制品的开发，精细微结构制品的市场将持续增长，对微型制品注射成型设备的需求也相应的不断增加，微型制品的注射成型技术在先进制造领域必将发挥日益重要的作用。但是我国在微型制品成型理论及设备方面一直处于发展缓慢的阶段，微型制品的成型基本完全依靠进口国外设备进行生产。为了改变这种落后的局面，本课题在国内外率先提出一种用于微型制品高效成型的微分注射成型方法；成功设计并制造出一套微分注射成型系统，建立液压式和全电动式两台微分注塑机用于微型制品的成型；研究得到了高分子熔体在微分泵内的流动规律，通过模拟和实验结合，综合对微分注塑机的性能进行了分析研究，并成功成型微型齿轮、小薄片等微型结构的制品，本项目共发表论文81篇，申请发明专利8项。报告2次，相关科技成果获得国家科技进步奖二等奖1项，省部级科技进步奖一等奖1项，二等奖2项。本项目的研究为我国微型制品生产装备提供了强有力的支持。同时也为精密微分泵、热流道等相关领域的发展起到了积极地推动作用。