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微注射成型 微注射成型（也叫微成型）用于生產(chǎn)總體尺寸、功能特征或公差要求以毫米甚至微米計的制品。由于成型制品的微型特征，需要特殊的成型機械和輔助設備來(lái)完成各種生產(chǎn)操作。如：注射量控制、模具排空(真空)、注射、制品的頂出、檢驗、分離、操作、存放、定位和包裝。模具嵌件和模腔的制造也需要特殊的技術(shù)。 在各種微成型工藝中，微注射成型工藝具有以下優(yōu)勢：傳統塑料技術(shù)積累的豐富經(jīng)驗、標準化的工藝程序、高自動(dòng)化程度以及短周期時(shí)間。 微注射成型分類(lèi) 重幾微克到幾分之一克，尺寸可能在微米(mm)級的微注塑件成型制品(微模塑成型)，例如微齒輪、微操縱桿。 傳統尺寸的注射成型制品，但具有微結構區域或功能特征（例如，帶有數據點(diǎn)隙的光盤(pán)、具有微表面特征的透鏡、使用塑料薄片技術(shù)制造微齒輪的薄片）。 可具有任意尺度，但尺寸公差在微米級的高精度制品（例如光纖技術(shù)用接插件）。 設備需求 小型塑化裝置，螺桿直徑在12-18mm范圍內，螺桿長(cháng)度較短，L/D比值大約為15，以避免長(cháng)停留時(shí)間引起材料降解； 精確的注射量控制和理想的注射速度； 可重復的控制，比如根據螺桿位置和模腔壓力進(jìn)行從充模到保壓的轉換（推薦）； 模具壁溫度能升高到一定水平（有時(shí)略高于聚合物的熔融溫度），以避免超薄部分的早期凝固； 如果微注射成型制品的壁厚小于5mm，須具備模具抽空能力，因為這種情況下壁厚與空氣逃逸的氣孔尺寸處于同一數量級； 開(kāi)關(guān)型噴嘴，避免由于加工溫度高造成熔體流延； 精確定位和輕柔的模具開(kāi)關(guān)速度，以避免精巧的微注射成型件發(fā)生變形； 特殊操作技術(shù)將成型件取出，進(jìn)行檢驗和塑料瓶包裝； 能就地準備干凈封閉場(chǎng)所或層狀周轉箱，以避免污染微注射成型件。 成型工藝 為保證能夠正確充模，需要高注射速度和高注射壓力、熔體溫度應為允許范圍內的較高溫度、模具壁溫需精確的控制。 需要使用大流道和澆道來(lái)獲得足夠大的注射量，以便在熔體流動(dòng)過(guò)程中可靠地控制和切換，避免材料降解。 此外，采用改進(jìn)的模具傳感器，高精度模具導向裝置，模具抽空系統，集成流道采集器和用于制品取出的機械手，自動(dòng)的澆口切除系統，和在每個(gè)周期都激活的模具清洗系統，對于控制生產(chǎn)工藝以及有效處理和塑料瓶包裝微注射成型制品都是至關(guān)重要的。 工藝優(yōu)、缺點(diǎn) 微注射成型的目的是生產(chǎn)微型制品，因此與其它宏觀(guān)注射成型工藝不存在競爭關(guān)系，這是它突出的優(yōu)點(diǎn)。 制品小而流道大，流道可能占到總注射重量的90%。對于微型注射應用，流道內的材料大多數情況下不能回收再用，因而材料浪費嚴重。 生產(chǎn)周期長(cháng)。由于制品通常的表面/體積比很高，模具在注射過(guò)程中必須加熱到熔融溫度以上以防止早期凝固，因此使得周期時(shí)間延長(cháng)。 適用材料 幾乎所有適用于宏觀(guān)成型的材料都可以用于微成型。主要有：POM、聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、PA、液晶聚合物（LCP）、聚醚酰亞胺、和硅橡膠。 典型應用 在光通信、計算機數據存儲、醫療技術(shù)、生物技術(shù)、傳感器和傳動(dòng)裝置、微光學(xué)器件、電子和消費類(lèi)產(chǎn)品，以及設備制造和機械工程等領(lǐng)域中，微注射成型制品呈現快速增長(cháng)的需求。 典型例子包括：手表和照相機部件、汽車(chē)撞擊件、加速和距離傳感器、硬盤(pán)和光盤(pán)驅動(dòng)器讀寫(xiě)頭、醫療傳感器、微型泵、小線(xiàn)軸、高精度齒輪、滑輪、螺旋管、光纖開(kāi)關(guān)和接插件、微電機、外科儀器和通訊制品。 粉末注射成型 粉末注射成型（PIM）結合了注射成型的工藝優(yōu)勢和金屬、陶瓷的出眾物理性能，正在迅速成為一種陶瓷和粉末金屬的新型生產(chǎn)技術(shù)，用于需要高產(chǎn)量、高性能、低成本和復雜形狀的場(chǎng)合。 粉末注射工藝中，按配方確定的金屬或陶瓷粉末與聚合物粘結劑混合，注射到模具里，形成所需形狀（生坯）。與傳統注射成型和高壓模鑄相似。成型后，粘結劑被脫除，得到的成坯經(jīng)過(guò)燒結，使粉末顆粒之間產(chǎn)生冶金結合，賦予最終制品所需的機械和物理性能。 混料 常用粉末有不銹鋼、氧化鋁、鐵、硅酸鹽、氧化鋯和氮化硅。粘結劑通常以熱塑性樹(shù)脂為基礎，如蠟或聚乙烯，但纖維素、凍膠、硅烷、水和各種無(wú)機基質(zhì)也經(jīng)常使用。粘結劑通常包括兩、三種組分：熱塑性樹(shù)脂，用于潤滑、粘度控制、增加浸潤和脫出的添加劑。 成型 與傳統聚合物注射成型基本相似，但成型尺寸要超過(guò)設計尺寸，以補償燒結收縮。成型時(shí)，粒料加熱到150到200℃，注入模具中，根據制品尺寸和實(shí)際配方不同，注射壓力在35到140MPa之間，注射周期為30到60秒。模具既可以加熱以控制混合物粘度，也可以保持為室溫以利于冷卻。成型結束階段，成型的生坯有石墨狀較高的堅實(shí)度，適于通過(guò)頂出桿或脫模環(huán)從模具中自動(dòng)頂出。 除粘結劑 要求在最短的時(shí)間內將粘結劑脫除，且對壓塊的影響最小。該步工藝是粉末注射工藝中最關(guān)鍵的一步。脫除方法有三種：熱脫除、催化型粘結劑脫除劑、或溶劑抽提。脫除工藝中，有大約30到98%的粘結劑被除去，這一過(guò)程需時(shí)較長(cháng)。脫除后，所得壓塊稱(chēng)為成坯。 燒結 工藝的最后一個(gè)步驟是燒結，經(jīng)過(guò)該熱處理過(guò)程使顆粒結合成為實(shí)體。燒結過(guò)程中，成型制品內的顆粒間隙消除，導致顯著(zhù)收縮（通常在10到20%數量級）。同時(shí)，成品密度可達到大約97%，這時(shí)其機械性能與用其他方法生產(chǎn)的制品相比，即使有差別，也非常小。 工藝優(yōu)點(diǎn) 和傳統金屬和陶瓷加工方法相比，降低生產(chǎn)成本20到40% 是一種尺寸公差控制良好，基本不需要二次加工的干凈成型工藝 能生產(chǎn)復雜形狀和幾何特征的制品 通過(guò)使用注射成型和自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)獲得高生產(chǎn)效率 制品機械性能與鍛造材料幾乎相當 工藝缺點(diǎn) 制品尺寸和厚度受到限制 制品越大，昂貴的原材料在總成本中所占比例越大。截面越厚，粘結劑脫除所需時(shí)間越長(cháng)，使工藝成本變高。目前壁厚的限制大約是30mm。 體積收縮和厚度均勻性難于控制 生坯中含有大量體積分數的粘結劑（多達50%），導致燒結過(guò)程中收縮顯著(zhù)?？刂剖湛s過(guò)程是對燒結工藝的主要要求。壁厚的變化會(huì )造成燒結中收縮不均勻，增加了尺寸控制的難度。均勻的壁厚對于避免變形、內應力、空洞、裂紋和凹痕是至關(guān)重要的。