微注塑成型过程中,熔体经历复杂的热机历史,使得微注塑成型制品的形态结构与传统注塑制品的形态结构有很大区别,微注塑成型中的热机历史及对微制品成型过程中形态结构的影响对制品的最终性能起着决定性作用。由于微注塑制品的型腔尺寸微小化,成型过程中工艺的改变和控制在很大程度上左右了制品在型腔内受到的热机历史。因此,本文从控制工艺参数的角度研究工艺参数对微注塑制品形态结构的影响,以期获得完整系统的规律,探究材料在微注塑过程中形态结构形成的机理。主要工作及结论如下:1、微注塑成型中熔体在型腔内的充填流动行为分析。对一组不同厚度(1.0mm、0.5mm、0.2mm)的POM微注塑制品在不同的工艺条件下进行了微注塑成型实验,研究注射速度、模具温度和熔体温度对制品充填行为的影响,并分析尺度效应对制品充填行为的影响规律。结果表明:随着注射速度、模具温度和熔体温度等工艺参数的提高,微制品的充填长度有明显增加。型腔尺寸越小,充填越困难。不同工艺参数对充填的影响分析表明,对于0.2mm微制品,注射速度对充填长度的影响最大,其次为模具温度和熔体温度;充填过程中熔体的流动前沿出现流动不平衡现象。2、工艺参数对POM微注塑制品形态结构的影响。基于一组厚度为1.0mm和0.2mm的制品,采用单因素实验研究工艺参数对微制品形态结构的影响,通过偏光显微镜(PLM)和差示扫描量热法(DSC)对制品的形态结构和结晶度进行表征分析。实验结果表明:POM微制品均呈现皮芯分层结构,芯层晶体呈现典型的三方晶系特征,随着制品尺寸的减小,芯层晶体尺寸增大。制品尺寸越小,皮层和剪切层占比越大,在1.0mm厚的微制品内,芯层厚度占主导,而在0.2mm厚的制品内,皮层厚度占主导;工艺参数对制品形态结构影响程度由大到小分别为注射速度、模具温度、熔体温度,且随着注射速度、模具温度、熔体温度的升高,制品皮层厚度减小。随着注射速度和模具温度的提高,制品结晶度整体上小幅度上升,注射速度超过一定范围时制品结晶度又出现下降;随着熔体温度升高,制品结晶度总体呈现下降的趋势。DSC结果表明工艺参数的改变对制品整体结晶度影响不大。3、工艺参数对i PP微注塑制品形态结构的影响。采用单因素实验,通过偏光显微镜(PLM)研究注射速度、熔体温度和模具温度对不同厚度(1.0mm和0.2mm)微制品的形态结构的影响,实验结果表明:厚度为1.0mm的微注塑制品呈现包含冷冻层、剪切层和球晶芯层的皮芯结构,且皮层厚度相对比例较小;厚度为0.2mm的制品出现了含柱晶层的皮芯结构,且皮层厚度相对比例较大。注射速度对i PP微注塑制品形态结构的影响最大,模具温度次之,熔体温度影响最小。随着注射速度、模具温度和熔体温度的增大,微制品的皮层厚度呈现逐渐下降的趋势。4、型腔几何因素对微注塑制品形态结构的影响。对比了POM和PP微注塑制品沿流动方向形态结构的演化,沿着流动方向POM微制品的皮层厚度先变大后减小,PP微制品的皮层厚度呈现逐渐减小趋势,且在浇口附近呈现无芯结构;POM制品的大球晶从传统制品的靠近皮层的部位转移到微制品的芯层部分,PP微制品的皮层和芯层交界处出现了传统制品很少见的类似于shish-kebab结构的对称柱晶,且柱晶之间夹杂着完整的球晶,沿着流动方向,柱晶尺寸有增大的趋势。