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聚合物热黏弹塑性变形微热压成型机理的数值模拟研究
被引量:
3
1
作者
邓腾
周国发
宋佳佳
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期91-97,共7页
研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)超疏性阵列圆柱微结构特征功能表面的微热压成型技术,通过模拟研究了成型工艺参数对成型过程的影响规律,揭示了其热黏弹塑性变形充填流动机理,明晰了关键调控参数。结果表明,基片材料的弹性模量、成型温度...
研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)超疏性阵列圆柱微结构特征功能表面的微热压成型技术,通过模拟研究了成型工艺参数对成型过程的影响规律,揭示了其热黏弹塑性变形充填流动机理,明晰了关键调控参数。结果表明,基片材料的弹性模量、成型温度和压力是影响充填成型的关键调控参数,成型压力和变形应力与成型温度呈负关联关系,而充填高度与成型温度呈正关联关系;提高成型温度至高于基片材料的玻璃化转变温度(Tg),使基片处于黏弹性高弹态,易使基片快速产生明显的热黏弹塑性变形,且可使成型压力和变形应力趋于最小值,这有利于基片避免断裂损伤并加速充模流动。
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关键词
热
黏弹塑性变形
微热压成型
阵列圆柱
微
结构功能表面
机理
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职称材料
聚合物微圆柱热压成型工艺实验
被引量:
2
2
作者
庄俭
贾光南
+1 位作者
张亚军
石则满
《塑料》
CSCD
北大核心
2017年第4期117-120,共4页
微热压工艺在高深宽比聚合物微型制件成型领域应用较为广泛。利用孔直径为0.3 mm、深度为1.5 mm的微圆柱阵列模具,研究了高温低压和低温高压2种工艺范围下,高深宽比微圆柱的微热压成型规律。实验结果表明,随着热压温度或热压压力的增大...
微热压工艺在高深宽比聚合物微型制件成型领域应用较为广泛。利用孔直径为0.3 mm、深度为1.5 mm的微圆柱阵列模具,研究了高温低压和低温高压2种工艺范围下,高深宽比微圆柱的微热压成型规律。实验结果表明,随着热压温度或热压压力的增大,微圆柱高度均提高;当热压压力为定值时,温度每升高3℃,微圆柱高度最大增值为0.213 mm;当热压温度为定值时,热压压力每增加1 MPa,微圆柱高度最大增值为0.342 mm。微圆柱的深宽比在低温高压组可达4.2,在高温低压组可达2.95,通过二元线性回归分析得到了热压温度和热压压力对微圆柱高度的影响关系,为微热压成型高深宽比聚合物微制件提供了一定的技术依据。
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关键词
聚合物
微
圆柱
微热压成型
技术
热
压
温度
热
压
压
力
线性回归分析
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职称材料
微拱形阵列导光板快速热压成型与微光学应用
被引量:
4
3
作者
谢晋
江宇宁
+1 位作者
卢阔
胡满凤
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第9期2421-2427,共7页
微透镜阵列热压精密成型需要时间保温,生产效率较低。因此,提出在模芯加热表面的微沟槽阵列上对聚合物导光板进行热压,使工件热变形的微米尺度表面层流入微沟槽空间内,快速形成微拱形透镜阵列,而保证工件主体不变形。目的是实现高效率...
微透镜阵列热压精密成型需要时间保温,生产效率较低。因此,提出在模芯加热表面的微沟槽阵列上对聚合物导光板进行热压,使工件热变形的微米尺度表面层流入微沟槽空间内,快速形成微拱形透镜阵列,而保证工件主体不变形。目的是实现高效率和低能耗的微光学透镜阵列热压成型加工。首先,针对导光板表面的微阵列结构和尺寸分析其微光学性能;然后,使用微磨削技术在模芯表面加工出高精度和光滑的微沟槽阵列结构;最后,研究微拱形阵列的快速精密成型工艺及微光学应用。微光学分析显示,微阵列的高度和分布密度对出光面的光照度影响较大。热压工艺实验结果表明,采用深度为104μm和角度为121°的微沟槽阵列模芯,在12 MPa的压力和110℃的温度下,可以在3s内将高度为50μm的3D微拱形阵列导光板快速精密热压成型。本文方法制作的87mm×84mm的导光板,与市面具有2D点阵且高度为8.2μm的丝网印刷导光板相比,光照度提高了21%,光照均匀度提高了27%。本文研究将促进微光学精准设计和制造在LED照明产业的应用。
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关键词
热
压
微
成型
微
透镜阵列
微
磨削
微
光学
导光板
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职称材料
镀有石墨烯层微热压模具电热耦合作用数值仿真
4
作者
王玫
董力群
+2 位作者
范一强
张亚军
庄俭
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2018年第1期120-124,共5页
提出一种提高微热压模具加热冷却速率、缩短微热压成型循环周期的方法。在硅片表面使用化学气相沉积CVD的方法制备石墨烯层,利用石墨烯层高电导率、热导率等特性,研究石墨烯层电热耦合作用对模具温度的影响规律。模拟结果表明,硅模具施...
提出一种提高微热压模具加热冷却速率、缩短微热压成型循环周期的方法。在硅片表面使用化学气相沉积CVD的方法制备石墨烯层,利用石墨烯层高电导率、热导率等特性,研究石墨烯层电热耦合作用对模具温度的影响规律。模拟结果表明,硅模具施加电势增加或石墨烯层厚增加,硅片表面平均温度的升高速率增大;当石墨烯层厚为40 nm、施加电压为150 V时,硅片表面由室温升温加热速率可以达到9.87 K/s,模具温度稳定后,微结构处的温度略高于硅片表面其他位置。
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关键词
微热压成型
石墨烯层
电
热
耦合作用
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职称材料
题名
聚合物热黏弹塑性变形微热压成型机理的数值模拟研究
被引量:
3
1
作者
邓腾
周国发
宋佳佳
机构
南昌大学资源环境与化工学院
出处
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期91-97,共7页
基金
国家自然科学基金(21464009)
文摘
研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)超疏性阵列圆柱微结构特征功能表面的微热压成型技术,通过模拟研究了成型工艺参数对成型过程的影响规律,揭示了其热黏弹塑性变形充填流动机理,明晰了关键调控参数。结果表明,基片材料的弹性模量、成型温度和压力是影响充填成型的关键调控参数,成型压力和变形应力与成型温度呈负关联关系,而充填高度与成型温度呈正关联关系;提高成型温度至高于基片材料的玻璃化转变温度(Tg),使基片处于黏弹性高弹态,易使基片快速产生明显的热黏弹塑性变形,且可使成型压力和变形应力趋于最小值,这有利于基片避免断裂损伤并加速充模流动。
关键词
热
黏弹塑性变形
微热压成型
阵列圆柱
微
结构功能表面
机理
Keywords
thermal viscoelastic plastic deformation
micro-hot embossing
array-patterning func-tional surface
mechanism
分类号
TQ320 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
聚合物微圆柱热压成型工艺实验
被引量:
2
2
作者
庄俭
贾光南
张亚军
石则满
机构
北京化工大学机电工程学院
宁波力劲机械有限公司
出处
《塑料》
CSCD
北大核心
2017年第4期117-120,共4页
基金
国家自然科学基金(51203010)
北京市自然科学基金(2131003)
文摘
微热压工艺在高深宽比聚合物微型制件成型领域应用较为广泛。利用孔直径为0.3 mm、深度为1.5 mm的微圆柱阵列模具,研究了高温低压和低温高压2种工艺范围下,高深宽比微圆柱的微热压成型规律。实验结果表明,随着热压温度或热压压力的增大,微圆柱高度均提高;当热压压力为定值时,温度每升高3℃,微圆柱高度最大增值为0.213 mm;当热压温度为定值时,热压压力每增加1 MPa,微圆柱高度最大增值为0.342 mm。微圆柱的深宽比在低温高压组可达4.2,在高温低压组可达2.95,通过二元线性回归分析得到了热压温度和热压压力对微圆柱高度的影响关系,为微热压成型高深宽比聚合物微制件提供了一定的技术依据。
关键词
聚合物
微
圆柱
微热压成型
技术
热
压
温度
热
压
压
力
线性回归分析
Keywords
polymer micro pillars
micro hot embossing
molding temperature
embossing force
linear regression analysis
分类号
TQ320.66 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
微拱形阵列导光板快速热压成型与微光学应用
被引量:
4
3
作者
谢晋
江宇宁
卢阔
胡满凤
机构
华南理工大学机械与汽车工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第9期2421-2427,共7页
基金
广东省自然科学基金重点资助项目(No.2015A030311015)
国家自然科学基金资助项目(No.61475046)
广东省科技计划项目(No.2014B010104003)
文摘
微透镜阵列热压精密成型需要时间保温,生产效率较低。因此,提出在模芯加热表面的微沟槽阵列上对聚合物导光板进行热压,使工件热变形的微米尺度表面层流入微沟槽空间内,快速形成微拱形透镜阵列,而保证工件主体不变形。目的是实现高效率和低能耗的微光学透镜阵列热压成型加工。首先,针对导光板表面的微阵列结构和尺寸分析其微光学性能;然后,使用微磨削技术在模芯表面加工出高精度和光滑的微沟槽阵列结构;最后,研究微拱形阵列的快速精密成型工艺及微光学应用。微光学分析显示,微阵列的高度和分布密度对出光面的光照度影响较大。热压工艺实验结果表明,采用深度为104μm和角度为121°的微沟槽阵列模芯,在12 MPa的压力和110℃的温度下,可以在3s内将高度为50μm的3D微拱形阵列导光板快速精密热压成型。本文方法制作的87mm×84mm的导光板,与市面具有2D点阵且高度为8.2μm的丝网印刷导光板相比,光照度提高了21%,光照均匀度提高了27%。本文研究将促进微光学精准设计和制造在LED照明产业的应用。
关键词
热
压
微
成型
微
透镜阵列
微
磨削
微
光学
导光板
Keywords
micro hot embossing
microlens array
micro-grinding
micro-optics
LGP
分类号
TB853.29 [一般工业技术—摄影技术]
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职称材料
题名
镀有石墨烯层微热压模具电热耦合作用数值仿真
4
作者
王玫
董力群
范一强
张亚军
庄俭
机构
北京化工大学机电工程学院
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2018年第1期120-124,共5页
文摘
提出一种提高微热压模具加热冷却速率、缩短微热压成型循环周期的方法。在硅片表面使用化学气相沉积CVD的方法制备石墨烯层,利用石墨烯层高电导率、热导率等特性,研究石墨烯层电热耦合作用对模具温度的影响规律。模拟结果表明,硅模具施加电势增加或石墨烯层厚增加,硅片表面平均温度的升高速率增大;当石墨烯层厚为40 nm、施加电压为150 V时,硅片表面由室温升温加热速率可以达到9.87 K/s,模具温度稳定后,微结构处的温度略高于硅片表面其他位置。
关键词
微热压成型
石墨烯层
电
热
耦合作用
Keywords
micro extrusion
graphene
coupling of electricity and heat
分类号
TH162 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
聚合物热黏弹塑性变形微热压成型机理的数值模拟研究
邓腾
周国发
宋佳佳
《中国塑料》
CAS
CSCD
北大核心
2018
3
在线阅读
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职称材料
2
聚合物微圆柱热压成型工艺实验
庄俭
贾光南
张亚军
石则满
《塑料》
CSCD
北大核心
2017
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
微拱形阵列导光板快速热压成型与微光学应用
谢晋
江宇宁
卢阔
胡满凤
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
4
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职称材料
4
镀有石墨烯层微热压模具电热耦合作用数值仿真
王玫
董力群
范一强
张亚军
庄俭
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2018
0
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职称材料
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