对于所有类型的行业的OEM,塑料零件是产品设计和生产中必不可少的经济选择。在大多数情况下,找到最低的成本,最低的重量和最耐用的材料来生产所需的产品是有意义的。塑料注塑成型是一种多才多艺的制造工艺,在开发从医疗设备到汽车组件到电器等产品等的产品中起着至关重要的作用。实际上,塑料可以将零件的重量减少50%,产生更少的废料,并形成更复杂的形状和几何形状。让我们回顾一下注射成型的一些最佳应用以及每个注射塑料的宝贵特征。
清洁(喷砂、刷涂) 涂层 干燥 侵蚀、去除(电火花侵蚀、火焰切割、激光等) 成型(轧制、锻造、压制、拉伸) 硬化、热处理 连接技术(铆接、螺丝拧紧、胶合) 连接(钎焊、焊接、粘接) 机床 加工(车削、钻孔、成型、刨削、切割) 精加工(研磨、研磨) 混合(粉末等)、分离(分选、过滤) 成型、注塑、烧结 挤压 表面处理(涂漆、镀锌、抛光、CVD等) 微工程和纳米工程 微加工、纳米加工 微组装、纳米组装 微定位、纳米定位 过程控制和物流
制造方法:聚合物基复合材料-热固性复合材料制造-铺层工艺、喷涂工艺、纤维铺放工艺、树脂传递模塑、真空辅助树脂传递模塑、压缩成型工艺、纤维缠绕。热塑性复合材料制造-片材成型、注塑成型、片材成型、压延、挤压、吹塑、旋转成型、热成型。金属基复合材料-固态方法-热等静压 (HIP)、箔扩散粘合。液态方法-搅拌铸造、挤压铸造、压力渗透;陶瓷基复合材料-烧结、CVD。第三单元复合材料设计和测试
近年来,半导体、电子、光学、MEMS、生物医药等诸多领域对复杂形状的三维结构的需求日益增加。迄今为止,大多数微结构制造工艺源自半导体工艺,例如硅晶片的薄膜加工和厚膜加工1-3。这些过程不可避免地需要曝光过程。曝光工艺由于需要使用特殊的设备,成本较高,并且在材料方面也受到很多限制。因此,不使用曝光工艺的微结构制造技术的研究正在积极开展。代表性例子包括微加工和微电火花加工 (microEDM)1,4 等机械方法。特别是随着相关产业的发展,具有三维形状的微型齿轮零件的需求量也日益增大,而实现此类零件的批量生产是实现工业化的必要条件。通过使用模具的注塑工艺,可以大规模生产微型齿轮部件。注射成型根据成型材料不同分为塑料注射成型和粉末注射成型,而粉末注射成型又根据所用粉末的种类分为MIM(金属注射成型)和CIM(陶瓷注射成型)。目前,塑料齿轮一般采用塑料注塑工艺进行量产,但众所周知的事实是,采用塑料材料制造的微型齿轮零件在刚性和耐久性方面存在着极限。因此,最近正在积极研究使用粉末金属注射成型工艺而非塑料来生产微型齿轮零件。本研究是通过金属注射成型工艺制造微型齿轮状产品的基础研究。目的是利用粉末注射模芯的微细电火花加工来制造微型齿轮状芯。
微粗糙度和低表面能防冰表面因具有超疏水和低冰亲和力而受到研究人员的极大兴趣。然而,通过模板法快速制备未开发微结构的超疏水表面 (SHS) 一直是进一步应用的瓶颈。在这项工作中,将负载石墨烯 (GP) 作为磁性纳米粒子的四氧化三铁 (Fe 3 O 4 ) 引入聚丙烯 (PP) 基质中,作为超疏水防冰/除冰表面的热载体。通过微注射成型和磁引力相结合的方法制备微结构 PP/GP/Fe 3 O 4 表面。使用多物理场耦合模型对具有磁引力的定向粒子迁移进行分析。磁引力使微柱的高度从~85 μ m 增大到~150 μ m,使表面保持较高水接触角(~153 ◦)和稳定的空气腹板,以便液滴以 1 ms-1 的初速度重复撞击。对于发育成熟的微柱,可以通过延长光路来更有效地吸收光以进行多次反射。与纯 PP 表面相比,在强度为 1 kW m-2 的一次太阳辐照下,复合材料表面的光热性能表明,温度在 67 秒内从环境温度升高到 94 ◦ C,而冰粘附强度在同期从~30 降低到~9 kPa。磁性粒子的光热功效可延长 SHS 结冰时间。由于 SHS 对室外注塑件具有出色的被动防冰和主动除冰性能,预计其将有望在制造中实际应用。
线是由贻贝足分泌的液态贻贝足蛋白 (Mfps) 产生的。这些 Mfps 由腺体通过注塑反应组装和制造。[3] 贻贝的足压在表面形成真空室,从而推动流体 Mfps 的输送。据信,局限于斑块中的 Mfps,例如 Mfp-2、Mfp-3、Mfp-4 和 Mfp-5,在暴露于盐水时会形成凝聚层。所有 Mfps 都含有翻译后氨基酸 DOPA,而 mfp-5 含有最大浓度的 DOPA 残基(30 mol%)并导致强粘附。 [4] 据报道,MFP 的凝聚以多种方式发生,例如由静电相互作用驱动的复杂凝聚,如 MFP-131 和 MFP-151 的聚离子中所揭示的那样,[5] 以及由静电和/或疏水力驱动的自凝聚,如 MFP-3S 中所揭示的那样。[6]
简介 杜邦公司于 30 年代初发明了尼龙,并于 1938 年将其推出,这是聚合物化学领域的一项重大突破。迄今为止,还没有一种树脂能够与这种独特的性能组合相媲美,正是这种性能组合使得尼龙成为用途最广泛、应用最广泛的塑料材料。据估计,尼龙作为注塑树脂用于生产各行各业中使用的各种工程塑料部件,其用途已增长到超过 50 万种不同的部件,随着杜邦公司尼龙树脂产品线通过持续广泛的研究和市场开发不断扩大,其多样性和增长仍在继续。尼龙还被广泛用作薄膜、长丝和专有产品的挤出树脂。最后,尼龙因其在纺织纤维行业的多种用途而广为人知。
增材制造 (AM),通常称为 3D 打印,是一种革命性的制造技术,在航空航天、医疗和汽车领域具有重大的工业意义。金属增材制造可以制造复杂的精密零件并修复大型部件;然而,由于缺乏工艺一致性,认证目前是一个问题。开发并集成了一种多功能、廉价的过程控制系统,减少了熔池波动的变化并提高了组件的微观结构均匀性。残余微观结构变化可以通过热流机制随几何形状的变化来解释。晶粒面积变化减少了高达 94%,成本仅为典型热像仪的一小部分,控制软件由内部编写并公开提供。这降低了过程反馈控制的实施障碍,可以在许多制造过程中实施,从聚合物增材制造到注塑成型再到惰性气体热处理。
这项先进的技术使工程师能够从统计上模拟成型过程的所有阶段以及零件寿命的实际工作条件。有限元方法的结构设计有助于确定设计复杂系统(如仪表板组件)的最佳方案。模拟软件会分析静态载荷、振动、热膨胀、可能的蠕变效应(由于日照)和自发动态条件(例如,由头部或行人撞击引起)等条件,同时考虑材料应变率和温度依赖性的非线性行为。工艺模拟可帮助工程师在项目的早期阶段(工艺选项可行性、材料选择)或最终模具细节定义中设计模具和工艺参数。例如,在注塑应用中,可以模拟工艺的所有阶段,从填充和保压阶段开始,到模内冷却过程,再到后提取行为(收缩/翘曲)。