一种用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法
专利汇可以提供一种用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于 注塑成型 的微观壁面滑移模型建立方法，基于宏观黏度模型、分子链段长度和微型零件特征尺寸，依次有以下步骤：1)引入微观修正因子对宏观黏度模型进行修正；2)将反映高分子流动特征的分子链段长度le和作为微结构的最小宏观尺寸的微型零件特征尺寸d的比值设为微观影响因子；3)建立微观修正因子与微观影响因子之间的关系式，并利用最小二乘法拟合出其参数值；4)将微观修正因子与微观影响因子之间的关系式代入宏观壁面滑移模型关系式，获得反映黏度变化和零件特征尺寸的微观壁面滑移模型关系式。本发明建立方法考虑影响壁面滑移的微观黏度变化和微型零件特征尺寸因素，显著提高对 聚合物 熔体流动特性预测的准确性。，下面是一种用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法专利的具体信息内容。
1.一种用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，基于宏观黏度模型、分子链段长度和微型零件特征尺寸，确定毛细管流变实验方案，获得一组微型零件注塑实际壁面滑移速度vs，且宏观壁面滑移模型的关系式如下：
m
vs＝ατw (1)
公式(1)中：
vs：实际壁面滑移速度，单位m/s；
α：滑移系数；
τm：剪切应力，单位MPa；
m：幂律指数；
其特征在于：
依次有以下步骤：
1)引入微观修正因子ψ对宏观黏度模型进行修正，
公式(2)中：
ψ：微观修正因子；
ηmacro：微型零件注塑宏观黏度值；
ηmicro：微型零件注塑实际黏度值；
公式(3)中：
ψ：微观修正因子；
η0：零剪切黏度，单位MPa.s；
-1
γ：剪切速率，单位s ；
n:非牛顿指数；
*
τ:剪切变稀行为开始时的剪切应力，单位MPa；
在对应同等参数条件下基于宏观黏度模型，即可推出一组微观修正因子值；
2)考虑高分子流动是通过链段的相继跃迁实现的，将反映高分子流动特征的分子链段长度le和作为微结构的最小宏观尺寸的微型零件特征尺寸d的比值设为微观影响因子
3)建立微观修正因子ψ与微观影响因子 之间的关系式，并利用最小二乘法拟合出其参数值，即：
公式(4)中：
ψ：微观修正因子；
T：聚合物熔体初始温度，单位K；
k：模型系数；
4)将微观修正因子ψ与微观影响因子 之间的关系式(4)代入宏观壁面滑移模型关系式(1)，获得反映黏度变化和零件特征尺寸的微观壁面滑移模型关系式(5)如下：
公式(5)中：
vs：实际壁面滑移速度，单位m/s；
α：滑移系数；
τm：剪切应力，单位MPa；
m：幂律指数；
le：分子链段长度，单位nm；
d：微型零件特征尺寸，单位μm；
确定毛细管流变实验方案，在不同的剪切速率或注射压力条件下，获得一组微型零件注塑实际壁面滑移速度vs，拟合出微观壁面滑移模型的参数，所述剪切速率是聚合物熔体流动速度相对微流道半径的变化速率，单位s-1；所述注射压力是在微注塑时将聚合物熔体注射进入微型流道所需的压力，单位MPa。
2.如权利要求1所述的用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，其特征在于：
所述微观壁面滑移模型的参数，包括滑移系数α、幂律指数m和模型系数k。
3.如权利要求1或2所述的用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，其特征在于：
所述宏观黏度模型是Cross宏观黏度模型，其关系式如下：
公式(6)中：
η：剪切黏度，单位MPa.s；
η0：零剪切黏度，单位MPa.s；
-1
γ：剪切速率，单位s ；
n：非牛顿指数；
*
τ：剪切变稀行为开始时的剪切应力，单位MPa。
4.如权利要求1或2所述的用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，其特征在于：
所述步骤1)的微观修正因子ψ<1。
5.如权利要求1或2所述的用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，其特征在于：
所述步骤3)建立的微观修正因子ψ与微观影响因子 之间的关系式，是指数函数关系。
6.如权利要求1或2所述的用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，其特征在于：
所述步骤4)的微观壁面滑移模型建立方法中，聚合物熔体与壁面有相对运动，其速度为壁面滑移速度。
7.如权利要求6所述的用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，其特征在于：
所述壁面滑移速度与聚合物熔体实际黏度值有关。
8.如权利要求6所述的用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，其特征在于：
所述壁面滑移速度与微型零件特征尺寸有关。
9.如权利要求1所述的用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，其特征在于：
基于建立的微观壁面滑移模型进行有限元模拟计算，依据聚合物材料属性，在不同剪切速率条件下微注塑有限元数值模拟时得到的微流道入口和出口的压力之差，即是微注塑压力差模拟值；相应进行毛细管流变实验时得到的微流道入口和出口的压力之差，即是微注塑压力差实验值。
10.如权利要求1所述的用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法，其特征在于：
基于建立的微观壁面滑移模型进行有限元模拟计算，依据聚合物材料属性，在不同注射压力条件下微注塑有限元数值模拟时的聚合物熔体填充微流道长度与微流道总长度之百分比，即是微注塑填充率模拟值；相应进行毛细管流变实验时得到的聚合物熔体填充毛细管长度与毛细管总长度之百分比，即是微注塑填充率实验值，有限元数值模拟时的所述微流道总长度与相应进行毛细管流变实验时的所述毛细管总长度相等。
一种用于注塑成型的微观壁面滑移模型建立方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
2992.498Pa·s，τ＝27360Pa，n＝0.24；依据微型零件注塑实际黏度值ηmicro与微型零件注塑宏观黏度值ηmacro的关系式，即可推出一组微观修正因子ψ值；
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