Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Микролитье под давлением

Покупка
Артикул: 786022.01.99
В книге подробно рассмотрены основные вопросы литья микродеталей: особенности процесса литья, специальные полимерные материалы и требования к ним, особенности конструкций пресс-форм и специального оборудования. Сформулированы кретерии для точного литья микродеталей, включая соблюдение требований к поверхности и геометрии. В отдельных главах отражены рекомендации к специфике конструирования и изготовления пресс-форм, PIM-технологии, методы инструментального контроля качества литьевых форм и готовых изделий для широкого круга микрооптических, микромеханических систем и многофункциональных микрокомпонентов. Специальные главы описывают высокоэффективные технологии микролитья: микролитье с вакуумированием, аддитивные технологии, многокомпонентное микролитье, включая необходимое оборудование. Приведены методы обнаружения и выявления дефектов и даны пути эффективного решения проблем качества готовых изделий. Книга предназначена инженерам, конструкторам, технологам, разработчикам микролитьевого производства, а также исследователям и специалистам, занимающимся его усовершенствованием, и является наиболее исчерпывающим руководством по микролитью пластмасс.
Тозелло, Г. Микролитье под давлением : практическое руководство / Г. Тозелло ; под. ред. В. Г. Дувидзона. - Санкт-Петербург : ЦОП «Профессия», 2021. - 400 с. - ISBN 978-5-91884-111-2. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1892155 (дата обращения: 22.11.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Micro Injection  
Molding

Guido Tosello 

Hanser Publishers, Munich 
Hanser Publications, Cincinnati

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Гвидо Тозелло

Микролитье под давлением

Санкт-Петербург
2021

Перевод с английского языка
под редакцией В. Г. Дувидзона

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

УДК 678.027.74 
ББК 35.710
Т50

Г. Тозелло 
Т50 Микролитье под давлением : пер. с англ. яз. под ред. В. Г. Дувидзона. — 
Санкт-Петербург : ЦОП «Профессия», 2021. — 400 с., ил.

ISBN 978-5-91884-111-2

В книге подробно рассмотрены основные вопросы литья микродеталей: особенности процесса литья, специальные полимерные материалы и требования к ним, особенности конструкций пресс-форм и специального оборудования. 
Сформулированы кретерии для точного литья микродеталей, включая соблюдение требований к поверхности и геометрии. В отдельных главах отражены рекомендации к специфике конструирования и изготовления пресс-форм, PIM-технологии, методы 
инструментального контроля качества литьевых форм и готовых изделий для широкого 
круга микрооптических, микромеханических систем и многофункциональных микрокомпонентов. Специальные главы описывают высокоэффективные технологии микролитья: микролитье с вакуумированием, аддитивные технологии, многокомпонентное 
микролитье, включая необходимое оборудование. Приведены методы обнаружения и 
выявления дефектов и даны пути эффективного решения проблем качества готовых изделий.
Книга предназначена инженерам, конструкторам, технологам, разработчикам микролитьевого производства, а также исследователям и специалистам, занимающимся его 
усовершенствованием, и является наиболее исчерпывающим руководством по микролитью пластмасс.
ББК 35.710
УДК 678.027.74

© Carl Hanser Verlag, Munich 2018. All rights reserved. 
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни 
было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

ISBN 978-1-56990-653-8 (англ.) 
© Carl Hanser Verlag, Munich, 2018
ISBN 978-5-91884-111-2
© ЦОП «Профессия», 2021
© Перевод, оформление: ЦОП «Профессия», 2021

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

Предисловие к русскому изданию. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Благодарность от автора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Об авторе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Часть 1. Полимерные материалы и технология микролитья

Глава 1. Технологические особенности литьевых машин  
для микролитья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.1. Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
1.2. Анализ патентов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
1.3. Литьевые машины для микролитья: структура и технические решения. .24
1.3.1. 
Введение в основы функционального моделирования. . . . . . . . . . . . . . . . . .25
1.3.2. 
 Метод. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
1.3.3. 
Функциональный анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
1.4. Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
Глава 2. Мониторинг и управление процессом микролитья . . . . . . . . . . 46
2.1. Необходимость мониторинга процесса микролитья. . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
2.2.  Датчики контроля технологического процесса микролитья . . . . . . . . . . . .47
2.2.1. 
Объемный расход . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
2.2.2. 
Датчики температуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
2.2.3. 
Датчики давления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
2.2.4. 
Ультразвуковые датчики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
2.3. Системы визуализации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
2.3.1. 
Конструирование оборудования для визуализации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
2.3.2. 
Высокоскоростное формирование изображения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
2.3.3. 
Методы теплового образования изображений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
2.4. Системы сбора и хранения данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
2.4.1. 
Аппаратура для сбора данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
2.4.2. 
Синхронизация систем сбора данных (DAQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
2.4.3. 
Стратегии коммуникации (информационного обеспечения)  
и хранения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
2.5. Применение систем текущего контроля процесса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
2.5.1. 
Определение рабочих характеристик литьевой машины. . . . . . . . . . . . . . . .60
2.5.2. 
Оценка качества материала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
2.5.3. 
Определение технологического «окна переработки» . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
2.5.4. 
Граничные условия моделирования и валидация результатов . . . . . . . . . . .64
2.5.5. 
Разработка и валидация датчиков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
2.5.6. 
Интеллектуальная система управления процессом. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
Глава 3. Структура и свой ства полимерных материалов 
в микроизделиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.1. Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
3.2. Специфические свой ства полимерных материалов для микролитья . . . .71

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

3.3. Влияние масштабирования на полимерные материалы в процессах 
микролитья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
3.3.1. 
Реологические свой ства в микро- и наноразмерных диапазонах 
при низких, высоких и сверхвысоких скоростях сдвига. . . . . . . . . . . . . . . . .73
3.3.2. 
Свой ства полимерных материалов —  pvT-диаграммы  
для микромасштаба. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76
3.3.3. 
Тепловые свой ства полимерных материалов в микромасштабе . . . . . . . . .78
3.3.4.  Механические свой ства литьевых микроизделий (испытание 
микроизделий на растяжение и измерение нанотвердости). . . . . . . . . . . . .80
3.4.  Молекулярная ориентация и кристалличность в литьевых  
микроизделиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
3.4.1. 
Аморфные полимеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84
3.4.2. 
Полукристаллические полимеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
3.5. Микролитье микро- и нанокомпозитов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
Глава 4. Воспроизводимость формообразующей поверхности 
в процессах микролитья. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.1. Воспроизведение микро- и наноструктур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
4.2. Технологии микро- и наноструктурирования поверхности. . . . . . . . . . . . .97
4.2.1. 
Технологии литографии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98
4.2.2. 
Нелитографические технологии на основе электрохимии. . . . . . . . . . . . . .100
4.3.  Оценка воспроизводимости субмикронных поверхностей 
в микроизделиях из полимерных материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102
4.3.1. 
Оценка точности воспроизведения размеров микроэлементов 
формообразующей поверхности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104
4.3.2. 
Измерения профиля поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .105
4.3.3. 
Воспроизведение амплитуды и угла наклона поверхностей  
в изделиях из полимерных материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106
4.3.4. 
Применение параметров площади поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109
4.3.5. 
Примеры измерений распределения интенсивности отражения света . .111
4.4. Влияние формообразующей поверхности литьевой формы 
и технологических параметров на воспроизводимость  
микроструктур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
4.4.1. 
Воспроизведение и оптимизация определяемых геометрических  
структур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
4.4.2. 
Качество воспроизведения больших площадей поверхностей 
с наноструктурами. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
4.4.3. Влияние технологических параметров на воспроизведение  
геометрии формообразующей поверхности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121

Часть 2. Технологии изготовления литьевых форм 
для микролитья

Глава 5. Технологии механической микрообработки для изготовления 
литьевых форм для микролитья. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5.1. Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

5.2. Технологическая цепочка изготовления литьевых форм  
для микролитья. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129
5.3. Механическое микроудаление материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132
5.3.1. 
«Размерные» эффекты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134
5.3.2. 
Усилие резания и отжим инструмента. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136
5.3.3. 
Станки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136
5.4. Микрофрезерование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
5.4.1. 
Режущие инструменты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
5.5. Микроточение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140
5.6. Микросверление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140
5.7. 
Тепловыделение в процессах удаления материала заготовки. . . . . . . . . .141
5.8. Электроэрозионная микрообработка (EDM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141
5.8.1. 
Прошивная микро-EDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144
5.8.2. 
Проволочно-вырезная микро-EDM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
5.8.3. 
Микро-EDM со сверлением. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145
5.8.4. 
Обработка на электроэрозионном проволочно- полировальном станке . . .146
5.8.5. 
Микрофрезерование EDM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146
5.9. Примеры применения технологий механической обработки 
при изготовлении литьевых форм для микролитья. . . . . . . . . . . . . . . . . . .147
5.9.1. 
Литьевая форма для микролитья, полученная прямым методом 
изготовления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
5.9.2. 
Литьевая форма для микролитья, полученная косвенным методом 
изготовления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151
Глава 6. Технологии сверхпрецизионной мехобработки 
при изготовлении литьевых форм для микролитья. . . . . . . . . 153
6.1. Общие аспекты сверхпрецизионной механической обработки . . . . . . . .154
6.2. Мехобработка алмазным инструментом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
6.2.1. 
Алмазное точение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
6.2.2. 
Алмазное фрезерование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159
6.2.3. 
Профилирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163
6.3. Абразивная мехобработка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165
6.3.1. 
Последовательность процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165
6.3.2. 
Сверхпрецизионное шлифование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
6.3.3. 
Полирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170
 6.4. Применение сверхпрецизионной мехобработки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173
6.4.1. 
Линза Френеля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173
6.4.2. 
Микросветорасщепитель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .174
6.4.3. 
Дифракционные оптические элементы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175
6.4.4. 
Световозвращатели (катафоты) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .176
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .178
Глава 7. Химико- термическая обработка формообразующей 
поверхности литьевых форм для микролитья. . . . . . . . . . . . . . 182
7.1. 
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182
7.2. 
Изучение эффектов химико- термической обработки поверхностей 
с алмазоподобным углеродным покрытием в процессах микролитья . . . 183

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

7.2.1. 
Обработка поверхности для улучшения извлекаемости отливки из 
литьевой формы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
7.2.2. 
Анализ результатов эксперимента по улучшению извлекаемости  
отливки из литьевой формы с использованием химико- термической 
обработки формообразующей поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .184
7.2.3. 
Аттестация, проверка и результаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .186
7.3. 
DLC-покрытия ФОД литьевых форм для микролитья и влияние 
температуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187
7.3.1. 
DLC-покрытия в литьевых формах для микролитья . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187
7.3.2. 
Анализ результатов эксперимента по определению влияния  
температуры на литьевые формы для микролитья  
с DLC-покрытиями. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .189
7.3.3. 
Аттестация, проверка и результаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .190
7.3.4. Основные результаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193
7.4.  Новая технология химико- термического текстурирования ФОД  
литьевых форм для микролитья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194
7.4.1. 
Текстурирование ФОД литьевой формы и усилие извлечения  
отливки из формы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194
7.4.2. 
Изучение эксперимента по текстурированию ФОД . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
7.4.3. 
Аттестация, проверка и результаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197
7.5.  Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .200
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .202

Часть 3. Ключевые высокоэффективные технологии 
микролитья

Глава 8. Микролитье с вакуумированием . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
8.1. Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207
8.1.1. 
Удаление воздуха при литье под давлением. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207
8.1.2. 
Микролитье с вакуумированием. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .208
8.1.3. 
Воздушный поток в формующей полости при микролитье. . . . . . . . . . . . .208
8.2. Преимущества и ограничения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .209
8.3. Оборудование и конструкторские решения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212
8.3.1. 
Активное вентилирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212
8.3.2. 
Конструкция литьевой формы для микролитья  
с вакуумированием . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213
8.3.3. 
Герметизация формующей полости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .214
8.3.4. 
Регулирование вакуума. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216
8.4. Особенности воспроизведения геометрии формообразующих 
поверхностей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216
8.4.1. 
Высота воспроизведенных микроэлементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217
8.4.2. 
Четкость воспроизведения микроэлементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218
8.4.3. 
Морфология изделий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .219
8.5. Оптимизация вентилирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220
8.5.1. 
Влияние параметров процесса микролитья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221
8.5.2. 
Влияние выбора полимерного материала. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222
8.6. Послесловие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

Глава 9. Моделирование и имитация процессов микролитья . . . . . . . . 227
9.1. Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
9.1.1. 
Процесс микролитья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
9.1.2. 
Зачем требуется моделировать процесс литья? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
9.2. Математическое обоснование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229
9.2.1. 
Вязкость расплава полимерного материала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229
9.2.2. 
Термодинамические свой ства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .231
9.2.3. 
Течение расплава полимерного материала. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232
9.3. Новейшие достижения в области имитационного моделирования 
процессов микролитья и их проблемы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .234
 9.4. Лучшие стратегии для имитационного моделирования процесса  
литья микроизделий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .236
9.4.1. 
Моделирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .237
9.4.2. 
Построение расчетной сетки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239
9.4.3. 
Данные о полимерных материалах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240
9.4.4. 
Валидация и проверка результатов моделирования. . . . . . . . . . . . . . . . . . .242
9.5. Примеры проектирования с использованием имитационного 
моделирования и моделируемые явления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246
9.5.1. 
Оптимизация конструкции впускного литника. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246
9.5.2. 
Эффект запаздывания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .250
9.6. Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252
Глава 10. Метрологическое обеспечение качества в процессах 
микролитья. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
10.1. Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .257
10.2. Качество процесса измерения: калибровка и метрологическая 
прослеживаемость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .258
10.2.1. Точность и прецизионность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .260
10.3. Метрология в процессах микролитья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262
10.3.1. Размерная метрология . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262
10.3.2. Метрология поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .266
10.4. Контрольно- измерительное оборудование для микроизделий  
и литьевых форм для микролитья. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274
10.4.1. Оптические измерительные приборы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .287
10.5. Неопределенность измерений размеров и топографии поверхности 
микроизделий и литьевых форм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294
10.5.1. Оценка неопределенности в процессах микролитья. . . . . . . . . . . . . . . . . . .298
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301
Глава 11. Быстрое изготовление опытных образцов микроизделий 
и литьевых форм для микролитья с помощью аддитивных 
технологий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
11.1. Аддитивное производство: технологии и материалы. . . . . . . . . . . . . . . . .306
11.1.1. Аддитивные технологии для полимерных материалов . . . . . . . . . . . . . . . .309
11.1.2. Аддитивные технологии для металлических материалов . . . . . . . . . . . . . .313
11.2. Технологии аддитивного производства для изготовления литьевых  
форм процесса микролитья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .315

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru

Оглавление

11.2.1. Технологии аддитивного производства для изготовления твердых ФОД 
литьевых форм для микролитья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .317
11.2.2. Технологии аддитивного производства мягких ФОД литьевых форм 
для микролитья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .317
11.2.3. Косвенные методы изготовления литьевых форм для микролитья. . . . . .322
11.3. Технологии аддитивного производства для прямого изготовления 
микроизделий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .324
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .329

Часть 4. Многокомпонентное микролитье

Глава 12. PIM-процесс в микролитье . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
12.1. Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .335
12.2. Описание процесса. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .336
12.2.1. Сырье для PIM-процесса. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .337
12.2.2. Удаление связующего . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .339
12.2.3. Спекание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .340
12.3. Литье под давлением микроизделий из порошка (микро-PIM) . . . . . . . .340
12.3.1. Различия между порошками и полимерными материалами  
при литье под давлением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .341
12.3.2. Отличия между макро-PIM и микро-PIM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .342
12.4. Двухкомпонентное PIM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .346
12.5. Имитационное моделирование микро-PIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .348
12.5.1. Имитационное моделирование микро-PIM с использованием  
коммерческих компьютерных программ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .348
12.5.2. Имитационное моделирование микро-PIM с использованием 
модифицированных или новых компьютерных программ . . . . . . . . . . . . .350
12.6. Выводы и прогнозы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353
Глава 13. Многокомпонентное микролитье . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
13.1. Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .358
13.2. Многокомпонентное литье и многокомпонентное микролитье. . . . . . . .359
13.2.1. Введение и сферы применения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .359
13.2.2. Области применения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .361
13.2.3. Преимущества и недостатки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .363
13.2.4. Варианты многокомпонентного литья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365
13.3. Двухкомпонентное микролитье . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365
13.3.1. Связь двух полимерных материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .366
13.3.2. Поверхность раздела двух полимерных материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . . .382
13.4. Модификация адгезионных свой ств при многокомпонентном литье. . .390
13.5. Прочие спорные вопросы качества при многокомпонентном  
микролитье . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .391
13.6. Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .393
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .395

©ЭБС «Химия», 2022 © ЦОП «Профессия», 2009–2022. Все права защищены. www.epcprof.ru