Studiul curgerii materialului plastic prin reţele şi cavităţi cu aplicaţie la microinjectare

Abstract

Microinjectarea reprezintă unul dintre procedeele moderne de obținere a pieselor sau reperelor miniaturale din materiale polimerice. La nivel comparativ cu injectarea convențională acest procedeu prezintă o serie de asemănări dar și deosebiri demne de luat în seamă cum ar fi: utilizarea unor scule, dispozitive sau piese de dimensiuni reduse în procesul de fabricare a matriței, folosirea în procesul injectării a unei temperaturi apropiate de temperatura de vitrifiere pentru temperarea matriței, o forță de închidere a mașinii mai mică de 15 tone, un diametru al digului mai mic de 1mm, folosirea unui melc sau piston de plastifiere al mașinii de injectat sub un diametru de 20mm, răcire a piesei instantanee și folosirea unui calcul 3D la simularea curgerii utilizând un soft adecvat. În contextul de mai sus obiectivul prezentei teze de doctorat a fost acela de a studia procedeul de microinjectare cu tot ceea ce implică acesta, curgerea materialelor plastice prin rețele și cavități pentru piese miniaturale utilizând un soft specific (Autodesk MoldFlow) precum și realizarea unor elemente active din pastile amovibile și a unei matrițe destinate procesului de microinjectare. Problema curgerii prin rețele a fost realizată din două direcții de cercetare aceea de a studia rețelele cu diametre sub 3mm respectiv din punctul de vedere al vâscozității de material. Pe lângă simulările de curgere privind rețelele de injectat au fost realizate o serie de simulări de curgere pentru modele referențiale din diverse domenii de interes. Cercetările de simulare realizate pe rețelele de injectat sunt validate în proporție de 98% de rezultatele pozitive obținute pentru materialele cu vâscozitate ridicată respectiv scăzută. De asemenea cercetările teoretice sunt validate de aplicabilitatea în industrie în cazul realizării matriței cu piese specifice industriei electronice de tip conectori. Cercetările autorului pentru realizarea elementelor active ale matrițelor de microinjectat din pastile amovibile au darul să ofere o cale de dezvoltare în viitor a cercetărilor și aplicațiilor în domeniu.