外文翻譯--對(duì)由微注塑模型的聚合物微結(jié)構(gòu)復(fù)制的實(shí)施和分析 中文版.doc

外文資料名稱：Implementationandanalysisofpolymericmicrostructurereplicationbymicroinjectionmolding外文資料出處：JOURNALOFMICROMECHANICSANDMICROENGINEERING附件：1.外文資料翻譯譯文2.外文原文指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：簽名：年月日1對(duì)由微注塑模型的聚合物微結(jié)構(gòu)復(fù)制的實(shí)施和分析蘇玉川，JatanShah，林立偉宗建海譯摘要：本文提出一個(gè)常規(guī)注塑模型過程的適應(yīng)對(duì)聚合物微結(jié)構(gòu)的許多復(fù)制與適當(dāng)?shù)哪Ｗ釉O(shè)計(jì)和程序控制。使用與在表面被銘刻的微結(jié)構(gòu)的硅片當(dāng)模子插入物，我們順利地預(yù)言了，改善，并且發(fā)生優(yōu)選復(fù)制。聚合物融解流程行為在微鑄造中描繪的是模仿和實(shí)驗(yàn)。在各種各樣的過程參數(shù)之中，溫度被辨認(rèn)作為果斷地確定射入被鑄造的微結(jié)構(gòu)的質(zhì)量的關(guān)鍵系數(shù)?；谑占膶?shí)驗(yàn)性和模仿結(jié)果，工藝過程最佳化執(zhí)行改進(jìn)復(fù)制質(zhì)量和建立潛在的應(yīng)用的指南。由于它的高速和低成本，注塑模型過程的適應(yīng)對(duì)模型將導(dǎo)致MEMS應(yīng)用的有為的技術(shù)。關(guān)鍵詞：注塑模型；聚合物微結(jié)構(gòu)；微結(jié)構(gòu)；聚合物；過程參數(shù)；MEMS應(yīng)用一、介紹由于他們獨(dú)特的物產(chǎn)，聚合物越來越用于各種各樣的應(yīng)用包括宏指令和微設(shè)備。為了擴(kuò)展被歸檔MEMS對(duì)基于聚合物的設(shè)備，介紹聚合物微結(jié)構(gòu)的制造的有效的技術(shù)在低成本和與高精度是重要的。近年來，聚合物微結(jié)構(gòu)復(fù)制的一定數(shù)量的技術(shù)提議，包括LIGA過程1，2那個(gè)熱的裝飾3或注塑模型4復(fù)制聚合物微結(jié)構(gòu)的用途。使用X-射線石版印刷制造的模子插入物，LIGA過程提供可能性給制造微結(jié)構(gòu)任意側(cè)向幾何和高深度為從各種各樣的材料的高長(zhǎng)寬比設(shè)備例如金屬、聚合物和陶瓷由各種各樣的造型過程。在不同的造型技術(shù)之中，注塑模型是最突出一個(gè)與低成本和大量生產(chǎn)的高精度的好處。通過使用特別注塑模型過程5-12和常規(guī)CD射入造型技術(shù)13，14聚合物微結(jié)構(gòu)的復(fù)制的成功的結(jié)果達(dá)到了。然而，聚合物融解流程行為在微鑄造洞的不充分地被了解。被相信由于大表面對(duì)容量比率，表面效應(yīng)將控制流程行為在微小等級(jí)15。本文打算調(diào)查聚合物融解流程行為在微鑄造洞的和確定必要的戰(zhàn)略適應(yīng)聚合物微結(jié)構(gòu)的復(fù)制的傳統(tǒng)注塑模型過程。首先，使用模仿軟件C-MOLD16常規(guī)注塑模型過程的直接應(yīng)用在聚合物微結(jié)構(gòu)的復(fù)制的被分析。過程參數(shù)的不同的組合然后被模仿調(diào)查聚合物融解流程行為，過程參數(shù)和被鑄造的微結(jié)構(gòu)的質(zhì)量的之間關(guān)系。使用這些結(jié)果，最重大的參量可以被辨認(rèn)，并且可能的處理策略可以提議和被模仿測(cè)試可行性。終于，這些戰(zhàn)略在模子試驗(yàn)被運(yùn)用評(píng)估他們的有效性。2圖1、流動(dòng)在一個(gè)稀薄的洞的聚合物融解概要2、理論模型因?yàn)槎鄶?shù)射入被鑄造的聚合物零件使三維(3D)配置復(fù)雜化，并且聚合物融解留變反應(yīng)通常是非牛頓學(xué)說和非等溫，分析填裝的過程沒有簡(jiǎn)單化，是極端難的。Hieber和沈介紹的廣義Hele蕭伯納(GHS)流動(dòng)模型17如圖1所顯示，是為在一個(gè)稀薄的洞的非等溫，非牛頓學(xué)說和無(wú)彈性的流程提供被簡(jiǎn)化的治理的等式的最共同的略計(jì)。GHS的做法流動(dòng)模型是（1）洞的厚度小于其他維度。（2）朝厚度的方向速度組分被忽略，并且壓力是僅x和y的作用。（3）流程地區(qū)認(rèn)為慣性和引力小于黏性力的充分發(fā)展的Hele蕭伯納流程。（4）流程動(dòng)力學(xué)剪被控制，并且剪黏度被采取是溫度和剪率受撫養(yǎng)者。詳細(xì)的派生由Hieber和沈開發(fā)了，并且這些假定很好申請(qǐng)微注坯模型過程。由于這些假定和忽略壓縮性在填裝的階段期間，動(dòng)量等式在解析座標(biāo)系統(tǒng)減少對(duì)17xPzVxzyPzVyz(1)那里Vx和Vy在x的速度組分并且y方向，分別；P(x，y)是壓力，(，T)是剪黏度，是剪率，并且T是溫度。在當(dāng)前假定外，給2/122zVyzVx(2)申請(qǐng)潤(rùn)滑略計(jì)，厚度平均的連續(xù)性等式發(fā)生30(yVybxVxb(3)那里vx和vy是在z的平均的速度和b是厚度的一半。在幾衍生物步以后，聚合物融解的流程的治理的等式可以減少到慶祝的雷諾茲等式0yPSyxPSx(4)那里S是被定義的流程導(dǎo)率bdzzS02(5)速度和剪率可以獲得bzdzzxVx11bzydzzVy11z,xPxyPy2/122yx(6)由于在模子和聚合物融解之間的溫度區(qū)別和在流程里面的黏熱化，填裝的過程應(yīng)該對(duì)待非等溫案件。朝流程的方向熱量傳導(dǎo)被忽略根據(jù)假定厚度2b小于另外兩個(gè)維度。能量方程在融解區(qū)域成為222zkTvTvTcyyxxxp(7)2是黏熱化期限和，cp和k分別為密度、比熱和導(dǎo)熱性。簡(jiǎn)而言之，假設(shè)，速度和溫度是相稱的在z方向，速度在模子表面的聚合物融解是