摘 要
一個新的微型粉末注射模的模仿工具的發展需要用具體資料和驗證實驗去正確地描述。而最新的方法就是使用消散微粒動力學（DPD）來描述這個在一定範圍上相互影響的填充過程。(Hogerbrugge和Koelman在Europhys Lett 19（1）:15-160,1992)各自獨立的引數被輸入到DPD模型中，而這一過程必須要由特別為注射模注射過程所設計的試驗來調整。而標準注射模的材料特性主要由組成這個模具的大多數材料來決定。由於大型表面對應於大容量，故微型表面的作用開 始佔據優勢。所以研究了原料和模具外掛之間的相互。最後，注射模具試驗的第一手觀察資料被公佈和定性，並且與DPD模仿結果作了相互比較。
介紹
注射模是一種通用的產品成型技術，它能製造出複雜三維結構的產品，甚至是微型尺寸的產品。模擬工具從理論模型範圍內給予了模擬。該理論模型範圍是從原子級現象的量子物理到巨集觀行為的連續性描述（Nieminen Risto 2000），並且這系統行為還支援在微型系統技術中仍然缺失的設計過程，幾個長度數值範圍的數量級命令的存在，要求成隊的不同工具恰當地來模仿各自的空間範圍。在設計給定邊界條件的微型系統時，先進的計算機輔助設計（CAD）工具的使用，減少了對原型裝置進行必要的物理測試的範圍。合併各種已經存在而不同範圍的物理模型後，我們發現在微型技術中，以給定要求去模仿整個過程鏈的解決方法還需要我們去研究。
為了找一個適合大批量生產的，可靠的，可再生的生產方式，所有這個過程的引數必須要被辨認。在市場上我們能買到用以巨集觀模型的模擬程式，但是，在模仿微行元時，它就會發生錯誤，甚至是失敗。當模具的幾何模型越是複雜，常規模仿工具的模仿作用就越不可靠。(Wolf 1994;.2001)所有模仿程式的一個普遍存在的主要缺點是缺少粉末原料填裝的標準流變模型，實際上，大多數模仿工具使用單一相位來對原料進行描述，它們不考慮例如離析作用的影響，因此，在這個領域需要新的方法。消散的微粒動力學（DPD）是一個有效的方法。它能夠縮小原子級模仿和巨集觀模仿之間的差距，所以，它是解決先前方法缺點的首選方法。
為了瞭解DPD作為使用方法來計算可變動力學（CFD）問題，已經有很多人作了很多的調查很多的調查。（Espand1995,1996;.1997; Marshand Yeomans 1997;.1997;Maslers Warren 1999;Flekkoy 和 Coveney 1999;.2000）發現它的應用範圍能從動力學膠體到流變性質的模仿（.2002;.1997）,後者是這種方法（DPD）在模仿原料能力方面的一個重要特徵，所以對微型模型成型過程是非常必要的。
CPD和DPD都需要有熱力學實驗和流變學資料，其中，最重要的資料資訊是原材料的系統狀態平衡。黏度的大小與溫度和剪下率，以及原材料和模具材料的熱傳導率和熱容量有關。此外，為了定義合適的邊界條件，進而影響毛細壓力和牆體滑移行為，決定模具表面和原材料之間以及熱塑性。塑料黏合劑和無機物填充之間的相互作用關係是非常重要的。常規的原料系統的多相位特徵會導致黏合劑填充離析，這是由於在模具填充過程中發生高剪下率。有好個方法可以被用來確定在模具成型體中，微型和微粒密度的分配。
在實驗資料的使用上，CFD和DPD有著根本的區別，當CFD的實驗資料被輸入後，他們就被用以建立原材料資料庫，以便為其餘部分的結構性分析和查表提供不同等式。DPD中，流體的特性並不是直接被指定，而是由模型餘下部分相互作用產生的，在這樣的情況下，只有在實驗和模仿的時候，實驗性測量資料才會被呼叫。
2.實驗設定
通過測量各種各樣的物質材料，通過反覆試驗，找到這種最優化的新的模仿方法。以下的各個部分就是將簡單地描述這個方法的實驗設定。
2.1 原料材料
在這些實驗中，一種在市場上能買到的原料系統叫Inmafeed K1011 ,它包含有50%的粉末[-E(Tosoh corp)]和一個基於聚烯烴的相等份數的黏合劑。這就以為著粉末微粒的大小是440毫微米，這是用最新的測量工具所測定的。
2.2 EOS測量
問題狀況圖的資料用高壓毛細電流計來測量，（Goettfert corp）一個特別的噴管被用來保證是一個封閉的系統，該系統用特殊的材料填充，從而避免空氣的進入。PTV測試（P=壓力，V=容積，T=溫度）解決了將溫度冷卻到注射溫度，從而避免了在這個時候的任何分解。典型的測量從注射料融化狀況時的溫度開始，因為確保沒有空隙被附寄在模具材料上是非常重要的。當等溫線的壓力升到上百兆帕的時候，資料就依據這一系列的等溫線來被確定。在加熱到最大的工作溫度的期間內，具體容積的測量值會被後來的.值所覆蓋，從那以後，期間的分解將不會再影響資料了，材料的測試溫度是範圍是從35攝氏度到150攝氏度，而壓力的變化是從9動110兆帕。
2.3 流變性質的測量
我們根據2.2部分那樣的容積流速方式，描述了原料的流變特徵。已知流速的外表面剪下率和剪應力可以通過給定直徑和長度的毛細管的壓力來計算。
熔解狀態時的黏度的測量應保證溫度範圍在140℃至160℃，剪下率的範圍從103 到104S-1狀態下進行。
2.4 比熱的測量
比熱的測量是採用不同的掃描測熱器（DSC）來完成的，而Netzsch(DSC2004)掃描測熱器使用的是以青玉樣品作為參考來確定各比熱值。該樣品的重量要在15-25毫克內，而且還要將其置於10Kmin-1乾燥氧氣中進行加熱處理。
2.5 熱量擴散效能的測量
熱量擴散效能α的測量是採用鐳射測量方法，該方法所需要的測量時間非常短，即使是使用Net2sch LFA427的高溫下也能進行測量。熱源和溫度感測器的結合是沒有聯絡的，這樣就避免了需要大量準備樣品，用鐳射能加熱盤狀樣品的上表面（1毫米厚），另外，這整個裝置還能安裝在一個熔爐裡面，從而用來測量高溫狀態下α的數值，並且加熱了溫度較低的樣品表面而溫度的供應只要是通過熱量的擴散，通過一個紅外線感測器和已經被劃分的被測訊號就可以探測到溫度。
2.6 連線角度和表面張力的測量
我們使用下落法了愛測量原料和模具材料之間的相互作用，以及他們之間的連線角度。為了描述光學高分析系統的特性，我們使用了Kruess(DSA110D04)系統。在測量期間，下落液體停留在平面模具的內表面上，而該表面位於一個用來控制周圍環境溫度和大氣的熔爐裡面，該爐子的溫度範圍一般在140℃到160℃之間。
2.7 注射模成型