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微注射成型是一个极具发展潜力的技术领域,纵观微注射成型技术的发展,其主要技术路线为开发专用小型机进行微注射成型,该方案虽取得了一定的成果,但设备普遍存在结构复杂,生产加工难度大等不足,且受螺杆及柱塞强度的影响,微注射成型机的小型化发展受到了很大限制。本课题基于高分子熔体微分的基本思想,将熔体行星齿轮泵引入微注射成型领域,完成了系统关键机械结构及成型工艺的设计,成功开发出一台微分注塑成型机；同时对微分注塑机的工艺特性及成型性能进行实验分析,并利用Moldflow仿真分析软件对微分系统的熔体状态及成型性能进行评测；典型微型制品的成型实验中,成功制得轮廓清晰、表观质量较好质量仅0.0115g的微型齿轮,通过微型齿轮填充率及微细结构复制度影响因素的研究,掌握了微分注射成型的基本规律,为微型制品的成型参数设置积累了宝贵的经验。本课题基于上述工作内容,取得了以下研究成果。(1)为提高微分系统的压力响应特性,创新性提出了喷嘴端部恒压截流的技术方案,实现熔体状态的有效控制,以此为基础提出的系统二次增压注射的注射工艺,及间歇式供应冷却水的冷却工艺,实现了微分注射成型的连续全自动生产,大幅提高微分注射成型的成型精度及制品质量稳定性；(2)通过实验分析微分注射系统所具有的压力响应特性及温度分布规律,结果表明系统具有稳定而准确的增压效果,在低压截流条件下,流道压力与注射转角呈现明显的线性关系；正交实验表明,影响系统建压作用的主要参数依次是熔体泵入口压力、喷嘴温度和熔体泵转速。对系统温度特性的研究结果表明,较低的熔体泵温度可以提升增压性能；成型过程中喷嘴温度存在稳态平衡,且控制精度高、具有较快的升温速率；(3)利用Moldflow对系统成型性能进行测评,并进行微型齿轮的模拟实验,结果表明：微分系统的温度、压力特性满足微型齿轮的成型要求；在额定熔体泵入口压力下,可适当提高熔体泵转速以提高注射速率,而不影响其计量精度；微分注射成型中较高的模具温度有利于提高制品填充率,且保持制品翘曲变形量在允许范围内；(4)在掌握微分注射的成型规律和工艺特性基础上,进行微型齿轮的全自动成型实验,成功获得轮廓清晰、表观质量较好的微型齿轮。同时以微型齿轮填充率及微细结构复制度为评价指标,对微分注射成型工艺参数进行优化选择,结果表明影响制品填充率的主要因素依次是喷嘴温度、保压时间、熔体泵转速及成型压力；影响制品微细结构复制度的主要参数依次为喷嘴温度、模具温度、熔体泵转速和保压时间。