PVT测试在精密注塑工艺过程应用

由于注射过程主要参数都具有相当显著的非线性时变特性，而其动态特性又会随着工艺条件的更改而变化，所以这种对传统的固定参数进行控制的策略很难有效地保证不同操作条件下的控制性能。     

    随着对半导体封装，医用材料精密成型研究的深入，有人提出了采用物料的参数作为变量，例如熔体压力、熔体温度和熔体冷却速率等，这些变量称为工艺变量。大量研究表明，工艺变量与传统的机器变量相比，具有更高的控制精度。聚合物材料从粒料（或粉料）经过塑化、填充、压缩、保压以及冷却定型成为制品， 这是注塑成型的一般过程。 但是由于材料和模具的多样性，需要采用不同的工艺参数，如果参数选择不当，无论填充过多或是填充不足，都会影响最终制品的质量，甚至造成废品。因此，确保每次成型的制品保持相同的尺寸、重量及收缩率是注塑成型控制所要达到的目标。   

                          PVT测试的必要性

    聚合物的PVT参数，即聚合物的压力（P）、体积（V）、温度（T）之间的相互关系，作为聚合物的基本性质，在聚合物的生产、加工及应用等方面有着十分重要的作用。由聚合物PVT关系曲线图可得到温度、压力对于聚合物比容积的影响，并直观了解聚合物密度、比容积、可压缩性、体积膨胀系数、状态方程等方面的信息。通过对聚合物PVT关系的研究，可得到注射模塑过程中与压力、密度、温度等相关的现象，分析制品加工中翘曲、收缩、气泡、瑕疵点等缺陷的产生原因，更快捷地制定最佳工艺参数，从而获得高质量的制品。因此，需要获得更准确和实际的PVT数据以进行更准确的预测、评估、优化和计算。

        PVT测试仪通过驱动测试柱塞运动来改变样品的体积，加热或冷却改变样品的温度，这样就可以得到PVT的扫描图，这些数据对注射等加工成型过程有非常重要的指导意义。可以得到1.模拟材料在加工机械中状态;2.优化填充和添加剂工艺条件;3.材料加工的工艺指标，防止危险发生和故障的排除

    增加的功能是可以自动测试泰勒模型系数。泰勒模型是PVT曲线把固体区域和熔体区域分开。这个模型方程通常等同于注射模塑软件工具，这个系数可直接使用到注射模塑软件如“C-Mould”或“Mold Flow”

                      PVT测试仪介绍

  PVT测试用于测量等温曲线和等压曲线。用PVT测试设备可以测试热力学特性，塑料的体积可以通过温度和压强关系方程确认这些数据对模拟注射模式过程很有意义

    另外，这个测量功能可以测量冷却过程的收缩特性，例如挤出过程体积变化

PVT测试仪技术参数：

1 自动测试PVT

2 测试过程可以实现等压或者等温两种模式

3紧凑测试料桶，带有新型冷却系统

4 测试料桶直径D=9.5mm，压力最大2500bar

5 不需要冷却水

6 温度范围宽，不需要稳温器和更换温度稳定器

7 优化紧凑测试通道

8可以选配热导率测试单元

PVT测试单元---自动测试系统

1脚本程序保证PVT测试自动化减少人力成本

2不需要手动操作

3升温或者降温过程自动校正压力，测试精度更高

                PVT测试等温和等压模式曲线如何选择
    塑料可分成部分结晶塑料（如PE、PP）及无定形塑料（像PS、PC）。对于PA及PET既是无定形又是部分结晶塑料。

   对于部分结晶性型塑料PVT测试的两种模式曲线有着非常大的差别。等压测试模式下由于降温速率快而降低了材料的重结晶，即减少结晶区的生成。据此在熔体和固体的过渡区内比容受到了影响。

总结：如果需要得到完整的材料注塑工艺参数需要借助PVT测试设备，需要具备等压和等温测试2种测试模式

  精确检测材料的密度、比容及可压缩性

  检测测试物料位移及材料比容的变化

  测试结束后对测试样品的重量进行修正

  可得到Tait模型系数

  更加精确的位移测量精度

  非常高的重现性

  完全自动测试