操作方法
因加工物料而異，熱塑性塑料的注射成型包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻、脫模等過程。熱固性塑料和橡膠的成型也包括同樣過程，但料筒溫度較熱塑性塑料的低，注射壓力卻較高，模具是加熱的，物料注射完畢在模具中需經固化或硫化過程，然後趁熱脫膜。
注射成型是指有一定形狀的模型，通過壓力将融溶狀态的膠體注入摸腔而成型，工藝原理是：将固态的塑膠按照一定的熔點融化，通過注射機器的壓力，用一定的速度注入模具内，模具通過水道冷卻将塑膠固化而得到與設計模腔一樣的産品。
注射成型(注塑)是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱料筒中均勻塑化，而後由柱塞或移動螺杆推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。
注射成型幾乎适用于所有的熱塑性塑料。注射成型也成功地用于成型某些熱固性塑料。注射成型的成型周期短(幾秒到幾分鐘)，成型制品質量可由幾克到幾十千克，能一次成型外形複雜、尺寸精确、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此，該方法适應性強，生産效率高。
分類
注射成型用的注射機分為柱塞式注射機和螺杆式注射機兩大類，由注射系統、鎖模系統和塑模三大部分組成；其成型方法可分為：
(1)排氣式注射成型。排氣式注射成型應用的排氣式注射機，在料筒中部設有排氣口，亦與真空系統相連接，當塑料塑化時，真空泵可将塑料中合有的水汽、單體、揮發性物質及空氣經排氣口抽走；原料不必預幹燥，從而提高生産效率，提高産品質量。特别适用于聚碳酸酯、尼龍、有機玻璃、纖維素等易吸濕的材料成型。
(2)流動注射成型。流動注射成型可用普通移動螺杆式注射機。即塑料經不斷塑化并擠入有一定溫度的模具型腔内，塑料充滿型腔後，螺杆停止轉動，借螺杆的推力使模内物料在壓力下保持适當時間，然後冷卻定型。流動注射成型克服了生産大型制品的設備限制，制件質量可超過注射機的最大注射量。其特點是塑化的物件不是貯存在料筒内，而是不斷擠入模具中，因此它是擠出和注射相結合的一種方法。
(3)共注射成型。共注射成型是采用具有兩個或兩個以上注射單元的注射機，将不同品種或不同色澤的塑料，同時或先後注入模具内的方法。用這種方法能生産多種色彩和(或)多種塑料的複合制品，有代表性的共注射成型是雙色注射和多色注射。
(4)無流道注射成型。模具中不設置分流道，而由注射機的延伸式噴嘴直接将熔融料分注到各個模腔中的成型方法。在注射過程中，流道内的塑料保持熔融流動狀态，在脫模時不與制品一同脫出，因此制件沒有流道殘留物。這種成型方法不僅節省原料，降低成本，而且減少工序，可以達到全自動生産。
(5)反應注射成型。反應注射成型的原理是将反應原材料經計量裝置計量後泵入混合頭，在混合頭中碰撞混合，然後高速注射到密閉的模具中，快速固化，脫模，取出制品。它适于加工聚氨酯、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機矽樹脂、醇酸樹脂等一些熱固性塑料和彈性體。主要用于聚氨酯的加工。
(6)熱固性塑料的注射成型。粒狀或團狀熱固性塑料，在嚴格控制溫度的料筒内，通過螺杆的作用，塑化成粘塑狀态，在較高的注射壓力下，物料進入一定溫度範圍的模具内交聯固化。熱固性塑料注射成型除有物理狀态變化外，還有化學變化。因此與熱塑性塑料注射成型比，在成型設備及加工工藝上存在着很大的差别。下表比較了熱固性與熱塑性塑料注射成型的差别。
相關研究
随着微流控芯片研究的不斷深入，對低成本、大批量、一次性使用芯片的需求日益迫切，聚合物微流控芯片已成為微型便攜分析儀器産業化和商業化的主要方向。目前，用于實驗室研究的單件、小批量芯片制備已經能夠實現，但如何實現聚合物微流控芯片高效、低成本制造才是該技術産業化所面臨的關鍵難題。
本文提出一種聚合物微流控芯片的注射成型及模内鍵合技術，實現了聚合物微流控芯片的注射成型和熱鍵合工藝的有效集成，并利用數值模拟和實驗研究的方式，研究了聚合物微流控芯片注射成型及模内鍵合工藝與相關理論，提高了微流控芯片的成型質量，為微流控芯片的批量化生産提供一個新思路。分析傳統聚合物微流控芯片制造工藝，基于注射成型工藝中模内裝配技術，提出一種微流控芯片注射成型及模内鍵合的制造工藝方案，對澆注系統、抽芯油缸及溫度控制系統的設計進行了對比分析。最終，實現聚合物微流控芯片的成型、對準和鍵合的有效集成。
在注射成型工藝中，首先針對微流控芯片宏觀翹曲變形進行了實驗研究，通過模流分析軟件對芯片充填過程的壓力分布進行了分析，揭示了注射成型工藝參數對制件的翹曲的影響規律，對成型工藝參數進行了初步優化。然後，利用單因素實驗法，研究注射成型工藝參數對橫向和縱向微觀微通道複制度的影響。
适當地增加模具溫度、熔體溫度可以減小不同位置微通道上寬的差距，使微通道形貌均勻一緻；通過提高注射速度可有效降低微注射成型對高模具溫度和熔體溫度的要求。最後，優化了成型工藝參數，當模具溫度90℃、熔體溫度245℃、注射速度35cm3/s、保壓壓力140MPa，保壓時間3s時，所成型微流控芯片的翹曲量較小、微通道形貌一緻性良好。
基于聚合物力學基礎理論，分析模内鍵合過程中微流控芯片微通道的變形機理。進行了PMMA材料的高溫力學性能實驗，獲得其相關力學性能參數，在玻璃轉化溫度附近時，PMMA表現出明顯的粘彈性性能。利用有限元分析軟件仿真分析了PMMA微流控芯片模内鍵合過程中微通道變形情況，與實驗結果進行對比分析，揭示了鍵合工藝參數對微通道變形的影響規律。研究結果表明，采用廣義Maxwell材料模型能較好的模拟聚合物微流控芯片鍵合過程中微通道的變形。
随着鍵合溫度、鍵合壓力和鍵合時間的提升，芯片的微通道變形增加；鍵合溫度和鍵合壓力是影響微通道變形的主要因素。在鍵合過程中微通道頂部會與兩側壁發生粘合，對微通道變形影響很大，主要體現在上寬和高度方向上。基于吸附理論和擴散理論分析了微流控芯片模内鍵合過程中鍵合強度的形成機理。利用分子動力學軟件對PMMA芯片模内鍵合過程進行模拟，同時進行了芯片模内鍵合實驗及強度測試實驗，對微流控芯片鍵合強度的形成機理進行了驗證，研究了鍵合環境對芯片鍵合強度形成的影響規律。
研究結果表明，芯片鍵合強度的形成是界面分子擴散和吸附共同作用的結果。适當的增加鍵合壓力，可以顯著的提升鍵合強度，并縮短鍵合時間。而鍵合溫度和鍵合時間的提升，增加鍵合界面間分子的相互擴散，提高界面分子間的作用力，從而提高鍵合強度。
綜合考慮模内鍵合過程中微通道變形及鍵合強度，論文選取鍵合溫度102℃，鍵合壓力1.8MPa和鍵合時間240s作為優化工藝參數。采用模内實驗對優化工藝參數進行驗證，所制備微流控芯片的鍵合強度達到了350KPa，且微通道網絡密封性良好，芯片微通道高度為36μm，上寬為85μm，下寬為38μm，最大變形不超過10%，變形較小，滿足要求。
