伴随着微机电系统技术而发展的微注塑成型技术,目前已在微机械、微电子、微光学及生物医学等领域获得了较广泛的应用。由于微型塑件的结构尺寸与体积微小,传统的宏观上的注塑模具设计理论及方法在某种程度上已经失去指导意义,需要从微观尺度上根据微型塑件成型的特点,建立新的微型注塑模具设计的基本理论与方法。本研究借鉴宏观熔体的充模流动理论,比较了微型注塑成型技术与传统注塑成型技术的差异,对微观熔体充模过程中的诸多可能的影响因素进行了全面分析,如模具和熔体温度、流动过程的非等温特性、型腔排气、流动通道的表面粗糙度、熔体的表面张力、重力、惯性力、粘弹性效应及熔体的可压缩性等,同时分析了微观充模条件下,各种影响因素的作用机理及相互影响关系。并结合微注塑成型工艺的特点,对这些因素进行了适当的假设和简化,最后确定出在微观充模过程中通过加入壁面滑移和表面张力两个主要因素,来综合表征微观充模流动的理论模型。依据聚合物流变学及流体力学的相关理论,深入分析了微小通道中壁面滑移和表面张力的作用机理,并根据不同的作用机理,确定了两种滑移边界条件。通过对表面张力的分析,引入了连续表面力(CSF)模型,并将表面张力转化成体积力加入到流体的动量守恒方程中。据此,推导并整理出适合于微观熔体注塑充模流动的连续性方程、动量守恒方程和能量守恒方程。针对上述微观熔体充模流动模型中需考虑的壁面滑移和表面张力因素,分别使用Polyflow、FIDAP等软件,对微小通道中上述两种因素分别作用下的稳态及瞬态流动行为进行了数值模拟。得到了分别考虑壁面滑移和表面张力效应的微观熔体流动速度、压力、粘度等参数的变化规律,并对数值模拟结果进行了对比分析,初步验证了微观熔体流动模型的合理性。