微注射成型技术是推动微机电系统(MEMS)飞速发展的关键技术之一,其发展过程中面临的挑战主要是微尺度型腔中聚合物熔体的充填困难。针对该问题,本文使用课题组研制的聚合物超声塑化与流变实验装置,对聚合物超声波熔融塑化技术进行了深入的研究。主要研究工作及结论如下：根据聚合物超声波熔融塑化实验要求,对现有超声塑化与流变实验装置进行必要的优化设计,研究内容包括：通过对超声波振动系统的研究,得到超声波工具头的振动模态,并且设计了超声波工具头振动状态下的静态密封方法；研究了聚合物超声波熔融塑化结束的传感器测定方案,利用聚合物熔体的压力信号判断塑化料筒内的聚合物是否完全熔融,为超声波熔融塑化速率的测定提供科学准确的方法。理论分析了聚合物超声波熔融塑化的本质机理,得出塑化过程中主要存在三个产热效应,即摩擦生热效应、粘弹性热效应和超声空化效应。本文重点对超声空化效应进行了理论分析：运用龙格—库塔迭代法,结合MATLAB软件,对空化泡泡壁在超声波作用下的运动过程进行数值模拟,得到超声波频率、声压幅值、气泡初始半径、塑化压力和熔体粘度参数对超声空化效应的影响规律,总结出最佳参数组合,为后续的实验研究提供理论基础。实验研究了聚合物超声波熔融塑化过程,设计的传感器测定方案可以准确地测定聚合物超声波熔融塑化速率。结果表明,聚合物超声波熔融塑化速率随着超声波功率、塑化压力的提高而增加。当超声波电源电压为200 V,塑化压力为2.0MPa时,超声波熔融塑化速率达到了最大值,为0.1111g／s。分析得出超声空化效应在聚合物超声波熔融塑化过程中占主导作用。微观组织结构实验表明,超声波熔融塑化比加热熔融塑化得到的微观组织结构更均匀。这些研究成果为该技术的发展奠定了实验基础。