振动注射成型技术研究

对本课题组多年来进行的动态保压注射成型、剪切振动注射成型和压力振动注射成型进行了简要总结，研究表明，振动注射成型不仅能改善聚合物熔体的高黏度、难流动、压力传递难等工艺问题，同时能部分挖掘出聚合物材料的力学潜能，达到自增强。     

聚合物成型加工过程中的形态控制技术

介绍了聚合物成型加工过程中的形态控制技术，并对所研究的动态保压注射成型、中低频振动注射成型和复合应力场中挤出成型等形态控制技术进行了详细介细，这几种形态控制技术都能够有效地改变聚合物形态，提高其力学性能。     

振动气体辅助注射成型新技术

介绍了一项关于塑料制品的气体辅助注射成型新技术———振动气体辅助注射成型(VGAIM)。结合目前的塑料气体辅助注射成型及动态注射成型研究成果,详细叙述了振动气体辅助注射成型技术产生的背景及其基本原理,且具体介绍了振动气体辅助注射成型的工艺实现装置,并就其在改善制品结构性能和改进聚合物熔体填充机理中的应用进行了探讨。最后对其应用前景提出了展望。     

动态成型注塑螺杆熔体输送能力的研究

根据动态注射成型时螺杆的工作特点，采用自行修正的Tanner本构方程研究了聚合物熔体在螺槽中的等温流动。同时，近似地给出了振动力场下注塑螺杆熔体输送能力的表达式，理论分析了振动参数对沿程压力降及动态成型熔体输送能力的影响。结果表明，振动力场使塑化过程中聚合物的粘度降低，流动阻力减小。沿螺槽方向的平均压力降减小，在保持成型条件不变的情况下，施加振动可以提高熔体输送能力。     

几种动态注射成型方式的比较

在分析传统静态保压注射过程中聚合物取向特点的基础上，介绍了“推－拉”注塑、双塞移动保压和螺杆直射动态保压等几咱动态注射成型方式，并对各种动态注射成型方式的特点及适用性进行了探讨。     

脉动注射对模腔压力的影响

介绍了立式液压振动注射机的工作原理.在立式液压振动注射机上进行传统注射成型及动态注射成型,制取低密度聚乙烯(LDPE)圆盘试样,利用自制的压力传感器及数据采集系统对模腔压力进行实时采集.实验结果表明,传统注射成型与动态注射成型的模腔压力随时间的变化趋势基本相同;模腔压力波动频率与柱塞杆振动频率相同;随着柱塞杆振动频率、振幅的增大,模腔压力的波动幅度增大,平均模腔压力增大,最大模腔压力也增大.     

聚合物动态注射成型技术

介绍聚合物动态注射成型技术以及实现该技术的塑化注射装置。注射成型加工过程中使注射螺杆产生轴向脉动的激振力，可以利用电磁、机械、液压等方式来产生。电磁式振动塑化注射装置结构紧凑、振动频率高；模块化设计的液压激振装置结构简单，输出功率高，方便对传统塑料注射机进行改造。新技术具有加工能耗低制品质量高等特点，通过控制振动频率与振幅可以对制品的质量进行调控。     

动态注射成型流道系统的压力脉动分析

研究了聚合物电磁动态注射成型过程中熔体在轴向振动力场作用下在圆柱形流道中的流动情况。从理论上分析了动态熔体流动过程,为研究聚合物熔体的动态充模过程提供流道系统压力降。得出在施加了轴向振动的情况下,熔体的压力梯度有明显的降低,并且随着振动强度的增强,降低的幅度加大。     

熔体振动技术对注射成型加工的影响

综述了振动对注射成型过程中聚合物熔体流变行为、注射成型工艺及注射制品性能的影响。     

聚合物成型加工过程中的形态控制技术

介绍聚合物成型加工过程中的形态控制技术,并对动态保压注射成型、中低频振动注射成型和复合应力场中挤出成型等形态控制技术进行了详细介绍,这几种形态控制技术都能够有效地改变聚合物形态,提高其力学性能。     

薄壁注塑成型中的变模温控制技术

介绍了薄壁注塑成型中存在的主要问题,阐述了变模温控制技术在薄壁注塑成型中的重要性,综述了当前各种变模温控制技术的原理及其在薄壁注塑成型中的研究与应用进展,并展望了未来薄壁注塑成型中变模温控制技术的发展趋势。     

液压脉振塑化过程振动参数对LDPE性能的影响

采用新型液压脉振式注塑机成型低密度聚乙烯(LDPE)标准试样,测试成型过程整机能耗及试样的拉伸强度、密度等,探讨塑化过程中振动频率和振幅对制品性能的影响.实验发现,保持其他工艺参数不变,施加振动后,试样拉伸强度最大提高6.1%,密度增大3.3%,熔点向高温移动1.7℃,整机的加工能耗约降低6.8%,且呈现一定的变化规律.     

共注射成型技术及其发展

介绍两种典型共注射成型技术,即双色注射和夹芯注射,以及在共注射成型基础上发展起来的气体辅助共注射成型技术和层状注射成型技术,并对各种共注射成型技术的工艺过程、优点及应用也作了介绍。讨论了双色注射成型过程中工艺参数对注射成型的影响;对夹芯注射成型过程中的芯层熔体前沿突破现象及其影响因素也进行了讨论。     

中心浇口圆盘模腔正弦脉动充模分析

聚合物动态注射成型通过螺杆的轴向振动实现熔体脉动充模。利用Tanner本构模型建立了中心浇口圆盘模腔正弦脉动充模过程的数学模型,分析了振动参数对注射压力及熔体输送功率的影响。当充模过程的平均注射速率不变时,在一定频率与振幅范围内,模腔入口处的压力随振动源振幅(频率)的增大而增大,但其平均值降低;充模过程中输送熔体所需要的功率降低。     

Improving the electrical conductivity of a carbon nanotube/polypropylene composite by vibration during injection-moulding

An isotactic polypropylene/multi-wall carbon nanotube (iPP/MWCNT) composite was prepared by a vibration injection moulding technique. The effect of the vibration field on the electrical conductivity property of samples was investigated. The results show that the electrical conductivities of the samples prepared by vibration injection moulding was far higher than those of samples prepared by conventional injection moulding when the CNT concentration are above 2 wt.% and below 6 wt.%. Besides the electrical conductivity of vibration injection moulded samples are a little higher than those of the compression moulded samples. The higher conductivity was resulted from the MWCNT movement induced by the periodical shear during vibration injection moulding. The agglomerates or individual MWCNT were disentangled, stretched and oriented along the flow direction, resulting in better conducting paths thus greatly increased the electrical conductivity. The electrical conductivity increased with increasing vibration frequency. The difference in the voltage–current relationships among the samples prepared at different vibration frequencies suggests that the mechanism of electrical conductivity of iPP/MWCNT composite changed from a tunnel to an ohmic effect. Compared with conventional injection moulded samples, there was no loss of mechanical properties.     

注射机注射系统的动态响应与结构优化分析

采用Pro/Engineer Mechanica软件对注射机注射系统的动态性能及结构参数进行了优化。结果表明:注射系统的模态振型不同导致各零件的偏移变形不同;不同测量点注射系统的动态频域响应曲线形状和分布规律基本相同;系统阻尼增加影响弹性振动频率的能量大小;动态载荷的增加使得料斗座和注射座的应力响应幅值和弹性振动频率能量增大;以注射系统后支座质量为目标函数极小化,在满足最大强度及刚度的条件下,后支座厚度及其腹板长度结构尺寸减小,质量降低10.6%。     

工艺参数对动态注塑成型制品品质的影响

采用聚丙烯(PP)材料,应用Taguchi DOE技术进行振动注塑成型正交实验,研究了工艺参数对制品成型收缩率和制品质量的影响。利用各振动频率段的较优参数组合,比较了振动条件下和稳态下的制品收缩率和制品质量。结果表明:制品的成型收缩率随着熔体温度的升高而降低,随着注射速率的增加而降低;制品质量随着熔体温度的升高而减小,随着注射速率的增大而增加;振动降低了制品成型收缩率,提高了制品质量。     

注塑成型保压过程CAE技术的应用

为缩短产品开发周期,降低成本,提高质量,利用CAE(ComputerAidedEngineering)技术进行工艺参数优化。介绍了注塑模保压过程和CAE技术的概念,应用CAE技术确定最大保压压力和保压时间的方法。用Mold flow软件对注塑模保压过程进行模拟,并对得出的结果进行分析。     

气体辅助注射成型技术及其制品设计

介绍了气体辅助注射成型技术和气体辅助注射成型的制品设计。     

混合注射成型技术应用日广

介绍多组分注射成型工艺技术等混合注射技术,目前已被越来越多的塑料制品生产厂家采用,可生产出多种符合时代要求的塑料制品,如汽车零部件以及电子通汛产品部件等。混合注射成型技术将成为最重要的塑料制品加工工艺之一。