聚合物气辅共注成型工艺的实验研究

针对气辅共注成型中多相分层流动存在着各分层界面应力间的相互耦合,使得其成型过程具有特殊的流动输运规律和动力学特征,对气辅共注成型工艺进行了系统的实验研究。通过实验研究了熔体注射温度、气体填充量和气体延迟时间3种工艺参数对气辅共注成型的影响规律,并在此基础上通过理论分析揭示了工艺参数对气辅共注成型的影响机理。     

气辅共挤成型机理的数值模拟研究

基于气辅共挤成型特点，提出了其成型工艺，并建立了描述气辅共挤成型过程的理论模型，对其成型机理进行了数值模拟研究。研究结果表明：相对传统共挤成型而言，气辅共挤成型不仅能有效降低口模压隆，而且能提高界面的稳定性。数值模拟的结果与国外的实验研究结论相吻合。     

气辅共注成型中熔体充填过程的数值模拟研究

基于流体体积法的纯有限元技术，采用体积加权平均共享的思想，建立了气辅共注成型中熔体充填过程的理论模型。采用高效稳态混合有限元数值算法，实现了气辅共注成型中熔体充填过程的全三维数值模拟，最终给出了数值模拟算例，并根据对比验证了数值模拟的可靠性。     

气体辅助注射成型气体薄壁穿透的数值模拟研究

气体辅助注射成型中，气体的薄壁穿透是影响注塑件强度和性能的重要因素。运用有限元法及CAE技术，就聚合物流变性能及工艺参数对气体薄壁穿透的影响进行了数值模拟，探索了流变性能、注射工艺参数与气体薄壁穿透的规律性关系，用流变学理论分析了其影响机理，并揭示了气体薄壁穿透的形成原因。本研究的数值模拟结果与T．J．Wang等和D．M．GAO等的实验结论相符合。     

气辅共挤成型机理的数值模拟研究

基于气辅共挤成型特点,提出了其成型工艺,并建立了描述气辅共挤成型过程的理论模型,对其成型机理进行了数值模拟研究。研究结果表明:相对传统共挤成型而言,气辅共挤成型不仅能有效降低口模压降,而且能提高界面的稳定性。数值模拟的结果与国外的实验研究结论相吻合。     

气辅共挤成型界面不稳定的数值模拟研究

提出全新的气辅共挤成型工艺,基于气辅共挤成型特点建立了理论模型,通过数值模拟系统研究聚合物流变性能和工艺参数对气辅共挤成型界面不稳定性的影响规律,揭示其影响机理。研究表明,随着高粘层熔体与低粘层熔体粘度比的增大,或温度比和速度比的减小,界面不稳定性均会加剧,气辅共挤成型粘度比比传统共挤成型可调范围宽。     

气辅共挤成型分层界面不稳定的数值模拟研究

提出了全新的气辅共挤成型工艺,基于气辅共挤成型特点建立了理论模型,通过数值模拟系统研究了聚合物流变性能和工艺参数对气辅共挤成型分层界面不稳定的影响规律,并揭示了其影响机理。研究结果表明,随着高粘层熔体与低粘层熔体粘度比的增大,或温度比和速度比的减小,熔体分层界面不稳定性均会加剧,气辅共挤成型粘度比与传统共挤成型相比,其可调范围也更宽。     

共注成型芯层熔体前沿突破研究

在塑料共注成型中，芯层熔体前沿突破是导致废品的主要原因，其成型机理至今尚未弄清。为此就聚合物流变性能参数和工艺参数对芯层熔体前沿突破的影响进行了实验研究和数值模拟，建立了聚合物流变性能参数、工艺参数与芯层熔体前沿突破的规律性关系，并结合流变学理论揭示了其影响机理。     

工艺参数对气辅共注成型过程影响的实验研究

对先进的气辅共注成型工艺进行了系统的实验研究,研究了熔体注射温度、气体压力这两种工艺参数对气辅共注成型气体和芯层熔体穿透形貌的影响规律,并基于聚合物流变学和流体动力学揭示了这些工艺参数对成型过程的影响机理。结果表明,随着芯层熔体温度升高,芯层熔体的黏度会减小,流动阻力减小,使得气腔的穿透深度减小,而穿透宽度和穿透厚度则增大,但芯层熔体的穿透长度变化不明显；随着注气压力增大,气体的穿透深度、穿透宽度和穿透厚度均增大。