熔体注射温度对聚合物水辅共注成型过程的影响

水辅共注成型制品质量主要受控于水与芯层熔体的穿透过程,为此研究成型过程参数对水辅共注成型过程的影响规律就显得尤为重要。通过建立的全三维非稳态非等温水辅共注成型过程有限元数值模拟算法与技术,系统研究了芯层熔体注射温度对水辅共注成型水与芯层熔体的穿透过程的影响规律,并揭示了其机理。研究结果表明,芯层熔体和水的穿透深度均随着芯层熔体注射温度增加而增大,且芯层熔体和水的穿透深度与芯层熔体注射温度显线性递增关系,提高芯层熔体注射温度有利于细长塑料制品的水辅共注成型。     

聚合物水辅共注成型过程数值模拟研究

提出了一种新型水辅共注成型工艺,并针对其成型过程的特点,采用体积加权平均的指导思想,建立了描述水辅共注成型充模流动过程的全三维、纯黏性、瞬态、非等温理论模型,并基于这一理论模型,通过有限元数值模拟,开展了水辅共注成型过程的数值模拟研究,并研究了熔体注射温度对水辅共注成型过程的影响规律,结果表明:注水温度对芯层的穿透深度和宽度基本没有影响,而水的穿透深度随着注水温度增加而增加,还基于流变学理论,揭示了其影响机理。     

聚合物流变性能对共注射成型的影响

在共注射成型多相分层流动充模成型机理的基础上，揭示了芯壳层熔体对共注射成型的分层界面形貌和芯层熔体前沿突破的影响，并模拟了芯壳层熔体粘度比对共注射成型的影响，建立了芯壳层熔体粘度与分层界面和前沿移动界面菜貌的关系。本文的模拟研究结果与一些文献的实验结果相吻合。     

顺序共注射成型工艺参数对iPP制品柱晶生成的影响

采用偏光显微镜观察共注射成型制备的等规聚丙烯夹芯制品不同位置处的微观形貌,特别是不同成型工艺条件下复杂温度场和剪切场形成的柱状晶体结构。研究了芯层注射速度、芯层注射温度和延迟时间对选定位置(迟滞线位置处,芯层熔体流动前沿处)柱晶生成数量的影响。结果表明,芯层注射温度为190℃和延迟时间为5 s有利于柱晶的生成,芯层注射速度为20 mm/s时,迟滞线位置处柱晶的数量最多,而芯层熔体流动前沿位置处柱晶数量最少。     

熔体粘度对共注成型影响机理的研究

本文在共注成型多相分层流动充模成型机理的基础上，揭示了芯壳层熔体粘度对共注成型的分层界面形貌和芯层熔体前沿突破的影响，并模拟了芯壳层熔体粘度比对共注成型的影响，建立了芯壳层熔体粘度比与分层界面和前沿移动界面形貌的关系。本文的模拟研究结果与一些文献的实验结果相吻合。     

进料方向对共注塑中芯层熔体前沿冲破的影响

通过对矩形板试样顺序共注射成型过程的数值模拟分析,揭示了进料方向对芯层熔体前沿冲破趋势的影响;建立了预测前沿冲破趋势的数学公式,并探讨产生前沿冲破的原因。结果表明,当长宽比较大时,沿长度方向进料可显著且稳定地防止芯层熔体冲破;当长宽比较小时,沿宽度方向进料可显著地防止芯层熔体冲破;冲破界面速度、方向及其单位截面积中熔体流动速率的改变是沿不同方向进料时有不同冲破趋势的主要原因。     

顺序共注中矩形板长宽尺寸比对芯层熔体前沿冲破的影响

通过对矩形板试样顺序共注射成型过程的数值模拟分析,揭示了矩形板长宽尺寸比对芯层熔体前沿冲破的影响规律,建立了反映该影响规律的数学公式,并讨论了产生前沿冲破的原因.实验表明,顺序共注射中,矩形板长宽尺寸比对芯层熔体前沿冲破的影响是通过改变垂直熔体流动方向的制件截面积和芯层熔体的平均流速来实现的.     

水辅助共注射成型充填过程的数值模拟研究

基于黏度幂率模型,建立了水辅共注成型充填流动过程的瞬态、纯薪性、非等温的理论模型,并采用有限体积法对水辅共注成型过程进行数值模拟。研究了内外层注射量、内外层熔体流变指数比、注水温度、注水速度、注水延迟时间、内层熔体温度和模壁温度等因素对充填过程的影响规律,并根据流变学理论阐述了其影响机理。     

夹芯注壳层熔体最小预注量的计算与验证

在夹芯注射成型中为了更多地填充价格较低的芯层材料,需在不发生芯层熔体前沿冲破的前提下,找到壳层熔体最小预注量。从运动学角度探讨芯层熔体前沿冲破过程,建立了快速计算壳层熔体最小预注量的数学方程;利用Co-Injection模块,针对具体塑料件进行试验验证,并利用二次迭代法可大幅减少计算值与实际值的偏差。     

夹芯注射成型研究进展

为了了解夹芯注射的成型过程及内部结构、探悉其成型机理,研究者主要对芯层熔体前缘的冲破现象、芯壳层物料的分布情况以及夹芯注塑件的力学性能进行了研究。文献显示,物料的性能尤其是粘度、加工工艺参数如注射速度、模温、熔融温度等以及模具尺寸对夹芯注射的充模过程及其制品最终的性能影响最为突出。     

夹芯注塑充模过程的计算机可视化模拟分析--制品形状和浇口位置对芯层熔体前缘冲破的影响

采用Moldtlow公司MPI软件中的Co-injection分析模块，对夹芯注塑成型过程进行动态模拟分析，揭示矩形制品的形状及浇口位置对夹芯注塑充模过程中芯层熔体前缘冲破的影响规律。实验发现：矩形制品厚度的增加和宽度的减小可以提高前缘冲破时刻芯层熔体的体积分数(N值)；制品长度对前缘冲破的影响存在一个最佳值，在小宽度情况下，长宽比增加N值也随之增加；选择高的充模流速和进料方向平行于熔体流动方向的浇口位置都会有利于芯层熔体的充模过程。     

高密度聚乙烯薄壁件注射成型时的结晶特性研究

用Moldflow MPI5.0软件的Flow 3D模块仿真及同步热分析仪分析的方法,研究了熔体温度及注射速率对薄壁件注射成型时结晶特性的影响。结果表明,熔体温度为175、195、215 ℃时,在厚度为0.8 mm的高密度聚乙烯薄壁件的注射成型过程中,在流动方向上,浇口附近的剪切速率和熔融热焓远大于其他各处,且二者均随着与浇口间距离的增加而迅速降低;从距浇口1.5 mm处到制品末端,剪切速率稳定在2000～4000 s-1之间;从距浇口5 mm处至制品末端,熔融热焓的变化不明显;熔体温度为215 ℃时,制品的熔融热焓最高;随着注射速率的增加,浇口处的最大剪切速率亦增加。     

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。     

聚丙烯共注射成型柱晶形成判据研究

以等规聚丙烯为原料,改变共注射成型中芯层熔体的注射速度,可获得不同工艺成型的试样,对试样进行结晶形貌观测,结合数值分析获得温度场、速度场、剪切力场,从能量变化角度,建立了共注射成型过程中柱晶形成的判据。结果表明,共注射成型制品存在模具—壳层、壳—芯层2个明显的剪切区,剪切处成型冷却过程中,易形成柱状晶体;对于板状共注塑试样,根据判据公式,其量化的柱晶形成条件为［170, 222］、［252, 458］。     

PP注射成型中的压力及熔体流动过程

讨论了聚丙烯在注射成型中充模、增密、保压、冷却各个阶段的压力变化情况和熔体流动过程，以及二者对制品成功质量的影响。认为在聚丙烯注射成型过程中，要保证制品成型质量，不应以升温的办法来降低熔体的粘度，而应以提高注塑压力和剪切速率为主。     

夹芯注塑成型过程的计算机可视化模拟分析--材料粘度与工艺参数对芯层熔体穿透深度的影响

采用Moldflow公司MPI软件中的Co-injection分析模块，对夹芯注塑成型过程进行动态模拟分析；以揭示材料粘度以及工艺参数对夹芯注塑成型过程中芯层熔体穿透深度的影响规律。结果发现，芯层熔体穿透深度值随芯／壳层熔体粘度比R值的减小而增大，这主要与芯层和壳层熔体的相对流动能力有关；此外，在工艺参数中，改变熔体注射速度对芯层熔体穿透深度的影响较为突出，而模温和熔体温度对芯层熔体穿透深度的影响相对较弱。     

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。     

夹芯注塑成型过程的计算机可视化模拟分析--材料粘度与工艺参数对芯层分布及均匀性的影响

为了了解夹芯注塑的成型过程、探悉其成型机理，采用Moldflow公司MPI软件中的Co-injection分析模块，对夹芯注塑成型过程进行动态模拟分析，揭示材料粘度以及工艺参数对夹芯注塑成型过程中芯层分布均匀性的影响规律。结果表明，芯层物料分布均匀性随芯／壳层熔体粘度比R值的减小而提高，这主要与芯层和壳层熔体的相对流动能力有关。此外，在工艺参数中，改变熔体注射速度对芯层物料分布均匀性的影响较为突出，而模温和熔体温度对芯层物料分布均匀性的影响却相对较弱。     

聚偏氟乙烯熔体的流变特性

综述了聚偏氟乙烯树脂的性能、其熔体的流变特性及在熔融加工领域的广泛应用,详细介绍了剪切变稀的非牛顿流体流变行为及其影响因素。通过分子链支化、共混和共聚可改善PVDF熔体的流变性能,以满足不同性能制品的需求以及进一步拓宽熔融加工成型方法。     

注射温度和速率对夹芯注芯层熔体冲破趋势的影响

调整芯、壳层熔体的注射温度、速率均可降低夹芯注射成型中芯层熔体冲破趋势.利用Moldflow软件的coinjection模块和正交实验法,分析评价如何调整熔体的注射温度和速率可以最有效地降低芯层熔体冲破趋势.实验发现,芯层熔体冲破趋势对芯/壳层熔体黏度比(R)极敏感,通过减小芯层熔体注射温度、增大壳层熔体注射温度或增大壳层熔体注射速率,均可显著降低芯层熔体冲破趋势,且熔体注射温度的影响更为显著;选取的芯、壳层物料假塑性不同,芯层熔体注射速率对芯层熔体冲破趋势的影响效果不同,甚至相反.