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。     

熔体剪切变稀特性对聚合物水辅共注射成型过程的影响

通过建立的全三维非稳态非等温水辅共注射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剪切变稀特性对水辅共注射成型中水与芯层熔体的穿透过程和前沿界面运动稳定性的影响规律,并揭示了其机理。结果表明,随着芯层熔体剪切变稀特性增加,水辅共注射成型水和芯层穿的透深度增大,这有利于细长制品的水辅共注射成型。然而芯层熔体剪切变稀特性的增加会使水与芯层熔体前沿移动界面流动趋于不稳定,严重影响制品内表面成型品质。     

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。     

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。     

注射速率对芯层熔体前沿冲破的影响

芯层熔体前沿冲破是夹芯注射模塑常见的缺陷之一。利用Moldflow软件,模拟分析壳层和芯层熔体注射速率对芯层熔体前沿冲破的影响,探讨熔体假塑性、注射速率和芯层熔体前沿冲破之间的关系。实验表明,对于本文涉及的壳/芯层物料组合,芯层熔体注射速率的提高对前沿冲破的影响随物料组合而异,而壳层熔体注射速率的提高均降低前沿冲破趋势。     

芯层熔体注射流率对夹芯注芯层熔体前沿冲破的影响

芯层熔体前沿冲破是夹芯注射模塑常见的缺陷之一.利用Moldflow软件,模拟分析芯层熔体注射流率对芯层熔体前沿冲破的影响,探讨熔体假塑性、注射流率和芯层熔体前沿冲破之间的关系;建立了反映芯层熔体冲破趋势影响因素的数学方程,并借助此方程探讨上迷实验结果.实验表明:对于壳/芯层物料组合,芯层熔体注射流率的提高对前沿冲破的影响随物料组合的不同而不同.     

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.     

流变参数对顺序共注成型芯层熔体最大填充量的影响

基于Hele-Shaw模型，采用有限元数值模拟技术，系统研究了壳层熔体流变指数和零切黏度对顺序共注成型芯层熔体最大填充量的影响规律，并基于流变学理论揭示了其影响机理，最终提出了顺序共注成型芯层熔体最大填充量与壳层熔体流变指数和零切黏度经验关系方程。     

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。     

夹芯注最小壳层预填充量的预测及其误差分析

顺序共注射模塑中的芯层熔体前沿冲破是造成共注制品报废的重要原因之一,合理控制壳层预填充量可预防此现象发生。从运动学角度探讨芯层熔体冲破的影响因素,建立预测最小壳层预填充量的方程,并在Moldflow平台上进行验证。发现芯壳层熔体黏度比R较小时,该方程的预测值相对数值模拟结果偏大;反之亦然。     

气辅共注射成型工艺中气道布局影响的CAE研究

基于气体辅助共注射成型充填过程的控制方程,采用CAE方法研究了气道布局对气体辅助共注射成型工艺的影响。通过对几种气道布局的模拟结果对比发现,采用高粘度皮层低粘度芯层时,气道布局对材料分布影响很大,可以通过更换注射顺序来改善材料的分布;沿着浇口到远浇口模壁布置的气道,成型时所需的注塑压力最小,压力分布也较均匀;气体基本上沿着气道在熔体中穿透。     

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。     

聚丙烯微阵列结构制品熔体充填行为

根据微阵列结构制品熔体的充填特性,设计直径为500 μm的微圆柱阵列结构制品模型,并加工注射成型模具,对微圆柱结构制品熔体的充填规律进行实验和模拟研究。结果表明:微结构制品熔体的充填过程和流动前沿形态的实验结果与模拟分析虽然在趋势上比较一致,但在微圆柱成型过程中,流动前沿的形成过程和充填高度的模拟变化规律与实验结果有一定偏差;实验还发现,前期充填阶段对微圆柱成型的贡献较小,微圆柱内流动前沿的形成受到熔体流动速度、微圆柱模壁、熔体流动惯性影响较大,熔体流经微圆柱结构时产生向上的流动涡流,流动前沿形状呈偏心椭球冠状并逐渐发展成球冠状。     

气辅共注射成型工艺的实验研究

通过对现有注塑、气辅设备的改造,时气辅共注射成型工艺进行了实验研究。考察了材料流变性能、注射量和气体注射延迟时间对材料层厚分布及气体在熔体中穿透的影响规律。实验表明,芯皮层材料层厚分布主要受芯皮层熔体粘度比和芯皮层注射量的影响;气体在熔体中的穿透主要受熔体的总注射量和注气延迟时间的影响。     

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。     

塑料黏度和制品壁厚对夹芯注射芯层穿透效果的影响研究

通过Moldflow软件对桶形塑件进行了夹芯注射模拟仿真分析，研究了芯/壳层材料黏度比和制品壁厚对夹芯注射制品芯层穿透长度、芯层厚度和芯层分布均匀性的影响。结果表明，在成型工艺参数相同的情况下，随着芯/壳层黏度比的增大，芯层穿透长度比按照1.41 %~1.67 %的倍率对应减小，芯层厚度因子均值按照1.76 %~2.28 %的倍率对应增大，芯层厚度因子偏差按照1.91 %~2.66 %的倍率对应增大，芯层厚度分布均匀性有所下降；制品壁厚每增加1 mm，芯层穿透长度比减小1 %~2 %，芯层厚度因子均值增大6 %左右，芯层厚度因子偏差增大10 %左右。