注射螺杆的熔体输送理论

根据注射螺杆的工作特点,讨论了牛顿流体在螺杆中的等温流动,同时研究注射螺杆的熔体输送理论,并给出了螺杆后退速度的解析解。     

注射螺杆螺棱结构对计量段物料输送性能的研究

运用有限元分析软件POLYFLOW,根据聚碳酸酯物料注塑成型的实际工作状态,对PC物料在矩形断面和锯齿形断面流道中的流动进行了三维等温非牛顿流场模拟计算,在得到速度场的基础上对计算结果进行了后处理,分析了不同螺杆构型的输送能力,分布混合能力以及物料在不同螺杆构型中的流动状况.     

三螺杆挤出机熔体输送能力的评价

通过三螺杆挤出机模拟机对熔体替代料进行挤出实验,对三角形排列三螺杆挤出机、“一字型”排列三螺杆挤出机及双螺杆挤出机的熔体输送能力进行了系统评价。利用无量纲参数评价体系与传统评价方法,通过控制挤出过程螺杆转速和产量,对三类挤出机的熔体输送段建压能力及挤出能耗水平进行研究,并研究工艺参数对熔体输送能力的影响。实验表明,三角形排列三螺杆挤出机熔体输送能力及能耗水平优于其他类型挤出机,且无量纲参数评价体系具有很高的可靠性和更广泛的适用性,可用于挤出加工设备的选择。     

注射螺杆的固体输送理论研究

本文对常规的注射螺杆固体输送理论进行了研究,对权威的mol理论进行了重大修正,从而建立了注射螺杆固体输送的数学物理模型,首次使固体输送压力计算成为可能并实用化。由此可确定注射螺杆固体输送段的产量、摩擦热、功率消耗、轴向力、扭矩、上熔膜形成起点。本文计算结果和实验较为符合,可以作为实际设计计算模型使用。     

新型螺杆挤出机熔体输送理论的研究

介绍了一种新型嵌套式螺杆挤出机。对熔体输送段进行了深入分析，把内螺杆的运动等效为螺杆轴的反向拖曳和螺棱的正向推力置换两部分作用，建立了对应的物理模型和数学模型，并得到了解析解。重点讨论了沿螺槽方向的流动和横向流动，并与普通单螺杆挤出机作对比，得到了螺杆和机筒同时旋转情况下的体积流率。结果表明，所建模型的解析解和文献中的实验数据较为吻合，当螺杆和机筒同时旋转时，熔体输送段的体积流率大大增加，横向流动和平行平板模型类似。     

振动参数对动态注射螺杆塑化能力的影响

根据动态成型注射螺杆塑化时的工作特点,采用自行修正的Tanner本构方程,建立了螺杆动态塑化理论模型,并近似地给出动态注射螺杆塑化能力的表达式,研究了振动参数对注射螺杆塑化能力的影响。结果表明:注射螺杆的塑化能力随着螺杆直径、计量段螺槽深度、计量段长度的增加而提高;注射螺杆的塑化能力与螺杆转速成正比,与螺杆的背压成反比;保持其他加工参数不变的情况下,螺杆的塑化能力随着振幅和振动频率的增加而增强。     

新型注塑螺杆性能研究

随着注塑技术的不断发展以及注塑物料种类的不断丰富,注塑螺杆的性能越来越引起人们的重视.通过自行开发的可视化实验装置和在线数据测控系统,研究了各种新型注塑螺杆的熔融、温度均匀性、塑化能力等性能,并和三段式通用螺杆进行比较.结果表明新型注塑螺杆的性能比普通三段式螺杆有较大的提高.     

MADDOCK注塑螺杆性能研究

随着注塑技术的不断发展,注塑螺杆的性能越来越引起人们的重视。通过可视化实验和在线数据测控系统,研究了Maddock注塑螺杆的熔融、温度均匀性、塑化能力等性能,并和三段式通用螺杆进行比较。结果表明Maddock注塑螺杆的性能比普通三段式螺杆有较大的提高。     

注射成型中的熔体温度均匀性研究

注射成型中的熔体温度均匀性直接影响注射制品的最终质量，熔体温度均匀性的大小与螺杆设计，加工工艺条件关系密切，对不同工艺条件和螺杆几何参数时的轴向温差进行了测量，并讨论了轴向温差的形成机理及其与加工工艺条件和螺杆参数之间的关系。     

聚乳酸用单螺杆挤出机熔体输送段数值模拟研究

运用Polyflow分别对聚乳酸(PLA)用3种不同结构类型单螺杆挤出机熔体输送段进行模拟,在流场分析的基础上,分析3种螺杆的混合性能。结果表明,在相同工艺条件下,普通型单螺杆和菠萝型单螺杆熔体轴向速度波动较大,且产生局部回流区域,不利于熔体的输送;菠萝型螺杆产生的流场速度和熔体黏度较高,使得物料在流场中受到更高的剪切速率,因此挤出产物的分散混合性能更好;挤出过程中,PLA熔体的黏度变化与流动速度变化存在一致性,随着流动速度逐渐增大,熔体受到的剪切作用逐渐增强,使黏度降低,流动性变好。     

热管用于螺杆的传热计算

建立了热管式螺杆的热模型，计算出了热管式螺杆的总传导率，进而得出了热管式螺杆的传热方程。     

高分子材料动态成型过程中熔体非线性行为的研究

借助流变测量和连续介质理论,不依赖已有的本构关系,对平行叠加正弦振动条件下高分子熔体经毛细管的动态挤出过程进行了理论分析。以低密度聚乙烯(LDPE)为原材料,实验测量LDPE熔体在一定振动频率和振幅下毛细管入口压力、体积流量和挤出胀大的瞬态值,即可得到动态成型过程中高分子熔体剪切应力、剪切速率和表观粘度的变化规律:随振幅和频率的变化,LDPE熔体的表观粘度呈非线性变化趋势;在不同的振幅和频率下动态挤出LDPE熔体,跟稳态挤出时一样,壁面剪切应力与壁面剪切速率也成非线性比例关系。     

注射成型塑化过程的可视化实验研究

利用自行开发的可视化实验装置对注射成型的塑化过程进行了系统的观察,着重讨论了不同的工艺条件对塑化性能的影响,同时借助示踪粒子对塑化过程的重要参数——固相速度进行了测量。实验所取得的数据为注射成型熔融模型的建立和对模型的验证提供了依据,同时也是注射螺杆优化设计的基础数据。     

同向啮合双螺杆固体输送特性的可视化研究——螺纹元件的粉料输送

利用可视化的啮合同向双螺杆实验挤出机,对挤出过程中不同操作条件下粉状聚合物在螺纹元件中的输送特点、输送机理和输送能力进行了实验研究,并对不同导程的螺纹元件组合在计量和溢流加料时的输送能力进行了分析。     

注塑机螺杆的固体流变分析

分析了注塑机螺杆工作时加料段塑料颗粒的流动特性，介绍了塞流固体输送理论及非塞流固体输送理论的基本计算方法，并引入压力的计算公式，从而使塞流固体输送流率可直接计算求解。