高光大平板塑件熔接痕改善方法研究

高光塑件外观要求高,表面不能出现明显的熔接痕,而大型塑件大都是多浇口注塑不可避免的会产生熔接痕,如何减轻或消除大型塑件表面熔接痕,常用的模具及注塑解决方案都存在一定的局限,如成本高,不够节能环保,效果不佳等。本文在对高光产品常见成型方法进行分析比较的基础上,提出了一种更经济、节能环保的高光大平板塑件成型方法,可有效控制熔接痕。     

注塑件熔接痕产生机理及控制方法的研究

本文在研究熔接痕的产生机理的基础上，从塑件材料、制品结构、模具设计等各环节入手，分析了影响熔接痕形成的各种条件，建立了熔接痕形成的数学模型，并提出了控制熔接痕产生的措施。     

注塑充模聚合物流动形态与力学行为分子机制研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(Polymeric methyl methacrylate,PMMA)为实验材料,基于分子动力学模拟实验研究了注塑成型聚合物充模流动与力学行为的分子机制。构建包含10条聚合度为20的无规PMMA分子链所构成的链团模型,基于能量最小化与SA算法实现了体系能量初始化;基于周期性边界,引入COMPASS从头算分子力场及Velocity-Verlet算法,实现了PMMA胞元在恒温平面流场中的流态与力学行为模拟实验。结果表明,PMMA充模与形变过程首先需要克服包含体系内能、分子链松弛与解缠在内的"活化能",且存在时间和应力阈值,前者体现了瞬时加载内能协调效应,后者对应于高剪切力作用下分子松弛与解缠现象。体系C原子回转半径分布表明剪切力的作用使得高分子沿流场方向取向排布,剪切力越大则取向越明显,剪切力过大则分子链将断裂而弹性恢复。MSD结果揭示了熔态聚合物充模流动的实质是大分子链定向迁移和取向排布协调运动的结果,且进一步验证了"活化能"的存在,克服这一制约之后大分子链的迁移效应才变得明显,且迁移速率随剪切应力的增大呈非线性增大变化。     

基于CAE耦合分析的注塑件熔接痕性能优化

采用Moldflow对注塑件的熔接痕进行CAE模拟,将Moldflow模拟注射成形后的结果数据导入到Algor中对制件做特征值屈曲分析,并将屈曲载荷因子作为注塑件熔接痕性能的评价指标。通过正交试验,分析了熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间对制件屈曲载荷因子的影响。结果表明：熔体温度对熔接痕力学性能的影响最为显著,保压时间和模具温度次之,保压压力的影响最小。     

注塑充模聚合物流动形态与力学行为分子机制研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(Polymeric methyl methaerylate,PMMA)为实验材料,基于分子动力学模拟实验研究了注塑成型聚合物充模流动与力学行为的分子机制.构建包含10条聚合度为20的无规PMMA分子链所构成的链团模型,基于能量最小化与SA算法实现了体系能量初始化;基于周期性边界,引入COMPASS从头算分子力场及Velocity-Verlet算法,实现了PMMA胞元在恒温平面流场中的流态与力学行为模拟实验.结果表明,PMMA充模与形变过程首先需要克服包含体系内能、分子链松弛与解缠在内的“活化能”,且存在时间和应力阈值,前者体现了瞬时加载内能协调效应,后者对应于高剪切力作用下分子松弛与解缠现象.体系C原子回转半径分布表明剪切力的作用使得高分子沿流场方向取向排布,剪切力越大则取向越明显,剪切力过大则分子链将断裂而弹性恢复.MSD结果揭示了熔态聚合物充模流动的实质是大分子链定向迁移和取向排布协调运动的结果,且进一步验证了“活化能”的存在,克服这一制约之后大分子链的迁移效应才变得明显,且迁移速率随剪切应力的增大呈非线性增大变化.     

注塑成型工艺参数对含熔接痕的PP改性塑件冲击性能的影响

通过正交试验来确定含有熔接痕的改性聚丙烯(PP)塑件抗冲击性能注塑生产工艺参数,得出了成型工艺参数(熔体温度、充模速度、注射时间、注射压力、保压压力等)对熔接痕的外观及性能的影响程度,并得出可能更优的注塑工艺参数。     

注射成型条件下尼龙1010的形态结构与性能的研究

阐述了注射成型条件下尼龙１０１０的表－芯结构，讨论了注射率和模具温度，表－芯结构，冲击强度，拉伸强度和表面硬度等力学性能的关系。     

模具温度对快速热循环成型制品复原性的影响

为深入了解模具温度对快速热循环注塑成型制品复原性的影响,以自主开发的车用蓝牙高光模具和成型温控辅助装置为基础,研究了快速热循环注塑成型模具温度对制品复原性的影响,并分析了不同模具温度条件下其他参数对制品复原性的影响及相同品质条件下各参数随模具温度的变化规律.结果表明,当模具温度升至塑料热变形温度附近时,复制率明显提高;在相同模具温度条件下,压力和温度对制品复制率的影响较明显,时间对制品复制率的影响甚微;随着模具温度逐步升高,在熔体温度、注射压力不变条件下,制品复制率呈小幅升高趋势,对于保压压力、保压时间和冷却时间则呈"V"字型小幅波动变化.     

微发泡注塑成型PC制件的表面缺陷及形态分析

微发泡注塑成型制品常有漩涡状流痕和银纹两类表面缺陷。漩涡状流痕与均相溶液的流动形态关系密切,多在浇口附近;而银纹多在远离浇口处。文中利用扫描电子显微镜(SEM)对微发泡注塑成型聚碳酸酯(PC)制品的漩涡状流痕、银纹及泡孔形态进行观察,发现微孔形态和表面缺陷之间存在如下关系:漩涡状流痕对应的气泡剪切变形较小,而银纹相关的气泡剪切变形较大;根据气泡SEM的形态,银纹可细分为银带纹、银丝纹。剪切变形大、不破裂气泡表面形成银带纹,破裂则形成银丝纹。     

熔体温度对注塑成型iPP制品结晶形态的影响

注塑成型聚丙烯制品的内部结晶形态对制品的最终性能起着至关重要的作用,而结晶形态的形成对成型条件(尤其是熔体温度)有一定依赖性。文中利用偏光显微镜、小角X射线散射和广角X射线衍射等实验方法,详细研究了熔体温度对注塑成型iPP制品结晶形态的影响。研究结果表明,在实验温度范围内,制品厚度方向形态呈现五层皮芯结构,即冷冻层、过渡层、剪切层、β晶层、α球晶层。随着熔体温度提高,皮层厚度减小;结晶度提高,取向度极大值并无明显变化。     

注塑成型聚合物表皮层充填行为的分子机制EI北大核心CSCD

基于COMPASS力场和三维周期性边界建立全同立构聚丙烯(iPP)与金属镍(Ni)模仁的界面模型。采用分子动力学法观察注塑成型过程中塑件表皮层在不同模温下形成的动态演变,通过分析体系的密度分布,均方位移和界面能以及运动规律等构象统计深入探究表皮层形成的分子机制。结果表明,分子链热运动同时受能量阈值和时间阈值限制;高模温既能降低两相间的界面能,又能降低熔体的黏度,有利于熔体的流动充填;表皮层纳米型腔的填充主要在保压阶段,且最高填充率能达到95.4%;脱模后塑件表皮层虽能保持整体的大致模样,但有一定程度的形状变形。     

等规聚丙烯注塑成型冷却固化分子机制研究

针对等规聚丙烯(iPP)在注塑成型冷却过程中的液-固相变与大分子形构问题,采用分子模拟实验的方法,研究了iPP材料在注塑冷却过程中的分子固化与形态演化的分子机制。建立了聚合度依次为24、36、51、72、120,链数为36、24和16的iPP胞元体系,基于Smart Minimizer与SA算法实现了能量初始化;基于周期性边界并引入COMPASS力场及Velocity-Verlet算法,实现了体系冷却固化过程的分子模拟实验。结果表明:不同模拟体系的T_g结果符合Flory自由体积理论;固化前后iPP大分子链主链键长、键角等结构参数均呈高斯分布,温度越低键长与键角分布越集中,符合无外力加载条件下的缠结大分子链的冷却松弛过程;〈h〉和〈R_g〉均随聚合度的增大而增大,降温过程中〈h〉呈高斯分布状态,而〈R_g〉分布趋于集中,一方面表明冷却固化过程中大分子链由初始取向排布逐步恢复至缠结状态,另一方面体现了固化结晶过程;材料聚合度越大,降温过程中分子迁移或固化速率越小,且当温度高于T_g时,聚合度越小,降温过程体系扩散系数下降梯度越大,而温度下降至T_g以下则无明显规律。     

微注塑聚丙烯制品的形态结构

微注塑成型中,聚合物熔体在型腔中的流动形态与传统注塑中有很大的不同,研究成型工艺条件对微注塑制品形态结构的影响对控制微制品形态结构、提高微制品性能具有重要的意义。文中以等规聚丙烯(iPP)为原料,采用单因素实验,研究注塑成型中熔体温度和注射速度两个主要工艺参数对1mm和200μm厚微制品形态结构的影响及微制品中的一些特殊的形态结构现象。实验结果表明,1mm厚微制品的形态分布呈典型皮芯结构,而200μm厚微制品观察不到有非晶冷冻层和球晶结构,全部是具有明显shish-kebab结构的剪切层。     

羧甲基纤维素系列高分子表面活性剂在溶液中分子形态的研究

通过激光光散射和粘度法研究了羧甲基纤维素（ＣＭＣ）与烷基醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯（ＡＲ１２ＥＯｎ）的超声共聚物在溶液中的分子形态。结果表明，随活性大单体支链增长，共聚物分子尺寸增大；水溶液中的胶束粒子随共聚物的疏水性增强而增大，ＣＭＣ－ＡＲ１２ＥＯ３体系胶束聚集数最大；共聚物分子与胶束均呈棒状结构。共聚物水溶液的粘度主要取决于分子量和胶束缔合数，盐水溶液中的粘度异常行为与共聚物中引入的大单体活性及形成的胶束结构有关。     

等规聚丙烯微注塑制品的形态结构和力学性能

选用等规聚丙烯材料,基于正交表L_(25)(5~6)进行微注塑成型实验,制备厚度为0.5 mm的微注塑拉伸试样。采用偏光显微镜和广角X射线衍射仪对其形态结构进行表征,并分析工艺参数对微制品形态结构的影响规律和影响度。对微制品试样进行拉伸实验,分析工艺参数对其屈服应力、弹性模量和断裂伸长率的影响规律和重要度。结果表明,注射速度对微试样的形态结构和力学性能的影响最大;皮层厚度和皮层取向度随着注射速度的增大而减小;屈服应力随注射速度、熔体温度的增大而减小;熔体温度对弹性模量和断裂伸长率的影响较大,且弹性模量随着熔体温度的升高而减小,断裂伸长率随着熔体温度的升高而增大。     

微注塑成型工艺对聚丙烯制品形态结构的影响

文中基于一组薄壁微制品的微注塑成型实验,研究熔体温度和注射速度对厚度为1.0 mm和500μm微制品形态结构的影响。实验结果表明,这两种微制品都呈现出一种相似的皮芯结构,但不同于传统注塑制品4层或5层结构,微制品只有冷冻层、剪切层和芯层3层结构。随着注射速度的提高,在厚度方向上剪切层比例增大,当注射速度超过一定值后,呈现无芯层结构;随着熔体温度的提高,500μm微制品形态变化不大,1.0mm微制品芯层小幅增厚。     

超薄微注塑等规聚丙烯制品形态结构及注射速度的影响分析

针对100μm和200μm厚的2种超薄微制品,采用单因素实验,对等规聚丙烯微注塑制品的形态结构进行研究,并分析注射速度对超薄微注塑制品形态结构的影响。研究结果表明,超薄微注塑制品中呈现出2种典型的形态结构,200μm微制品厚度方向呈现出纯剪切层的无芯结构,剪切层内为明显的Shish-Kebab结构;100μm厚微制品内部形态为含大比例柱晶结构的皮芯结构;广角X射线衍射结果显示无芯结构内形态沿流动方向呈现高度取向,且β晶含量微弱。含柱晶层皮芯结构的取向也较明显,且结构中有明显β晶存在。注射速度对超薄微注塑制品的形态结构、结晶度和取向度都有重要的影响,存在临界注射速度,当注射速度小于该临界速度时,制品内部结晶度、取向度随着注射速度的提高而提高。     

基于形状文法的产品形态创新设计研究与实践

为了更好地继承本族群及参考产品的优势设计特征,增强产品形态设计推敲阶段的客观性和科学性,更好满足用户需求,提出基于形状文法的产品形态创新设计方法和模型.此法结合目标产品形态特征,分别从产品族群与可参考产品中提取能够反映用户需求的形态要素,然后应用形状文化规则进行演变推理,以实现产品设计方案自适应进化.并在此基础上,详细探讨了产品研究与形态分析、形态推演、方案生成等关键技术,最后结合具体的某款电动踏板车形态设计过程对该方法进行了说明和验证.     

注塑双向自增强聚丙烯的力学性能与形态

采用动态保压注塑技术,在单方向剪切应力场中制得了双方同自增强的聚丙烯试样。研究了其沿流动方向和垂直于流动方向的拉伸强度和冲击强度,结果显示,双向自增强试样增强效果明显,在流动方向的拉伸强度提高了６６％,冲击强度提高４．７倍;     

聚合物注塑成型充模阶段流动取向分子机理研究

以聚碳酸酯(PC)为研究材料,基于分子动力学方法,对三维周期性边界条件下PC流动取向过程中分子链团迁移性能和形态演化进行了研究,与实验结果对比得到充模流动阶段聚合物分子链团的流动取向机制。分子链团均方位移表明流动取向过程实质上是分子链团的空间构象协调变形的结果,虽然随着剪切速率的增大,分子链团均方位移迅速增大、非键合能急剧减小,但分子链基本分子结构却仍然保持不变。同时,在取向过程中无规缠绕的分子链团一方面由于剪切拉伸作用沿流动方向排布,另一方面分子链团之间因发生解缠结而趋于相互分散。注塑实验结果表明,制品双折射率随注射速率的增加而增大,并沿流动方向递减,且取向方向上的拉伸性能随取向度的增加也有所提高,这与模拟结果中聚合物分子链取向机理一致。