短玻纤聚丙烯水辅注塑中注水压力控制方式的数值模拟

基于广义非牛顿本构方程,采用有限体积法对不同注水压力控制方式下短玻纤聚丙烯水辅注射成型进行数值模拟。研究表明,注水压力控制方式的改变,会对水辅注塑制件的残余壁厚、偏心率产生一定的影响;使用折线式的控制方式,不同分组之间残余壁厚大小相近,偏心率均较大,同一分组下残余壁厚的变化较小;使用阶跃式的控制方式,不同分组下残余壁厚大小都不相近,且偏心率较小,同一分组下残余壁厚的变化较大。     

溢流法水辅注塑中注水参数对水穿透的影响分析

借助外挂有自主研发的注水系统及模具的注塑系统,采用单因素法实验分析了注水压力、注水温度和注水延迟时间等注水参数对水穿透及产品品质的影响规律及机理。研究发现,注水压力越大,试样残余壁厚越薄,内壁面也更加的光亮;低注水压力下,水的穿透容易出现界面不稳定现象,注水压力越高,水的穿透居中性越好;注水温度对试样残余壁厚的影响不明显;注水延迟时间增加,试样残余壁厚增加,且能有效削弱低注水压力下水穿透的界面不稳定现象。     

方管短玻璃纤维增强聚丙烯高压水穿透行为研究

采用方形截面管件,以短玻璃纤维增强聚丙烯为原料,通过溢流法水辅助注射成型实验探究了熔体注射温度、注水延迟时间和注水压力等工艺参数对制件宏观现象的影响机理,并分析了高压水在方形管道中的穿透行为。结果表明,当熔体温度升高时,方管的直角边和斜边残余壁厚都呈减小趋势,但温度过高时会出现管件收缩现象,管件截面中空面积增大且截面形状与高压水的穿透前沿形状一致,偏圆形,但截面的圆率逐渐减小;当注水压力增加时,管件残余壁厚减小,截面中空面积增大,其截面形状随着注水压力的增加逐渐与型腔结构一致,偏方形;当注水延迟时间增加时,管件残余壁厚增大,中空截面减小且管件截面形状也与高压水前穿透前沿一致,偏圆形,但相较另外两个参数,注水延迟时间对方管件的影响程度更小,因而对截面的圆率影响不大。     

基于不同材料特性的水辅注塑模拟

基于广义非牛顿流体本构方程,采用有限体积法,对不同类型材料(结晶型材料PE和非结晶型材料HIPS、ABS)的短射法水辅注塑成型进行了数值模拟研究。研究发现,结晶型材料PE因结晶导致的体积收缩性,使其水辅注塑制件的水穿透长度比其它两种非结晶材料更长。当冷却时间过长时,结晶型材料PE因结晶导致的内应力增加,使其水辅注塑制件的水穿透长度比其他两种非结晶材料更短。这3种材料在注水延迟时间或注射量增加的情况下,均不利于水穿透长度的增加。另外,结晶型材料PE比非结晶型材料HIPS和ABS更容易发生二次穿透现象,且当熔体经过一定时间冷却,黏度提高时,更容易发生该现象。     

注塑温度对长玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响

采用熔体浸渍工艺制备长玻纤增强聚丙烯材料,研究注塑温度对长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的影响.结果表明:注塑温度影响长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能;当注塑温度为290℃时,长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能最优.     

玻纤增强PP复合材料的研究

将接枝PP(g-PP)加入到聚丙烯(PP)/玻纤(GF)复合材料中,制备了一种高性能PP玻纤复合材料,研究了g-PP用量及玻纤含量对复合材料力学性能、耐热性能及熔体流动性能的影响。研究表明,g-PP能够显著改善PP/GF复合材料的力学性能及耐热性能,添加适量g-PP能使复合材料的拉伸强度达到AS/GF复合材料的性能标准,冲击强度及耐热温度大大高于其标准,对加工流动性没有明显影响。加入适量g-PP能使PP/GF复合材料发生脆韧转变,提高复合材料的结晶温度,减小材料的球晶尺寸。该玻纤增强PP复合材料有望替代AS/GF而应用于空调风轮的制造。     

水辅助注塑制品残留壁厚和穿透长度影响因素的研究

为能水辅助注塑成型壁厚较小且较均匀的聚丙烯弯管,设计了一种自锁式喷嘴,既满足高流量的要求,又可防止熔体堵塞喷嘴。在相同的工艺条件下,分别使用自锁式喷嘴和孔形喷嘴,对成型的弯管壁厚进行比较,结果表明:与孔形喷嘴相比,使用自锁式喷嘴时制品的残留壁厚更小更均匀。此外,使用该自锁式喷嘴,研究了水辅助注塑中注水压力和延迟时间对制品残留壁厚和水穿透长度的影响.     

工艺参数对溢流法水辅注塑残余壁厚的影响

残余壁厚是影响短纤维增强复合材料水辅助注射成型塑件力学性能的重要指标,与工艺参数存在非线性关系。对溢流法水辅助注射成型进行了数值模拟,中心复合设计方法进行实验设计并获取了残余壁厚的样本数据,采用线性回归方法建立残余壁厚与工艺参数间的响应面多元二次代理模型,通过方差分析研究了残余壁厚对熔体温度、模具温度、延迟时间、注水压力及注水温度的敏感性,并分析参数交互作用对残余壁厚的影响。研究结果表明,注水压力、延迟时间及注水温度是影响残余壁厚的主要参数;随着注水压力的增大,残余壁厚值逐渐减小,但是,随着延迟时间的延长和注水温度的升高,残余壁厚值逐渐增大。     

短玻纤增强聚丙烯的研究进展

综述了近年来有关短玻纤增强聚丙烯复合材料的力学性能、变形机理和断裂韧性等方面的研究工作。短玻纤取向后的复合材料注射样的力学性能是各向异性的 ,复合材料在取向方向上具有更高的拉伸强度。玻纤与树脂基体间界面结合力的强弱对材料的力学性能同样起着至关重要的作用。良好的界面结合力保证了应力有效地从基体向玻纤传递 ,从而提高了复合材料的强度。由于短玻纤的分布既不均匀又不规则 ,在受到负荷时的变形过程很复杂 ,包括玻纤 -基体的界面脱黏、脱黏后的摩擦、基体的塑性变形、玻纤的塑性变形、玻纤断裂、基体断裂和玻纤抽出等     

国内首推水辅注塑成型技术

<正>近日,巴斯夫和德国PME fluidtec公司联合浙江世纪华通汽车零部件公司,共同在国内推出水辅注塑成型技术(WIT),促进了中空塑料零件制造业的技术升级。据介绍,华通公司采用巴斯夫专为WIT开发的玻纤增强聚酰胺66 Ultramid解决方案,使产品实现了良     

长玻纤增强聚丙烯复合材料注塑成型工艺优化

通过熔融浸渍包覆工艺,制备玻纤含量为40%的长玻纤增强聚丙烯复合材料(LGFRPP)粒料,选择注塑温度、注射压力以及注射速率作为试验的3个因子,将拉伸强度、弯曲强度及冲击强度作为评价指标,利用正交实验设计的方法对LGFRPP的注塑成型工艺进行了优化研究,研究了各注塑工艺对力学性能的影响,得到最佳注塑成型条件。研究结果表明,对拉伸性能影响最显著的是注射速率,对弯曲性能影响最显著的是注塑温度,对冲击强度影响最显著的是注射压力;采用综合平衡原则,结合拉伸、弯曲和冲击性能,得到含量为40%的LGFRPP复合材料的最佳注塑成型条件为注塑温度250℃,注射压力40 MPa,注射速度60%。在最佳工艺条件下,材料的拉伸强度为132. 02 MPa,弯曲强度为200. 38 MPa,冲击强度为59. 34 k J/m2。     

水辅助注塑制品水穿透长度和残留壁厚的研究

介绍了自主研发的水辅助注塑设备以及一款经过大量实验后得到的新型喷嘴,并通过单因素实验法研究了短射法成型聚丙烯弯管时工艺参数对制品水穿透长度和沿水道的残留壁厚的影响。结果表明,熔体注射量对水穿透长度影响最大,当其增加13．5％时水穿透长度减小了153mm；沿水道上制品注水后充填部分比注水前充填部分的残留壁厚减小约0．5～1．0 mm；提高注水压力与增加注水延迟时间时注水后填充部分的残留壁厚略有减小。     

长玻纤增强聚丙烯汽车前端框架注塑成型方案优化分析

文章仿真模拟了某汽车前端框架的注塑成型过程,并以最大所有效应变形量为目标对工艺参数组合的优化进行探究。针对初始工艺下最大所有效应变形量较大的问题,设计正交试验并进行极差与方差分析。结果表明：注射时间对制件变形量的影响最大,为极显著;模腔表面温度及料桶温度对制件变形量的影响为显著;速度压力切换填充体积百分比对制件变形量的影响为不显著,并得到最优工艺参数组合为A2B2C2D3。优化工艺的模拟仿真结果显示：最大所有效应变形量降低至2.949 mm,优化幅度较大,且达到指标要求。采用优化工艺进行试模,试制样品状态良好、变形量达到要求,验证了优化方案的合理性。     

长玻纤增强聚甲醛注塑成型工艺的研究

制备了长玻璃纤维(LGF)增强聚甲醛(POM)复合材料。通过6因素2水平的正交试验,探讨了注射压力、注射速度、模具温度、保压压力、保压时间、冷却时间等工艺条件对LGF增强POM复合材料的制品表观和拉伸强度的影响。结果表明:注射压力、注射速度、保压时间和模具温度等4个工艺条件对LGF增强POM制品表观和拉伸强度的影响最大,当注塑成型条件分别为料筒温度180¹90℃、注射压力60 MPa、注射速度60 mm/s、模具温度80℃、保压时间15 s时,制品具有最佳的表观和力学性能。     

熔体温度对水穿透行为影响的可视化研究

利用水辅助注塑可视化模具和自主研发的注水系统,以聚苯乙烯(PS)为原料,对不同熔体温度下的水辅助熔体流动充模的过程进行了观察,并研究了水的穿透行为。结果表明：熔体温度低,水前缘熔体的惯性力增大,产生"折线"水道,水在后半模腔熔体的穿透中,水前缘速度与水前缘熔体速度相近;熔体黏度高,水前缘速度大于水前缘熔体速度;熔体温度越高,射流穿透的时间越长,水在前半模腔穿透用时越少。     

水辅助注塑中高压水穿透过程的数值模拟

对水辅助注塑(WAIM)中高压水的穿透过程进行有限元模拟,研究熔体的充模行为,并分析其拉伸场和剪切场。结果显示,高压水推动熔体充模的过程可分为填充初期、快速填充期和填充末期3个阶段;较明显的拉伸应变速率仅出现在高压水前沿和熔体前沿区域;高压水前沿区域存在分布较宽且较为强烈的剪切速率,而高压水对已穿透区域的熔体几乎没有剪切作用。此外,模拟所得WAIM制品的穿透长度和掏空率与实验结果较吻合。     

玻璃纤维增强聚丙烯微孔注塑发泡成型

对不同填充形式下的3种聚丙烯(PP)进行Mucell微孔注射成型试验。根据扫描电镜(SEM)结果得出:3种PP发泡差别较大且出现了明显的分层现象。通过单因素四水平试验法,考察了在微孔注射成型过程中3种PP的熔体温度和注射速度对制品拉伸强度的影响。结果表明:随着熔体温度的增加,发泡材料的拉伸强度基本呈现上升趋势;较低的注射速度得到的样条残余玻纤长度较长,材料力学性能较好;进而得到了发泡样条的宏观力学性能与残余玻纤长度之间的关系。     

注塑工艺参数对长玻纤增强PA66复合材料力学性能的影响

研究了注塑工艺参数对长玻纤增强PA66(LGF-PA66)复合材料力学性能和玻纤残余长度的影响。运用非连续纤维增强复合材料的拉伸强度和冲击强度模型来解释实验结果,并建立了工艺参数与LGF-PA66力学性能的关系曲线。结果表明:注塑工艺参数决定了玻纤的残余长度和取向,进而影响了LGF-PA66复合材料的力学性能。