注塑压缩成型工艺对聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸酯复合平板残余应力的影响EI北大核心CSCD

基于光弹法研究了聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)两种材料的二次注射压缩成型中不同工艺参数,包括保压压力、保压时间、熔体温度、模具温度及压缩距离等对PMMA-PC复合平板制件残余应力的影响。结果表明,随保压压力的增大、保压时间的延长,残余应力呈现先减小后增大趋势;增加熔体温度和压缩距离会降低复合平板内的残余应力。模具温度的升高会使复合平板的残余应力逐渐增大,原因在于模内不对称冷却加剧了复合平板内部的残余热应力,当模具温度为70～80℃时,复合平板内残余应力较小且分布均匀。所研究的工艺参数中,模具温度和熔体温度对复合平板的残余应力影响最为显著。     

二次注射成型光学制件厚度截面的残余应力分析EI北大核心CSCD

采用光弹法定量对比分析一次注射成型与二次注射成型光学制件在厚度截面上的残余应力。结果表明,一次注射成型和二次注射成型光学制件的截面残余应力分布均为双抛物线状,但后者的应力水平大于前者。同时,二次注射成型的PC/PC和PMMA/PMMA在界面处两侧的低应力层和零应力层消失,相反地,两层的界面处存在高应力峰。另外,与PMMA或PMMA/PMMA的双抛物线应力分布截然不同,PC/PMMA和PMMA/PC复合制件的PMMA层的残余应力表现为沿PMMA外侧面向界面方向逐渐增大的趋势。此外,PC和PMMA的注射顺序对二次注射成型复合制件的残余应力具有显著影响,主要体现在界面处和整个PC层。PC/PMMA的界面处应力明显高于PMMA/PC,且前者PC层靠近界面处仍存在低应力层和零应力层,而后者不存在此两种应力层。     

注射成型工艺参数对聚碳酸酯残余应力的影响

采用正交实验法考察了不同注射成型工艺参数对聚碳酸酯(PC)残余应力的影响,结果表明:熔体温度对残余应力影响最大,冷却时间和模具温度次之,注射压力影响最小。熔体温度升高,分子链快速松弛,残余应力减小。同时试样浇口附近处的残余应力较大且分布集中,沿熔体流动方向,残余应力逐渐减小。对于不同成型工艺,残余应力的分布趋势基本相同。     

聚碳酸酯光学制品注塑成型的残余应力

采用单一变量实验考察了不同注射工艺参数对光学制品双折射的分布规律,通过应力-光弹定律计算了对称轴上残余应力值。用Moldflow软件对制品成型过程中型腔内流场进行模拟,分析了厚度方向应力的变化。结果表明,沿熔体流动方向上,制品残余应力是逐渐减小的,浇口附近有应力集中;在合理工艺范围内,适当提高成型温度和模具温度,延长保压时间和冷却时间有助于减小制品的残余应力,保压压力和注塑速度应适中才能改善制品的成型质量。     

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。     

水驱动弹头辅助注塑管件壁厚的工艺影响EI北大核心CSCD

对水驱动弹头辅助注塑(W-PAIM)中工艺方法和工艺参数对管件壁厚的影响进行了实验研究。对水驱动弹头辅助注塑短射法(W-PAIM-S)、溢流法(W-PAIM--O)及水辅助注塑短射法(WAIM-S)、溢流法(WAIM-O)4种工艺方法进行比较,发现W-PAIM管件比WAIM(水辅助注塑技术)管件壁厚要薄得多,而W-PAIM-O管件壁厚又比W-PAIM-S管件壁厚要更均匀。采用正交试验法考察了熔体温度、注水压力、射胶压力、保压时间、注水延迟时间、模具温度对WPAIM-O管件壁厚的影响规律与大小,发现注水延迟时间和熔体温度对壁厚影响很大,因素影响比合计超过70%;而射胶压力、注水压力及保压时间的影响较小,因素影响比合计不足17%;管件残余壁厚随注水延迟时间的延长逐渐增大,随着熔体温度的升高先减小后增大。     

熔体温度对注射成型热塑性聚氨酯制件残余应力及外形精度的影响EI北大核心CSCD

采用光学双折射法研究注射成型过程中熔体温度对透明热塑性聚氨酯(TPU)弹性体平板制件残余应力的影响规律和作用机理。结果表明,TPU制件在近浇口区域的残余应力大于远浇口区域,整体残余应力随熔体温度上升而下降。通过对平行于熔体流动方向和垂直于熔体流动方向上的制件截面进行双折射测量发现,注射成型TPU制件具有明显的皮-芯结构和零应力层,且随熔体温度升高芯层厚度显著增加。残余应力分析结果表明在制件的芯层以流动残余应力为主,而皮层区域是流动残余应力和热残余应力叠加的结果。此外,制件的翘曲变形与残余应力的分布直接相关,TPU制件尺寸的改变主要是由于流动残余应力释放引起的。     

注塑成型制品翘曲变形优化建模分析

目的 针对传统建模方法在预测的翘曲变形位置与实际偏差较大的问题,开展基于Moldflow的注塑成型制品翘曲变形优化建模分析研究.方法 通过数据模拟分析预处理、浇注体系模型构建、基于Moldflow的注塑成型制品翘曲变形过程模拟等手段,实现对注塑成型制品曲面参数优化.结果 通过对比实验证明,新的建模方法与传统建模方法相比...     

微注塑成型充模流动中的表面张力EI北大核心

微尺度通道中的高聚物熔体流动行为与宏观熔体流动有许多不同。基于对微注塑成型中的熔体充模流动特性的理论分析,建立了微小通道中熔体流动的表面张力模型,并以不同的表面张力系数和不同接触角,对矩形微通道中的熔体流动速度分布进行了数值模拟。结果表明,接触角小于90°时,熔体在通道壁面附近具有最大速度;接触角大于90°时,熔体在壁面处具有最大速度。无表面张力时,熔体填充流动所需时间明显长于有表面张力时的填充时间,即表面张力对微小通道中的熔体流动具有促进作用。     

面向残余应力检测的聚碳酸酯在溶剂环境下的初始应力-开裂时间关系

本研究利用四点弯曲应力松弛实验装置,获得了聚碳酸酯(PC)材料在不同比例甲苯/正丁醇混合溶剂中的初始应力-开裂时间实验数据;依据离散数据的几何相似性,建立了一个指数关系模型,拟合得到了初始应力-开裂时间的连续分布,并基于对拟合曲线的抽样误差分析,建立了残余应力与初始应力之间的关系式,可用于提高PC制品残余应力的检测精度。     

工艺参数对聚甲醛微注塑制品力学性能的影响机理EI北大核心CSCD

基于单因素实验,研究工艺参数对不同厚度聚甲醛(POM)微注塑制品屈服应力、弹性模量、断裂强度和断裂伸长率等力学性能指标的影响,并基于制品形态结构分析工艺参数对制品力学性能的影响机理。实验结果表明,随着注射速度的增大,1.0mm厚微制品的皮层厚度减小,过渡层厚度增加,结晶度增大,综合效应使得屈服应力、断裂强度和弹性模量增大,断裂伸长率减小;0.2mm厚微制品的皮层厚度占主导地位,其力学性能是由皮层的力学性能决定,皮层厚度先增大后减小使得屈服应力、断裂强度和弹性模量先增大后减小,断裂伸长率先减小后增大。随着熔体温度的升高,1.0mm厚微制品的分子链取向度减小,皮层厚度减小,收缩量增大,使得屈服应力、断裂强度和弹性模量减小,断裂伸长率增大;而0.2mm厚微制品的皮层减小,但过渡层增加,结晶度增大,且补料更充分,综合作用使得屈服应力、断裂强度和弹性模量增大,断裂伸长率减小。随着模具温度的升高,1.0mm厚微制品的皮层比例减小,结晶度增大,结晶度影响占主导,使得屈服应力、断裂强度和弹性模量逐渐增大,断裂伸长率减小;而0.2mm厚微制品的皮层厚度占主导,皮层厚度明显减小使得屈服应力、断裂强度和弹性模量减小,断裂伸长率增大。     

支化聚苯乙烯改性聚碳酸酯EI北大核心CSCD

用乳液聚合合成的较窄相对分子质量分布的高相对分子质量支化聚苯乙烯(BPS)改性聚碳酸酯(PC),与线型聚苯乙烯(LPS)改性PC进行对比。研究了共混物的流变性能、力学性能和热性能。结果表明,BPS的加入可显著降低基体PC的熔体黏度,改善PC加工流动性,且在保持PC优良热性能的同时,明显提高PC的断裂伸长率、拉伸强度、弯曲强度等力学性能;而在相同质量分数的情况下,PC/LPS共混体系的黏度远大于PC/BPS共混体系的黏度,部分力学性能和热性能较PC基本保持不变,断裂伸长率则明显下降。     

注射成型聚苯乙烯的取向和残余应力

设计带压力传感器和热电偶的矩形模具,进行聚苯乙烯不同工艺条件注射成型实验,通过测试双折射３个热直方向的分量,分析工艺条件对制品性能的影响。最后讨论注射成型制品中的取向分布和残余应力。     

基于数值模拟的注射成型聚碳酸酯热 /流动残余应力的壁厚特性

分别基于线性黏弹性模型和可压缩黏弹本构模型,采用相应的有限差分法和有限体积法作为控制方程的离散方法,以计算注射成型制品的流动残余应力和热残余应力.实现了对3 mm,7 mm和11 mm厚度注射成型聚碳酸酯平板的流动残余应力和热残余应力的数值模拟,并结合注射成型实验,分析了薄壁/厚壁制件流动残余应力、热残余应力和总残余应...     

轴向超声振动辅助磨削的表面残余应力建模EI北大核心CSCD

以单颗磨粒为对象,分析了轴向超声振动下磨粒的运动特性;在此基础上,将磨削力分为切削变形力和摩擦力两部分,分别分析了轴向超声振动对切屑变形力和摩擦力的影响。在切削变形力方面,轴向超声振动改变了磨粒的运动方向和运动轨迹;在摩擦力方面,轴向超声振动降低了磨粒与工件间的摩擦因数;结合切向磨削力与热源强度的关系,以及温升是磨削表面残余应力产生的主要因素,建立了轴向超声振动辅助磨削的表面残余应力模型。进行轴向超声振动辅助磨削45钢的表面残余应力实验,确定了模型的常数,并验证了所建模型的正确性。     

工艺参数对注塑制品包紧力的影响及脱模力测量

注塑制品成型凝固时对型芯产生的包紧力大小及其分布,是影响制品脱模变形或开裂的主要因素。以简单矩形盒状制品为对象,设计制造了单型腔直浇口模具,并对高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)材料,进行了不同工艺参数作用下的单因素成型实验及制品脱模力的测量,研究了工艺参数变化对制品包紧力产生的作用机理及对脱模力的影响关系。结果表明,制品凝固时其内部分子的结晶、收缩及不平衡应力等,是影响制品包紧力大小的主要因素。而提高脱模温度,会使制品对型芯的包紧力明显减小,脱模力随之减小。     

光学元件残余应力无损检测技术概述

残余应力是光学元件的一个重要性能参数,对光学元件的制造和使用意义重大。光学元件残余应力的无损检测方法可粗略概括为两大类：一类是基于应变的测量方法,包括X射线衍射法、Stoney曲率法和显微拉曼光谱法,这些方法基于晶体和弹性力学分析方法,发展成熟、应用广泛;另一类是基于应力双折射效应的测量方法,包括数字光弹法、光弹调制器法和偏振光腔衰荡法,都是对残余应力导致的双折射相位差的测量,具有更直接的光学关联性、测量精度高的特点。本文归纳了光学元件残余应力测量的几种常见方法的测量原理、测量精度和应用场景,对比了它们的性能并分析了它们之间的关联性,以期建立起光学元件残余应力无损检测的宏观印象。

     

注塑成型工艺参数对制品体收缩率变化的影响及工艺参数优化

结合CAE及Taguchi DOE技术研究工艺参数对注塑制品体收缩率变化(制品中体收缩率的最大值与最小值的差值)的影响并获得优化的工艺参数以使制品的体收缩率变化最小。文中采用L9(3^4)正交矩阵进行实验,并研究了各个参数对制品体收缩率变化的影响程度,对于所选参数,保压压力和模具温度对注塑制品的体收缩率变化的影响较大。     

聚碳酸酯低聚物改性碳纤维及其增强聚碳酸酯复合材料的性能EI北大核心CSCD

以双酚A(BPA)和碳酸二苯酯(DPC)为原料进行酯交换制备了低聚合度聚碳酸酯(PC),通过红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)等确认产物相对分子质量为5516,且具有较高的端羟基含量。采用溶液浸渍法以LPC为上浆剂对碳纤维(CF)进行表面修饰,并制备了碳纤维增强聚碳酸酯复合材料(CFRPC),考察了LPC和CF含量对复合材料拉伸强度和热导率的影响。结果表明,经过脱浆及氧化处理后的CF(OCF)在LPC的修饰作用下与PC基材的界面附着力更高,使复合材料的性能得到明显提高,拉伸强度和热导率最高可分别达到136.3 MPa和0.739 W/(m·k),同条件下比采用DCF(仅经过脱浆处理的CF)增强PC的拉伸强度和热导率分别提高了26.0%和8.8%。经扫描电镜图观察到了拉伸样条断面上的OCF表面包裹着均匀的树脂层,显示了PC与OCF之间较强的附着力。     

注塑成型工艺参数自动设置与优化技术

工艺参数是注塑制品质量的决定性因素之一,其设置与优化一直强烈依赖于工艺人员的经验与水平。工艺参数的自动设置与优化方法研究具有重要的意义,但需要克服工艺参数数量多,与制品、模具、材料耦合强,难以精确建模的难题。近年来,越来越多的研究,尝试采用计算机仿真技术在模拟计算方面的优势,以及智能技术在处理强经验、弱理论领域的优势,来解决该难题。按所采用技术方法的不同,可以分为基于仿真计算的优化、专家系统或实例推理以及实验设计与优化。对上述3类注塑工艺参数的自动设置与优化技术的研究现状进行了综述,介绍了3类注塑成型工艺的特点和局限性,并对今后的研究方向给出了建议。