PA11/BaTiO3复合材料微型注塑加工中的充填行为

采用固相剪切碾磨技术制备了高填充聚酰胺11(PA11)/钛酸钡(BT)压电复合材料,首次用微型注塑机Micropower5实现其微型注塑加工.研究了微型注塑加工中注射压力和模腔压力的变化及复合体系在微型模腔中的充填过程,以及注塑条件和填料含量的影响.研究结果表明:PA11/BaTiO3复合材料具有优良的微型注塑加工性能,充模极快,充填时间小于10-3s；提高加工温度和注射速率均有利于熔体完全充填,而提高注射速率更为有效；BT质量分数大于30％时,熔体流动性和充填性能下降；BT质量分数高达80％时,仍能在复合体系中均匀分散,可在注塑温度为270℃和注射速率为400 mm/s时,实现对微型模腔的完全充填.     

注射工艺条件对抗冲共聚聚丙烯力学性能的影响

用注塑成型方法制备了抗冲嵌段共聚聚丙(烯PP-B)试样,研究了工艺条件的改变对PP-B力学性能的影响。结果表明:注射速率和模具温度与PP-B弯曲强度、弯曲模量成正相关,而与冲击强度、拉伸强度的关系较为复杂;模具温度的升高有利于结晶度的提高,PP-B刚性上升,韧性下降;注射速率改变引起的剪切、拉伸流动使熔体发生取向流动,从而使沿取向方向上的强度升高,垂直取向方向上的强度降低;保压压力对PP-B性能的影响主要是通过熔体非晶部分在保压阶段的分子定向作用来实现的,随着保压时间的延长,PP-B塑件密度提高缺,陷减少拉,伸强度弯、曲模量呈增大趋势。     

PP注射成型中的压力及熔体流动过程

讨论了聚丙烯在注射成型中充模、增密、保压、冷却各个阶段的压力变化情况和熔体流动过程，以及二者对制品成功质量的影响。认为在聚丙烯注射成型过程中，要保证制品成型质量，不应以升温的办法来降低熔体的粘度，而应以提高注塑压力和剪切速率为主。     

基于模腔压力的注塑过程注射速度设定曲线优化

注塑成型中,把熔前速度恒定(熔体均匀填充模具)作为设定注射速度参数的重要依据。针对熔前速度无法测量问题,提出对于一类注塑制品,用模腔压力随时间线性增加来近似熔前速度恒定。其次,利用实验数据,设计并建立了模腔压力递归神经网络(RNN)模型。在此基础上,提出一种注射速度设定曲线的分级优化策略,其中曲线分级是利用Douglas-Peucker方法自动确定速度分级数目和位置,优化过程则采取基于滑动窗口的迭代优化方法来实现。实验结果表明,该优化方法可以根据模腔复杂程度自动选择合适的注射曲线分级数目,并且其优化精度较常规等间隔分级优化方法更高。     

低压注塑

低压注塑近几年，国外少数工业发达国家采用了低压注射模塑产品的新技术。目前通用的常规注塑，因注射压力及速度很高，熔体的流动近似湍流状态，致使前端变得很不稳定及不规则，注射完毕后，必需保压程序，以保证塑料熔体能充满模腔，减少塑件冷却时引起的不均匀收缩及扭...     

振动强化对金属粉末注射成型中模腔压力的影响

介绍金属粉末振动辅助注射成型设备的原理、结构及其应用,利用自制的模腔压力传感器对振动力场强化金属粉末注射成型过程中模腔压力的变化历程进行实时采集。试验结果表明,振动力场可以改变熔体在模具内的流动方式;在试验研究的范围内,不同径向位置处的模腔最大压力随振动振幅、频率的增加而减小,从而可以在不影响制品性能的条件下降低注射成型中的压力,以拓宽金属粉末注射成型的适用范围。     

振动注射成型中模腔冷却过程的研究

研究了振动注射成型中模腔内聚合物溶体产生的振动剪切热,并研究在振动作用下模腔内物料的冷却过程。结果表明,模腔内熔体的温升速率随着振动频率、应变振幅及振动剪切速率的增加而增加,随熔体温度的增加而减少。由于振动剪切换,使振动注射成型需要更长的冷却时间。     

聚合物熔体流变性能对气辅注塑工艺的影响

应用ＨｅｌｅＳｈａｗ物理模型和改进的Ｃｒｏｓ流变模型及有限元算法对５种聚丙烯的气辅注塑过程进行模拟,研究不同聚丙烯材料在充模速度相同的条件下的压力及锁模力变化规律。结果表明,气辅注塑在气体注射后与传统注塑有较大差异,所需压力、锁模力均比传统注塑有显著降低,且聚合物的熔体流动速率越小,气体注射后产生的压力降越大,表明在生产中应尽可能选用高熔体流动速率树脂以利于气辅注塑工艺。     

中心浇口圆盘模腔正弦脉动充模分析

聚合物动态注射成型通过螺杆的轴向振动实现熔体脉动充模。利用Tanner本构模型建立了中心浇口圆盘模腔正弦脉动充模过程的数学模型,分析了振动参数对注射压力及熔体输送功率的影响。当充模过程的平均注射速率不变时,在一定频率与振幅范围内,模腔入口处的压力随振动源振幅(频率)的增大而增大,但其平均值降低;充模过程中输送熔体所需要的功率降低。     

注塑充模流动过程灵敏度数值分析

从注塑模充模过程控制方程出发,建立了注塑成型充模过程物理场对设计参数瞬态连续灵敏度分析理论,得到了充模过程压力场、温度场、速度场等物理场对设计参数的灵敏度控制方程.数值分析沿用了注塑模流动分析的基本思想,压力灵敏度采用有限元法、通过对时间和厚度方向的差分求解温度灵敏度,借助于控制体积的概念得到运动边界灵敏度分析.数值算例分析了注射压力对注射流率、熔体温度的设计灵敏度,与数值实验吻合良好.     

聚保物熔体流变性能在气辅注塑工艺的影响

应用Ｈｅｌｅ－Ｓｈａｗ物理模型和改进的Ｃｒｏｓｓ流变模型及有限元算法对５种聚丙烯的气辅注塑过程进行了模拟，研究了不同聚丙烯材料在充填速度相同的条件下的压力及锁模力变化规律。结果表明，气辅注塑在气体注射后与传统注塑有较大差异，所需压力，锁模力均比传统注塑有显著降低，且聚合物的熔体流动速率减小，气体注射后产生的压力降越大，表明在生产中应尽可能选用高熔体流动速率树脂以利于气辅注塑工艺。     

PA成型收缩率与注射工艺条件的关系

分析了注塑制品的收缩机理及收缩过程，并讨论了聚酰胺（PA）注射成型过程中模腔平均压力、熔体温度、模温、充模速率、成型时间等工艺条件对其收缩率的影响及制品后收缩率的因素，给出了减小制品收缩率，提高制品尺寸稳定性的方法。     

基于注塑CAE的分级注射参数设定

分级注射能够提高聚合物熔体前沿的流动稳定性，改善制品的成型质量。利用Moldflow为CAE平台，通过模拟喷嘴压力曲线的特性与模腔结构的关系，识别出模腔的分级注射点；结合分级注射点对应的注射量与螺杆注射位置的对应关系，导出一个简化的分级注射参数求解模型，并依据熔体成型束缚条件对方案的可行性进行校核，结果表明该方法切实可行。     

PA成型收缩率与注射工艺条件的关系

分析了注塑制品的收缩机理及收缩过程，并讨论了聚酰胺（PA）注射成型过程中模腔平均压力、熔体温度、模温、充模速率、成型时间等工艺条件对其收缩率的影响及制品后收缩率的因素，给出了减小制品收缩率，提高制品尺寸稳定性的方法。     

注塑模具设计过程中浇口尺寸对塑料制品力学性能的影响

以高密度聚乙烯（PE-HD）为原料,采用自行设计加工的一套1模4腔注射标准试样模具进行注塑,通过调整熔体温度、模具温度和注射压力等工艺参数,考察了不同浇口截面尺寸的模具对注塑样品拉伸、冲击和弯曲性能的影响。结果表明,模具浇口截面尺寸修改后,注射试样的力学性能明显提升,其中,拉伸强度、冲击强度、弯曲强度和弯曲模量最高分别提升了3.40 %、79.86 %、18.11 %和113.36 %;模具浇口修改后注塑所的样品充填饱满,无塌陷等缺陷;修改浇口后的模具设计整体结构布局合理,可为同类标准测试样的成型模具设计提供有益借鉴。     

工艺参数对气体辅助注射成型结果的影响

以轿车保险杠为例，利用正交设计法和模塑流动软件定量分析了气体辅助注射成型的四个主要工艺参数对成型结果的影响。结果表明，制件的最终质量是各参数综合作用的结果，其中，熔体／气体延迟时间对成型结果的影响最大，气体注塑压力次之，预注射量最小。     

聚碳酸酯厚壁制品的注射成型

通过分析聚碳酸酯的工艺特性,针对特定的厚壁注塑制品,在材料的选择上要考虑熔体流动速率、含水量等;在设备的选择上要考虑螺杆形式、压缩比、长径比等方面;在模具的设计上要考虑采用的浇口形式、大小、脱模斜度、排气、模具预热及冷却等;在注塑工艺上可通过调整料筒温度、注射压力、速度、模温等来设置合理的工艺参数。通过以上一些措施,可以使特定的厚壁制品达到要求。     

工艺参数对微注射成型等规聚丙烯拉伸性能的影响

选用等规聚丙烯为实验材料,基于正交实验设计方法进行微注射成型实验,制备了微注塑拉伸试样,并选取拉伸弹性模量和拉伸屈服应力作为力学性能指标。采用直观分析和方差分析法对拉伸实验的结果进行分析,研究工艺参数对厚度为1.0 mm和0.2 mm试样拉伸性能的影响规律及重要性,并分析了尺度效应对试样力学性能的影响。结果表明,微注塑实验的拉伸弹性模量和拉伸屈服应力都随着试样尺寸的减小而增大,且不同试样尺寸下,各工艺参数对拉伸弹性模量和拉伸屈服应力的影响规律和重要性也不同。对于厚度为1.0 mm的试样,其拉伸弹性模量受保压压力的影响最大,随保压压力增加呈现先增后减的趋势;其屈服应力受保压时间的影响最大,随保压时间增加呈现先增后减的趋势。对于厚度为0.2 mm的试样,拉伸弹性模量和拉伸屈服应力受熔体温度的影响最大,且两者均随着熔体温度的升高而减小。     

注射工艺对不同熔体流动速率共聚聚丙烯力学性能的影响

在聚丙烯(PP)M20V中添加不同用量的过氧化物,并研究了注射工艺参数对不同熔体流动速率共聚PP力学性能的影响。结果表明:熔体温度、注射速度和保压时间都会影响最终制品的性能。其中,熔体温度对PP的性能影响很大,降低熔体温度,材料的冲击强度大幅提高,拉伸强度增大;提高注射速度,试样的弯曲强度和模量增大;延长保压时间会严重影响产品抗冲击性能。     

高流动性共聚聚丙烯的开发与应用现状

介绍了高流动性共聚聚丙烯在注塑制品中的应用优势以及国内外高流动性共聚聚丙烯开发生产及应用现状。高流动性共聚聚丙烯在流动性提高的同时，产品刚性和韧性达到了很好的平衡，综合性能优异，在注塑过程中可缩短加工周期，降低加工温度、注塑压力和能耗。成型相同的薄壁制品时，熔体流动速率为65g／10min的该类产品比传统熔体流动速率为35g／10min的产品注射温度可以降低20～50℃，成型周期减少27％，由于其优良的加工性，可满足大型薄壁注塑制品的生产及应用需要。