超聲波輔助玻纖增強(qiáng)型PC注塑成型的研究.pdf

1、隨著塑料產(chǎn)品在工業(yè)以及日常生活中的應(yīng)用日趨普遍，作為塑料成型主要成型方法的注塑成型技術(shù)日益顯示出其巨大的優(yōu)越性和發(fā)展?jié)摿?，高分子材料因其質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、加工成本較低以及便于批量生產(chǎn)等特點(diǎn)也在各行各業(yè)扮演著越來越重要的角色。
　　玻纖增強(qiáng)型PC具有良好的機(jī)械性能，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備。但由于熔體粘度較大，流動(dòng)性差，充填困難，容易引起短射、翹曲以及制品應(yīng)力開裂等缺陷。
　　本文在分析了模具技術(shù)研究現(xiàn)狀以及注塑成型工藝的基礎(chǔ)

2、上，提出在注塑成型過程中借助超聲波對(duì)熔體的場能作用，來研究超聲波是否有利于改善玻纖增強(qiáng)型PC的充模流動(dòng)性，是否能提高成型后塑件的在熔體流動(dòng)方向上的玻纖取向性、拉伸強(qiáng)度以及超聲波的空化效應(yīng)是否會(huì)降低塑料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
　　基于對(duì)注塑成型過程特點(diǎn)和超聲波振動(dòng)理論的分析，以熔體流動(dòng)方向上壓力損失較大且扁平較薄的傘鉤形塑件為對(duì)象，結(jié)合CAE技術(shù)設(shè)計(jì)模具的澆注系統(tǒng)、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)并最終完成帶有超聲波輔助的模具系統(tǒng)總裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并加工;

3、以正交實(shí)驗(yàn)、單因素影響實(shí)驗(yàn)與模流分析相結(jié)合的方式得到最佳注塑成型工藝參數(shù);然后在注塑機(jī)上控制注射壓力以實(shí)現(xiàn)熔體短射的方法分別在未施加和施加不同功率超聲波的作用下進(jìn)行注塑成型實(shí)驗(yàn)并對(duì)成型塑件進(jìn)行采樣;通過對(duì)比測量未施加和施加超聲波作用下成型塑件的質(zhì)量發(fā)現(xiàn)施加超聲波作用的塑件質(zhì)量均大于未施加超聲波成型塑件的質(zhì)量，且超聲波輸出功率越高，質(zhì)量越大，表明超聲波有利于改善玻纖增強(qiáng)型PC的充模流動(dòng)性，提高型腔填充率;用3D激光掃描顯微鏡對(duì)塑件芯層3個(gè)

4、位置進(jìn)行觀察拍攝發(fā)現(xiàn)，施加超聲波成型的塑件相比未施加超聲波成型的塑件芯層玻纖沿熔體流動(dòng)方向的取向性更好，說明超聲波有利于改善熔體的玻纖取向性;在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上測試未施加和施加超聲波作用成型塑件在熔體流動(dòng)方向上的拉伸強(qiáng)度發(fā)現(xiàn)，施加超聲波成型的塑件在流動(dòng)方向上的拉伸強(qiáng)度比未施加超聲波成型的塑件有所提高，猜測認(rèn)為是超聲波改善了塑件中玻纖沿熔體流動(dòng)方向的取向性，才使得塑件力學(xué)性能有所提升;用差示掃描量熱法進(jìn)行熱分析發(fā)現(xiàn)施加超聲波成型塑件相比未