圓盤模腔脈動(dòng)壓力誘導(dǎo)注射充模與保壓過程的研究.pdf

1、聚合物動(dòng)態(tài)注射成型方法及設(shè)備已經(jīng)得到學(xué)術(shù)界的重視并得到工業(yè)界的普遍認(rèn)同，逐步產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)脈動(dòng)壓力誘導(dǎo)注射充模及保壓過程中充模時(shí)間、模腔壓力及保壓過程等進(jìn)行深刻的研究，可以為合理選擇注射成型工藝、優(yōu)化動(dòng)態(tài)注射成型裝備、豐富獲得良好性能注塑制品的加工手段等提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論依據(jù)，具有重要的科學(xué)價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。　　本文利用自行研制的脈動(dòng)壓力誘導(dǎo)注射成型裝置，在充模與保壓過程中聚合物熔體的流動(dòng)方向上疊加一個(gè)正弦振動(dòng)，從而

2、將脈動(dòng)變化的振動(dòng)力場通過聚合物熔體引入到注射成型的充模與保壓過程。利用設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集裝置，對(duì)成型過程中的模腔壓力進(jìn)行在線測量，為研究振動(dòng)力場強(qiáng)化對(duì)注射成型過程的影響提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?！　?shí)驗(yàn)證明所設(shè)計(jì)的脈動(dòng)壓力誘導(dǎo)注射成型裝置能夠通過聚合物熔體將由活塞桿產(chǎn)生的振動(dòng)力場引入到注射成型的充模及保壓過程，并對(duì)模腔中聚合物熔體的流變行為產(chǎn)生影響。模腔壓力的波動(dòng)頻率與振動(dòng)源的頻率相一致，模腔壓力的波動(dòng)幅度隨活塞桿振幅的增大而增大。在相同振幅下

3、，由于圓盤模腔不同徑向位置處熔體壓力及黏度的變化使得距離澆口越遠(yuǎn)位置處熔體的壓力波動(dòng)幅度越小，通過調(diào)節(jié)活塞桿的振動(dòng)參數(shù)可以達(dá)到控制模腔中熔體的剪切應(yīng)力的目的。　　通過適當(dāng)假設(shè)，采用修正的Maxwell模型與冪律模型建立了脈動(dòng)壓力誘導(dǎo)注射充模過程的數(shù)學(xué)模型，求得了脈動(dòng)壓力誘導(dǎo)作用下模腔壓力及充模時(shí)間的近似解析解，分析了振動(dòng)參數(shù)對(duì)模腔壓力、充模時(shí)間的影響，理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，這些結(jié)果為優(yōu)化注射成型過程的工藝參數(shù)提供了理論依據(jù)。研究

4、表明，脈動(dòng)壓力的引入使得注射充模時(shí)間縮短，在一定的頻率/振幅范圍內(nèi)隨著振動(dòng)頻率/振幅的增加，充模時(shí)間縮短；當(dāng)頻率/振幅較小時(shí)，充模時(shí)間下降的速度較快。　　保持與穩(wěn)態(tài)注射成型相同的油缸壓力，對(duì)不同振動(dòng)參數(shù)下的模腔壓力進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)脈動(dòng)壓力誘導(dǎo)充模過程中模腔壓力建立的速度加快，整個(gè)澆注系統(tǒng)的壓力損失減小，模腔壓力最大值升高?！　⒚}動(dòng)變化的壓力引入到保壓過程后，對(duì)注射制品進(jìn)行DSC測試，發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)成型的LDPE注射試樣的結(jié)晶度提高、熔程變