聚合物气辅共挤成型工艺浅析

分析了聚合物共挤出技术应用的特点及存在的缺陷,气体辅挤出成型技术的机理以及其具有的减黏降阻特点.将以上两种技术结合起来形成气辅共挤技术能起到互补的作用.介绍了现有气辅共挤成型的流程和气辅共挤口模的大致形状,并提出了气辅共挤成型工艺的实体和有限元模型.最后介绍了气辅共挤成型工艺的研究现状和发展前景.     

POLYFLOW逆向挤出功能在挤出方型物口模设计中的应用

以方型材挤出口模设计为例,建立了几何模型、数学模型及有限元模型。通过在POLYFLOW模拟软件中构建任务并定义各项参数,利用重新生成网格技术,进行了数值模拟和分析,得出如何有效应用POLYFLOW逆向挤出功能对方型材挤出口模进行设计。研究表明:POLYFLOW逆向挤出功能可以提前预测其变形倾向,提高了口模设计一次性成功率,缩短口模的开发周期,降低成本。     

Ug注射模设计系统在模具设计与制造中的应用

采用Ug Mold Wizard系统设计注塑模的工作流程,以及Ug Mold Wizard注射模具设计相关的模块,探讨了Ug Mold Wizard进行注塑模设计的具体设计流程和KBE知识工程的调用过程。借助计算机辅助扣板塑料模具设计及制造实例,得出Ug Mold Wizard在注塑模设计中的优化调用模具设计方案和仿真过程。该系统在注射模具设计与制造中的应用促进注射模具设计与制造的无纸化和产品短周期化进程。     

气体辅助挤出中影响气垫形成及稳定性因素分析

对一种新型挤出技术———气辅挤出中的气垫层形成及其稳定性影响因素进行了实验研究和分析,对气体压力的研究表明,当气体压力高于熔体压力时,气流就会影响到挤出口模内熔体的流动,使挤出物表面出现竹节状突起,但气体压力太低时(实验条件下低于0.2MPa)形成不了稳定的气垫膜层;气体流量的大小影响到气垫层的厚度和气垫层内气体的速度,并可通过调整气体流量控制挤出物的截面尺寸;气体温度影响到气垫层的稳定,为保持稳定的气垫层,气体温度应保持和口模温度一致。     

混合元件半径对均相体流变性能模拟的影响

借助流体力学模拟软件Fluent,优化聚合物/超临界CO_2溶解实验装置的锥形混合元件尺寸,通过对反应釜中内部流场进行模拟,由锥形混合元件所受转矩反映了均相体流变性能,对比了3种不同半径尺寸的锥形混合元件的模拟精度。结果表明,3种半径的锥形混合元件在不同工艺条件下,转矩受温度、CO_2浓度的影响情况基本一致,在同一半径条件下,随着均相体中CO_2浓度的增加,流变性能模拟误差越小,而温度越低,流变性能模拟误差越大;在同一工艺参数下,锥形混合元件的半径尺寸越小,流变性能模拟精度越高,当半径尺寸为50 mm时,与流变学实验值的拟合度最高,平均误差低于5%,并验证了模型的有效性。     

等径异长毛细管口模的聚丙烯流变性能研究

采用组合式转矩流变仪研究了聚丙烯(PP)熔体在等径异长毛细管流道(长径比L/D为20,30,40)的流变行为。结果表明,非牛顿指数随着长径比的增加而减小,即熔体的非牛顿性增强,剪切速率对黏度敏感性增加;熔体黏流活化能随剪切速率的增大而减小,表现为低剪切速率范围黏度对温度较敏感,其中又以L/D=30情况下的敏感性最高。     

圆管气辅挤出中挤出胀大模拟研究

针对圆管型气辅挤出工艺,建立模拟分析几何模型,选用PTT黏弹性本构方程,采用Polyflow有限元仿真软件模拟研究不同挤出流量、管径、壁厚及气辅段长度时挤出制品的挤出胀大。结果表明,传统挤出时挤出胀大比随挤出流量的增加而大幅增大,气辅挤出时挤出胀大比随其提高而增长甚微,其值始终接近1,可忽略不计;气辅挤出时挤出胀大比随管径增大而微弱增加,随壁厚增大而微弱减小,且都可得到基本消除;挤出胀大随气辅段长度增长而减小,最终趋于1。     

气体辅助对聚合物异型材多层共挤成型的影响EI北大核心CSCD

在等温理论模型得到实验验证的基础上,运用有限元方法对i形多层共挤口模进行了三维非等温粘弹数值模拟研究,对比分析了传统共挤和气辅共挤成型时口模内的流场和口模外离模膨胀及界面形状的异同。研究结果表明,熔体流率的变化对传统共挤和气辅共挤成型过程中壳层和芯层的离模膨胀现象均有较大影响,但对异型材整体离模膨胀现象影响不明显;气辅共挤不仅能有效减小甚至消除传统共挤过程中的离模膨胀现象,而且具有显著的节能效果;共挤口模出口处剪切速率和二次流动最大值处即为制品变形最严重处。     

气辅挤出口模中滑移段长度对挤出胀大比的影响研究

采用壁面滑移方程和Thompson变换,对黏弹性高分子熔体在不同气体辅助挤出口模内的流动进行了数值模拟研究.考察了剪切速率、松弛时间和滑移段长度对挤出物挤出胀大比的影响.研究表明:随着剪切速率和松弛时间的增大,挤出胀大比增大;同时发现当剪切速率或松弛时间增大到某一数值时,挤出物出现先收缩后胀大现象,并伴有熔体破裂现象.模拟还表明:延长气辅挤出口模中滑移段的长度可以避免挤出物发生熔体破裂,并可有效降低挤出胀大比.