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注射成型是聚合物加工的重要方法,由华南理工大学首创的动态注射成型工艺相对传统注塑工艺是一个重大的突破,在塑化注射全过程中引入振动力场,使聚合物的注射特性发生了变化,从而完善和优化了预塑、注射等过程。开展模具浇口大小对动态注射成型过程中轴向振动效应的影响的实验研究:再者,探讨了轴向振动时间对注塑试样性能的影响规律;对丰富动态注射成型理论和指导动态注射成型工艺确定有实际意义。
本实验研究分别采用振动参数调节范围较窄的电磁动态注射机和振动参数调节范围较宽的液压脉动注射机注射成型标准力学试样,进行力学性能测试、扫描电镜分析和差示扫描量热法(DSC)分析。实验结果表明,浇口截面尺寸不同,动态注射试样力学性能和结晶度有不同。浇口截面尺寸变大,动态注射试样的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均有不同程度提高,结晶度也提高;反之,动态注射试样的力学性能降低,结晶度也降低。这说明,动态注射成型中浇口截面尺寸减小,轴向振动效应减弱。此外,模腔内振动效应的强弱与注塑设备本身的轴向振动强弱有关,可供调节振动的振幅、振频有限,传入模腔内的轴向振动强度也有限。
研究了电磁动态注射机轴向振动时间对注射试样力学性能、分散性和结晶度的影响规律。实验结果表明,轴向振动时间越长,停留在料筒头部的聚合物熔体接受交变的拉伸与松弛作用时间越长,试样的力学性能越好;聚合物分散性越好,碳酸钙颗粒越小,分布越均匀,颗粒大小也趋于一致;试样结晶度也提高。因此,可以利用冷却阶段持续时间长的特点,通过延长预塑完成之后螺杆继续轴向振动的时间,在一定程度上有效地弥补了注射成型预塑过程中因螺杆工作长度减小而造成的塑化效果变差的影响,从而获得性能更好的制品。