水辅助注塑成型制品质量及工艺优化研究

针对水辅助注塑成型法生产中空塑料制件,对制品的质量特性,如水穿透行为、指形化、气泡现象、表面光泽度、晶体结构和相形态等研究进行了综述,并探索了工艺优化设计方法。此外,对制品质量及工艺优化研究进行了展望。

水辅助注塑成型技术及其进展

水辅助注塑成型技术是一种新型的生产中空或者部分中空注塑制品的成型方法。介绍了这种成型技术的加工原理、成型方法、设备及其进展 ,并将其与气体辅助注射成型技术进行了比较。

气体-水-辅助注塑成型充填过程的数值模拟研究

针对气体-水-辅助注塑成型(GWAIM)这一新型工艺,采取数值模拟技术对其充填过程进行研究。建立该工艺充填过程的数值模拟模型,采用Cross-WLF黏度模型,利用流体体积法实现对自由界面的追踪,系统研究了穿透过程及温度演变、工艺参数对GWAIM工艺制件残余壁厚的影响及工艺优化。结果表明:GWAIM工艺直管制件的残留壁厚均匀且波动范围较小,制件注气前与注水后的温度差较大;增加注气延迟时间,残余壁厚有增加的趋势;增加注水延迟时间,制品的残余壁厚小幅度增加并趋于稳定;增加注气速度和模具温度,制件的残余壁厚越小;增加注水速度和熔体注射温度,制件的残余壁厚小幅度减小;通过正交实验极差分析,得出注气延迟时间为影响制件残余壁厚的最主要因素,以及最优的工艺参数组合,即注气延迟时间3 s、注水延迟时间3 s、注气速度3 m/s、注水速度2 m/s、模具温度320 K、熔体注射温度503 K。

水辅助注塑工艺介绍

介绍了新型注塑技术——水辅助注塑工艺的基本工艺原理和工艺过程,介绍了利用可视化研究方法观察水辅助注塑成型过程中熔体和水流在型腔的填充过程。在实验室中用锁模力为800 kN的常规注射机配备水注射辅助单元进行试验,所用注射材料为半结晶状态的聚丙烯。为了研究水辅助注射中熔体和水的流动特征,特别设计了一个可视化的模具应用于这项研究。一台高速的摄像机用来记录模腔填充的过程,长方形型腔配置3种不同的流道几何布局:平面流道、一个平面带2个不同高度的台阶、一个平面带有对称的肋板。观察和研究了充模过程中水辅助和聚合物的相互作用以及水的推展过程。