注射成型和注射压缩成型透明件的光学性能对比与分析

通过测试注射成型和注射压缩成型透明件的光学性能以及内应力分布和厚度分布,并结合两种成型方式的技术特点,对注射成型和注射压缩成型透明件的光学性能进行了详细的比较和分析,结果表明:注射成型和注射压缩成型透明件具有良好的表观光学质量,透光率和雾度接近,这与两者在成型材料和表面粗糙度一致有关。但与注射成型透明件相比,注射压缩成型透明件具有更低的双折射、光学畸变和角偏差。注射压缩成型透明件的低双折射源于内部大分子取向程度低,从而取向应力低;低光学畸变和低角偏差光学性能特点除了与低残余应力有关,还与注射压缩成型具有更均匀的收缩率有关。

注射压缩成型聚碳酸酯制品的低温拉伸力学性能

以聚碳酸酯为材料,利用自行设计带有压缩功能的模具,采用常规注塑成型(IM)和注射压缩成型方法(ICM)对比研究制品在常温和低温环境下的拉伸力学性能;基于单因素实验方法,研究熔体温度、模具温度、模板压缩距离、延迟时间和压缩力对ICM制品残余应力和低温拉伸性能的影响规律。结果表明:在相同的环境温度下,ICM制品较IM制品有较大的屈服应力和弹性模量;低温环境下样品的拉伸性能有所提升,并在-40℃附近出现了聚碳酸酯分子的次级玻璃化转变;残余应力是影响ICM制品低温拉伸性能的主要因素,较高的熔体温度、模具温度、模板压缩距离,以及较短的延迟时间,较小的压缩力会减小ICM制品的残余应力,提高制品的低温拉伸性能。

注射成型和注射压缩成型角窗的残余应力比较

基于粘性流体力学基本方程和粘度模型,建立了注射成型和注射压缩成型的残余应力计算模型,然后对角窗的注射成型和注射压缩成型进行了计算模拟,结果表明,注射成型角窗的残余应力大,且分布范围宽;注射压缩成型角窗的残余应力相对较小,且分布范围较窄,这种特征与注射压缩成型时熔体流动阻力小、型腔压力和体积温度分布均匀有关。最后采用偏振光法对实际注射成型和注射压缩成型角窗的应力分布进行了测试,进一步验证了注射压缩成型制品的低残余应力特点。

薄壁塑件注射压缩成型热残余应力仿真研究

使用Moldflow MPI/Injection-compression模块对薄壁塑件顺序注射压缩成型工艺进行了仿真,采用单因素试验研究了熔体温度、模具温度、延迟时间、压缩距离、压缩速度、压缩压力和保压压力对脱模后热残余应力的影响。仿真结果表明,顺序注射压缩成型薄壁制件热残余应力分布规律与常规注射成型相似,但是前者热残余应力较小且沿流动方向更为均匀;热残余应力随熔体温度、模具温度、压缩距离、压缩速度的增加而减小,随延迟时间和保压压力的增加而增大;压缩压力大于熔体流动阻力后,继续增大压缩力对热残余应力无影响。

注射压缩成型和注射成型平板的光学性能对比研究

研究了注射成型和注射压缩成型平板的光学性能特点,然后对两者光学性能的差异进行了分析。结果表明,注射成型平板的光学畸变和角偏差大,与其残余应力大且分布范围宽有关;而注射压缩成型平板的残余应力相对较小且分布范围较窄,型腔压力分布更为均匀,从而成型平板具有更低的光学畸变和角偏差。

注射压缩成型工艺参数对厚壁聚碳酸酯制件厚度的影响

考察了不同注射压缩成型工艺参数(两点间距、压缩速率和压缩行程)对聚碳酸酯(PC)平板制件厚度偏差及厚度分布的影响。结果表明,PC平板厚度随两点间距和压缩速率的增大而减小,两点间距和压缩速率是控制厚度精度的主导因素,而压缩行程对厚度影响较小。同时,研究结果表明,所有的PC平板均是上薄下厚的分布趋势,且不同的压缩工艺仅对厚度值大小有影响,而对PC制件的厚度分布趋势没有影响。

工艺参数对注射压缩成型微透镜阵列基板双折射率的影响

采用注射压缩成型工艺,研究压缩距离、压缩速度和压缩压力对微透镜陈列基板双折射率的影响规律。研究结果表明:与注射成型制件相比,注射压缩成型制件在工作平面内双折射率显著降低约42%;双折射率随压缩速度、压缩压力的增大而减小,随压缩距离的增大先减后增;压缩参数对双折射率的影响从大到小依次为压缩速度、压缩压力、压缩距离。

薄壁塑件注射压缩成型工艺的模拟分析

基于正交分析法和单因素分析法,用Moldflow软件数值模拟注射压缩成型中不同工艺条件对薄壁制品残余应力的影响。计算的残余应力沿厚度方向的分布表明:薄壁制品残余应力主要为流动诱导残余应力。模具温度与压缩距离对制品残余应力影响显著,模具温度越高,压缩距离越大,制品残余应力越小;其他工艺参数对残余应力均有不同程度的影响。

导光板的注射压缩模拟及实验

选取合适的实验参数和参数范围,采用正交列表方法对注射压缩成型工艺进行了模拟仿真研究,并分析了研究导光板的注射压缩成型工艺,研究注射压缩成型制品的缺陷对导光板性能的影响,研究对于不同的性能导光板的最佳工艺组合,以优化工艺设计。利用现有检测设备对导光板的翘曲变形、光学性能进行研究。模具温度和压缩距离对导光板的性能影响较大。

变厚度透镜注射压缩成型的三维数值模拟

基于有限元法、Arbitrary Lagrangian-Eulerian有限元网格变形法理论及White-Metzner粘弹性本构方程,采用Moldex软件进行了变厚度光学透镜成型的三维仿真分析。模拟表明,压缩阶段的挤压流存在显著三维流动特征,较常规注射,注射压缩能有效地降低注射压力、剪切率与流动残余应力及因此造成的翘曲和光程差。减小压缩速度使压缩阶段浇口压力升高较小、熔体剪切作用减弱;增大压缩距离,可以降低注射压力,减弱剪切作用。实际上这些变量在厚度和距离浇口不同位置的分布不同。

Moldflow在注射压缩成型中的应用

以厚壁圆盘为例,详细论述了Moldflow在注射压缩成型中的应用过程。通过模拟分析确定了浇注系统,得到了注射压缩成型厚壁塑料制品的最大注塑压力、缩痕分布情况、冷却时间和引起翘曲变形的主要因素,从而为注射压缩成型模具结构设计及工艺参数设置提供一定的指导。

LED非球面透镜注射压缩成型工艺稳健性优化分析

采用稳健设计方法，以发光二极管（LED）非球面透镜折射率变化为实验目标，以压缩距离、压缩速度、压缩力、保压压力、熔体温度、冷却时间、注射速率为影响因素，设计了L27（3^7）正交试验矩阵，并对透镜的注射压缩成型过程采用Moldflow2015软件模拟分析。结果表明，最优工艺参数组合为A381C2D3E3F2G2；熔体温度对透镜折射率的影响最大，注射速率次之，压缩距离、冷却时间、保压压力影响较小，压缩速度、压缩力影响最小；优化后采用更高的熔体温度和较快的注射速率，有利于减小透镜的体积收缩，改善透镜内部残余应力，折射率变化减小了45％，翘曲变形量减小了4．3％。

注射压缩成型LED透镜光学性能分析

针对注射压缩成型的发光二极管(LED)透镜,采用L_(18)(3~7)正交实验矩阵及模拟优化获得A3B2C2D2E2F3G1最佳成型工艺参数组合,并对透镜进行了光学性能测试。结果表明,工艺参数中的压缩速度增大和注射速率降低,透镜的内部残余应力和折射率变化减小而光学性能提高;采用热流道注射压缩成型的透镜与冷流道的相比,折射率变化降低,冷流道透镜的透光率和最大光强为93.1%和590.3cd,热流道透镜的的透光率和最大光强为97.5%和665.3cd,热流道透镜的透光率和光强分别比冷流道的提高4.4%和75cd,热流道注射压缩成型加工的LED透镜在光学性能方面比冷流道的优越。

注射压缩工艺参数对厚壁塑件成形质量的影响

为探究注射压缩工艺参数对厚壁塑件成形质量影响,以表面缩痕指数为指标,选择注射压缩工艺中的熔体温度、模具温度、压力机打开距离、等待时间、压缩时间、压缩力和压机速度7个工艺参数作为分析因素,运用Moldflow软件进行正交实验,得到各工艺参数对指标的影响程度;然后对前5个主要参数作单因素实验研究,获得各参数对塑件表面缩痕指数、翘曲变形及体积收缩率等指标的影响趋势,并结合实际对该厚壁模型的成形工艺参数进行了合理的优化,使各指标值大大降低。

微注射压缩成型柔性基底微针工艺参数研究

基于微注射压缩成型技术在应用于成型柔性基底薄壁微小塑件方面的应用,提出利用微注射压缩成型技术来制备柔性基底微针阵列,在设计叠层式微针三棱锥模具的基础上,以聚丙烯为实验材料,探究不同工艺参数对微针阵列成型质量的影响。结果表明,最佳微针高度可达322μm,通过极差分析得出注射速度、熔体温度以及二次锁模压力对微针高度影响显著,并利用分子取向应力模型从微观角度解释曲线走势,利用方差分析得出各个因素对于成型的贡献率中注射速度的贡献率最大,达到了25.3%。

全内反射透镜注射压缩成型过程仿真及工艺优化

随着太阳能发电技术的深入发展,人们对具有特殊光学性能的复杂结构元件的加工精度及效率的要求也在不断提升。依据全内反射透镜的结构特点以及Moldflow软件对有限元模型的要求,制定了一种复杂结构光学元件中性面网格的建立方法。应用Taguchi实验设计法,以翘曲变形为工艺参数的优化指标,将成型过程中的注射时间、模具温度、熔体温度、压缩距离、等待时间、压缩时间、压缩力、压缩速度8个工艺参数作为影响因素,设计了L27试验矩阵对全内反射透镜的注射压缩成型过程进行了仿真分析。计算仿真结果的信噪比,获得了最佳工艺参数组合,并完成各工艺参数对透镜成型质量的影响规律分析,从而对成型工艺实验具有指导意义。

光盘注射压缩成型过程的数值分析

根据光盘注塑过程特点 ,选用 L eonov本构方程 ,推导出光盘注射压缩成型过程的数学模型。考虑熔体前沿、模腔壁面及入口区的各个边界条件 ,采用控制体积 /有限元法进行数值分析 ,求出不同的注射速率 (切换时间 )、压缩速度、压缩行程对光盘基片收缩率和双折射的影响规律 ;从而最终获得光盘基片注射压缩成型所需的合适的工艺参数值。

注射压缩成型工艺对长玻璃纤维增强聚丙烯注塑制品力学性能的影响

以长玻璃纤维增强聚丙烯(LFT-PP)为材料,利用自行设计带有压缩功能的模具,基于单因素实验方法,研究了压缩距离、压缩速度和压缩力对注射压缩成型(ICM)试样的玻璃纤维残余长度和力学性能的影响规律,在此基础上,对比了常规注塑成型(IM)和ICM方法成型的LFT-PP的玻璃纤维残余长度和力学性能差异。结果表明,玻璃纤维残余长度是引起ICM试样力学性能变化的主要因素,随着压缩距离、压缩速度以及压缩力的增大,试样内的纤维残余长度均先增加后减少,力学性能也随之先上升后下降;与拉伸强度相比,工艺参数对缺口冲击强度的影响更为明显。与IM相比,ICM可减少充模过程中纤维的断裂程度,提高玻璃纤维增强效率,增加制品的力学性能。ICM样品的平均玻璃纤维长度增加了44.1%,拉伸强度增加了18.4%,缺口冲击强度增加了243%。

薄壁制品微结构充填注射压缩成型中关键因素分析

利用正交实验和注射压缩成型方法,考察了温度和压缩工艺参数对薄壁制品不同位置3处微结构充填的影响。结果表明,距离浇口远近不同的微结构,其充填的影响因素不同;与温度因素相比,压缩工艺参数对微结构的充填起关键作用;压缩工艺参数中的打开距离和压缩速度对3处微结构的充填影响都较大,且打开距离越小,压缩速度越大越有利于微结构的充填。

注射压缩成型的CAE三维模拟分析

以透明的楔形导光板为分析实例,采用真实三维CAE模流分析技术对注射压缩成型过程进行了模拟,直观预测了楔形导光板的充填压力分布、残余应力分布、熔体流动前沿处的温度分布以及缩痕分布等结果,并与传统注射成型的分析结果进行了详细的比较和分析。结果表明:与传统注射成型相比,注射压缩成型在加工过程中压力较低且分布较为均匀、残余应力更低、温度分布更加均匀,而缩痕分布则相差不大,因此更有可能成型出更好品质的透明制品,为实际的注射压缩成型模具设计及工艺参数设置提供了可靠的参考依据。