微泡注射成型后充填過程數值模擬.pdf

1、微孔塑料是指泡孔直徑介于10~100微米之間的新型泡沫塑料,它具有質輕、省料、隔熱、絕緣和力學性能優(yōu)異等特點,在包裝、建筑、交通、航空航天以及生物工程等領域有著廣泛應用,已引起許多國家的重視,發(fā)展相當迅速。微孔塑料注射成型作為生產微孔塑料制品的一種新工藝,無需在后充填階段補料,塑料熔體體積收縮由氣泡長大來彌補,型腔內的壓力很低,可大大降低合模力,并可消除制件中的殘余應力,最終消除表面凹陷。此工藝有著傳統(tǒng)注塑工藝不具備的優(yōu)點,為優(yōu)化成型工

2、藝和降低生產成本開拓了廣闊的空間。微孔塑料注射工藝非常復雜,微泡的生長和熔體流動、固化收縮過程相互影響。設計人員很難僅憑經驗對各種因素進行綜合分析,而給出一個滿意的模具及工藝設計方案。
　　本研究通過建立微孔塑料注射成型后充填過程的數學模型,并構造有效的算法對模型進行求解,對微泡生長和熔體固化收縮過程進行模擬,預測型腔內微泡的生長情況和壓力場分布。這可使成型工藝確定建立在科學分析的基礎上,對縮短生產周期,降低生產成本,具有重要意義

3、。具體工作如下:1、探討了微泡注射成型技術的工藝過程和特點,分析了成型過程中聚合物-氣體單相溶液的形成、氣泡的成核、長大以及定型過程機理。2、選用泡孔單元模型(細胞模型)為表征氣泡長大的物理模型,利用流體動力學理論、Fick擴散定律、Henry定律和理想氣體狀態(tài)方程,從流體動力學和擴散兩個方面耦合建立了微泡生長的數學模型。3、建立了熔體固化收縮過程的數學模型,并將其與微泡的生長模型通過泡孔單元周圍的流體壓力耦合,完成了對后充填過程的數學