振动技术在注射成型加工中的应用在注射成型中,施加振动的方式有机械振动、波振动和气体振动。施加机械振动的情况研究得较充分,主要包括模具加振成型、螺杆加振注射成型、辅助加振注射成型、单点动态进料保压注射成型、多点动态进料保压注射成型、推拉注射成型和全振动注射成型多种形式。
振动保压注射成型振动注射保压成型工艺的核心是在注塑的保压阶段,将振动引入型腔。主要的具体实现方法有两种。一是螺杆加振。它是在保压阶段使注射油缸的油压产生脉动,从而使振动通过螺杆直接传到塑料。试验表明用振动填充技术对低密度进行了自增强研究,发现增强后的LDPE的拉伸强度大幅度提高至21Mpa由X射线衍射图可以表明,自增强试样的晶粒及大分子链在动态应力场下沿流动方向高度取向,这是试样的拉伸强度提高的根本原因。
结语在注射成型中引入振动场,通过对凝聚态转变和结晶动力学的影响,使制品的物理机械性能得到较大的改善。应用这种新颖的加工方法,可以利用现有的聚烯烃材料,加工出可以和工程塑料相媲美的制品,因此具有广阔的发展前景。
塑料动态注射成型技术是塑料加工成型新方法之一,它将物理场直接作用于塑料注射成型加工过程,其基本原理是在振动力场(主要是机械振动和超声波振动)条件下,在塑料的主要剪切流动方向上叠加了一个附加的应力,使得聚合物在组合应力作用下完成物理与化学变化的加工过程。
振动对聚合物成型制件的性能的影响主要是通过对聚合物的凝聚态转变和结晶动力学过程起作用的121.周期性的振动力将有效地促进分子的取向,并在熔体的固化阶段控制晶粒的生长、形成和取向,从而最终获得具有较高机械性能的制品。
研究振动力场对注塑制品的性能的影响最早是在上个世纪八十年代初,英国Brunei大学的BavisM和AllanP在注射成型过程中的保压阶段引入振动技术,有效防止了制件中缩孔、疏松与表面沉陷的形成,并可以残余应力的大小和方向,在实验中制造出了厚度达110mm的20%玻璃纤维增强PEEK无缺陷制件。P.Ibai在注射成型PP时引入压力振动,其结果表明制件的伸长率提高了80%,屈服强度和弯曲模量也有很大的提高。四川大学的申开智等使用动态保压振动技术注射成型了HDPE、PP、ABS,发现这三种制品的拉伸强度均有较大的提高。严正等8采用集剪切振动与压力振动于一体的振动装置对PP、HDPE、PS作力学性能的试验研究,发现振动力场对结晶聚合物制件的性能有显著的影响,而对非结晶聚合物,如PS注塑制件的性能影响不显著。由华南理工大学研制成功的塑料电磁动态塑化注射机,它将机械振动场引入到注射成型的塑化、注射和保压的全过程,具有能耗低、噪音小、可实现低温、低压注射等特点,是一种全新的先进的塑料注射成型工艺。