挤出吹塑成型实验研究进展

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挤出成型实验报告

挤出成型实验报告

挤出成型实验报告挤出成型实验报告一、引言挤出成型是一种常见的塑料加工方法,通过将熔融状态的塑料材料挤出模具,使其冷却后得到所需形状的制品。

本实验旨在通过挤出成型实验,研究挤出过程中的工艺参数对制品质量的影响,并探讨挤出成型的优化方法。

二、实验材料与设备1. 实验材料:聚丙烯颗粒2. 实验设备:挤出机、模具、冷却装置、计时器、天平等三、实验步骤1. 准备工作:将挤出机清洗干净,并预热至适宜的温度。

2. 将聚丙烯颗粒加入挤出机的料斗中,并调整挤出机的温度、转速和压力等参数。

3. 打开挤出机,开始挤出成型。

同时,启动计时器记录挤出时间。

4. 将挤出的聚丙烯制品送入冷却装置进行冷却。

5. 将冷却后的制品取出,并进行质量检测。

四、实验结果与分析在实验过程中,我们分别调整了挤出机的温度、转速和压力等参数,并记录了挤出时间和制品的质量。

1. 温度对制品质量的影响我们分别设置了三组不同的挤出温度:低温组(180℃)、中温组(200℃)和高温组(220℃)。

实验结果显示,随着挤出温度的升高,制品的表面光滑度和尺寸一致性均有所提高。

这是因为较高的温度可以使聚丙烯颗粒更容易熔化,并减少挤出过程中的内部应力。

2. 转速对制品质量的影响我们分别设置了三组不同的挤出转速:低速组(20 rpm)、中速组(40 rpm)和高速组(60 rpm)。

实验结果显示,随着挤出转速的增加,制品的密度和强度逐渐提高。

这是因为较高的转速可以增加聚丙烯颗粒的熔融程度,并促使其更好地填充模具。

3. 压力对制品质量的影响我们分别设置了三组不同的挤出压力:低压组(5 MPa)、中压组(10 MPa)和高压组(15 MPa)。

实验结果显示,随着挤出压力的增加,制品的密度和尺寸一致性均有所提高。

这是因为较高的压力可以使聚丙烯颗粒更紧密地填充模具,并减少挤出过程中的气泡和缺陷。

五、实验总结与展望通过本次挤出成型实验,我们对挤出过程中的工艺参数对制品质量的影响有了更深入的了解。

玻纤增强PP挤出吹塑成型性能研究

玻纤增强PP挤出吹塑成型性能研究

空气 吹胀 , 使料 坯 紧贴吹 塑模具 型腔壁 , 冷却 定 型后 开模 取件 。
玻纤 ( F 增 强 聚丙烯 ( P 是 将 一 定 比例 的经 G) P) 过表 面处 理 的具 有 一 定 长度 的 G F与 基 体 树 脂 P P
高 速混炼 , G 使 F在 螺 杆 挤 出机 高 剪 切 作 用 下均 匀 地分 布于基 体树 脂 P P中 , 经 过混 合 挤 出 , 再 沿轴 向
12 主要设 备 .
图 2 制 件 示 意 图
重 庆 市 教 委 应 用 基 础 研 究 项 目 ( J6 6 2 、 庆 市 科 技 攻 关 K 00 1 ) 重
重 大项 目( S C,0 5 A 0 2—5 CT 20A 3 1 )
高速混 合 机 :H 一1 S R 0型 , 苏 白熊 机 械 有 限 江
塑料 挤 出吹塑 成 型 已成 为 塑料 挤 出成 型 、 注射 成 型之后 的第 三大 成 型方 法 。与其 它 成 型方 法 ( 如
熔体 流动 速率 ( R) : N 4 0型 , MF 仪 X R一 0 承德 市
金建 检测 仪器 有 限公 司 ; 转矩 流变 仪 : M 一 0 R 2 0型 , 哈博 电气 制造 公 司 ;
方 向产生一 定 程 度 的取 向。G F在基 体 中起 到力 的 分散作 用 , 而增 强 了材 料 承受外 力作用 的能力 , 从 宏
4 5 6 7
1 引 导 块 ; 一 导 柱 ; 一 座 板 ; 一 固 定板 一 2 3 4
观上显 示 出材料 的 弯 曲强 度 、 拉伸 强 度 等 力学 性 能 的大 幅度提 高 ] 目前 C 。 F增 强 P P一 般 采 用 注 射
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聚乙烯醇/淀粉薄膜挤出吹塑工艺与研究

聚乙烯醇/淀粉薄膜挤出吹塑工艺与研究
郝喜海 ,阳家菊 ,文 舒 ,衣潇鹏 ,付翠霞
4 1 2 0 0 0 )
( 湖 南工业 大 学包装 与材 料科 学学院 ,湖 南 株 洲
摘 要 :如今塑料已渗透到人们的日 常生活中,在带来便利的同时也带来了一些问题 , 而降解塑料如聚乙烯醇/ 淀粉薄膜就
可 以很好 的解决这些 问题 。文章结合聚 乙烯醇 ( P V A) 与淀粉 的合成可 以降解薄膜生物 ,对 聚乙烯醇和 淀粉 分别进行介 绍 ,随后介 绍了 P V A / 淀粉的制备与挤出吹塑工艺 ,分析 了国内外 聚乙烯醇/ 淀粉的研究 进展并 提出了展望 。
关键词 :聚乙烯醇 ; 淀粉;薄膜;挤出吹塑
பைடு நூலகம்
中图分类 号 :T Q 3 2 5 . 9
文献 标识 码 :A
文章编 号 :1 0 0 1 — 9 6 7 7 ( 2 0 1 3 ) 2 3 — 0 0 2 8 — 0 3
S t u dy o n t he Te c h no l o g y o f PVA/S TARCH Bu b bl e Fi l m’ S Ex t r u s i o n Bl o w Mo l di ng
想。
涂料和粘合剂耗用 的 P V A 占总消费 量 的 6 0 % ~7 0 % ,是 世 界 P V A的 主 要 市 场 J 。我 国是世 界上 生产 P V A第 一 大 国 ,现 有 1 3个生 产 工 厂 .现 已能 生 产 聚合 度 1 0 0 0~ 2 4 0 0 ,醇 解 度 8 8 %~ 9 9 %( oo t 1 ) 的近 2 0个 品种 。 1 . 1 . 1 聚 乙烯 醇 的 结 构
H C
『 _ - 。

聚合物挤出成型实验报告

聚合物挤出成型实验报告

聚合物挤出成型实验报告摘要本实验旨在通过模拟聚合物挤出成型制程,探究在不同参数条件下对挤出成型品质的影响。

通过调整挤出速度、温度和压力等参数进行实验,分析挤出产物的外观特性、尺寸精度以及力学性能,以期对聚合物挤出成型技术做出深入研究。

引言聚合物挤出成型是一种常见的造型工艺,广泛应用于塑料加工、橡胶制品等行业。

通过挤出机将加热并熔化的聚合物加工成各种形状的制品。

在实际生产中,调节挤出参数对产品质量具有重要影响。

因此,本实验旨在研究不同参数对聚合物挤出成型制品的影响,为生产实践提供参考依据。

实验方法1.实验材料:选用聚合物原料,如聚乙烯或聚丙烯等。

2.挤出机调节:确保挤出机预热至设定温度,调节挤出速度、挤出头模具等参数。

3.挤出制品:将聚合物原料加入挤出机,根据实验设计调节挤出参数,制备挤出成型品。

4.实验数据采集:记录不同参数下挤出成品的外观特征、尺寸精度和力学性能指标。

实验结果与分析1.外观特性:随着挤出速度的增加,挤出制品表面观察到更多瑕疵。

而在较高温度下挤出制品的外观更加光滑。

2.尺寸精度:在较高压力下,挤出品的尺寸精度更高。

而挤出速度的增加对尺寸精度影响较小。

3.力学性能:挤出品在不同参数下的力学性能表现具有差异。

通常情况下,较高压力和适当的温度能提高挤出品的力学性能。

结论与展望通过本次实验,我们发现挤出速度、温度和压力等参数对聚合物挤出成型制品的质量具有重要影响。

合理调节挤出参数可有效提高挤出品的外观质量、尺寸精度和力学性能。

未来的研究可结合更多实际生产条件,探索更多影响聚合物挤出成型的因素,进一步完善该技术的应用。

PLA薄膜挤出吹塑成型加工过程中温度场的研究

PLA薄膜挤出吹塑成型加工过程中温度场的研究

T e m e r a t u r e d i s t r i b u t i o n s i n b l o w n f i l m r o c e s s o f P L A p p
12 12 1 1 W e n x i a Z h a n L a i M i n b o h a n a n u X i a o r o n Y Z F g g g g g , ,
第4 1 卷第 1 期 2 CHEM I C A L MA T E R I A L S
V o l . 4 1N o . 1 ·9 1·
P L A 薄膜挤出吹塑成型加工过程中温度场的研究
张 文霞1 张 来1 杨 鸣波2 付晓蓉1*
( ) 四 川 大学 化 学工 程 学院 , 成都 6 四 川 大学 高 分 子 科 学 与 工 程 学院 , 成都 6 1. 1 0 0 6 5; 2. 1 0 0 6 5
摘 要 对 聚乳酸 ( 在 挤 出 吹塑 薄膜 成 型 冷却 过 程 中 的 温 度 场 进 行 研究 , 提出 合理 的 假 设 , 根据能量守恒定律, P L A) 建 立了 吹 膜 冷却 过 程 中 膜 厚 方 向 ( 径 向) 和机器方向( 轴 向) 的温度场 分 布 模 型。采 用 有 限 差 分 法, 用M a t l a b数 学 软 件 模 拟了 P 在 口 模出 口 附 近 , 故在 L A 在 吹 膜 冷却 过 程 中 的 一 维 温 度 场 。 结 果 表 明 : P L A 薄膜内外表面存在明显的温度差异, 吹 膜 冷却 过 程 中 , 膜 厚 方 向 的 热 传 导 必须给予 考 虑 , 只 有在 冻 结 线 附 近 才 可 以 忽 略 不 计 ; 由 于 空 气 对 流 传 热和 辐 射 传 热 在 薄膜 外 表 面进 行 , 因此 , 吹 膜 过 程 的 传 热 主 要 发 生 在薄膜 外 表 面 ; 冷空气流量对冻结线高度( 有重要影响, 通过模型 F LH) 从 而 实现对 薄膜性 能 和产 量 的 调 控 。 计算 , 可以控制 F LH, 关键词 聚乳酸 , 挤出吹膜, 温度场分布

聚碳酸酯螺旋式挤出吹塑机头的实验研究

聚碳酸酯螺旋式挤出吹塑机头的实验研究
Absr c : No ma f cso l c r o ae e tu in b o d e h a r r s n e . A e s r le tu ta t r ldee t fpoy a b n t xr so l w i ’ e d we e p e e t d n w pia x r —
wa e td a d p o e o ha e a v n a e uc s g o la n s n n l i —i e, no e b a k p i t e s tse n r v d t v d a t g s s h a o d c e n e s, o e we dng ln n lc o n , - v n walt c n s srb in a d lwe r d to o t ec e l 。hik e sditi ut n o rp o ucin c s , t. o Ke ywo d r s: S ia tu in Blw e he d;Poy a b n t p r lExr so o Di 。 a lc r o ae
进 而 得到 空 心管状 型坯 的功 能 。 在往 复螺 杆式 间歇 吹 塑机 械 中 ,水 平放 置 的储 料 腔 位 于机筒 的末端 与 螺杆 同轴 ,注 塑螺杆 一边 旋 转将
聚碳 酸酯颗 粒 熔融 塑化 一边 后退 ,使 熔体 存 留在储 料 腔 内 ,当螺杆 停止 转 动时 ,在液 压作 用 下快速 向前 移 动 ,把 储料 腔 的熔 体 压 入垂 直 放 置 的机 头 的 流 道 内 ,
但 是 由于 熔体 在其 内部 的停 留 时间较 长 ,故不 宜用 于 热稳定 性差 的 聚氯 乙烯 ( V ) 等 塑 料 的生 产 J PC 。 P C也 不 能在机 头停 留 时 间过 长 ,到 目前 为 止 还 没有 关 于采 用 螺旋式 机 头挤 出吹塑 P C制 品的 报道 。笔者

聚乙烯醇/淀粉薄膜挤出吹塑工艺与研究

聚乙烯醇/淀粉薄膜挤出吹塑工艺与研究

聚乙烯醇/淀粉薄膜挤出吹塑工艺与研究摘要:聚乙烯醇/淀粉薄膜是一种环保、生物降解的材料,具有广泛的应用前景。

本文通过对聚乙烯醇/淀粉薄膜挤出吹塑工艺的研究,探讨了其加工方法和工艺参数对薄膜性能的影响。

研究结果表明,聚乙烯醇/淀粉薄膜的力学性能和透光性能受到加工温度和拉伸速度的影响最为显著,适宜的加工条件可以得到具有良好性能的聚乙烯醇/淀粉薄膜。

关键词:聚乙烯醇/淀粉薄膜;挤出吹塑;工艺参数;性能引言:聚乙烯醇/淀粉薄膜是一种以聚乙烯醇和淀粉为主要原料制成的环保、生物降解的薄膜材料。

随着环保意识的增强和可持续发展的要求,聚乙烯醇/淀粉薄膜在包装、农业覆盖膜等领域展示了广阔的应用前景。

因此,研究聚乙烯醇/淀粉薄膜的加工方法和工艺参数对薄膜性能的影响,对于进一步推广和应用该材料具有重要意义。

方法:本研究采用了挤出吹塑工艺来制备聚乙烯醇/淀粉薄膜。

首先将聚乙烯醇和淀粉按一定比例混合,并加入适量的塑化剂和增塑剂。

然后将混合物放入挤出机中进行塑化处理,得到型材。

最后,将型材送入吹塑机进行拉伸成薄膜。

结果与讨论:研究发现,加工温度对聚乙烯醇/淀粉薄膜的力学性能和透光性能有显著影响。

随着加工温度的增加,薄膜的拉伸强度和断裂伸长率呈先增加后减小的趋势。

透光性能也呈现类似的变化趋势。

这是因为在较低的温度下,聚乙烯醇/淀粉分子链未能充分塑化,导致脆性和透光性较差;而在较高的温度下,淀粉分子链会发生降解,聚乙烯醇/淀粉薄膜的力学性能和透光性能下降。

因此,需要选择一个适宜的加工温度来获得最佳的薄膜性能。

此外,拉伸速度也对聚乙烯醇/淀粉薄膜的力学性能有一定影响。

适宜的拉伸速度可以提高薄膜的拉伸强度和断裂伸长率,但过快的拉伸速度会导致薄膜断裂。

因此,在实际生产中需要控制好拉伸速度,以确保薄膜的质量稳定。

结论:通过对聚乙烯醇/淀粉薄膜挤出吹塑工艺的研究,我们可以得出以下结论:1.加工温度对聚乙烯醇/淀粉薄膜的力学性能和透光性能有显著影响,适宜的加工温度可以获得良好的薄膜性能。

挤出成型 实验报告

挤出成型 实验报告

挤出成型实验报告挤出成型实验报告引言:挤出成型是一种常见的塑料加工技术,通过将熔融塑料材料通过模具挤压出来,形成所需的产品形状。

本实验旨在探究挤出成型的原理、工艺参数对成型品质量的影响,并通过实验数据进行分析和总结。

一、实验目的本实验的主要目的是探究挤出成型的工艺参数对成型品质量的影响,包括挤压温度、挤压速度和模具温度等因素。

通过实验数据的测量和分析,总结出最佳的挤出成型工艺参数,为实际生产提供参考。

二、实验装置与材料1. 实验装置:挤出机、模具、温度控制系统、压力传感器、位移传感器等。

2. 实验材料:塑料颗粒。

三、实验步骤1. 准备工作:将所需的模具安装在挤出机上,调整好温度控制系统,并将塑料颗粒装入挤出机的进料口。

2. 开始挤出:启动挤出机,设置挤压温度、挤压速度和模具温度等工艺参数,并记录下来。

3. 数据采集:通过压力传感器和位移传感器等设备,实时记录挤出过程中的压力、位移等数据。

4. 成型品质量检测:将挤出成型的产品取出,进行外观检查、尺寸测量等,记录下来。

5. 参数调整:根据实验结果,逐步调整挤压温度、挤压速度和模具温度等参数,进行多次实验。

四、实验结果与分析1. 挤压温度对成型品质量的影响:实验中我们分别调整了挤压温度为低温、中温和高温,发现低温下成型品表面粗糙、容易开裂,高温下成型品表面光滑、无开裂现象。

因此,适宜的挤压温度应该在中高温范围内。

2. 挤压速度对成型品质量的影响:实验中我们调整了挤压速度为低速、中速和高速,发现低速下成型品表面质量较好,中速下成型品表面质量一般,高速下成型品表面存在瑕疵。

因此,适宜的挤压速度应该在低速范围内。

3. 模具温度对成型品质量的影响:实验中我们调整了模具温度为低温、中温和高温,发现低温下成型品收缩较大,尺寸不稳定,高温下成型品收缩较小,尺寸稳定。

因此,适宜的模具温度应该在中高温范围内。

五、实验结论通过实验数据的分析和总结,我们得出以下结论:1. 适宜的挤压温度应该在中高温范围内,可以保证成型品表面质量良好,避免开裂等问题。

一聚乙烯薄膜挤出吹塑成型

一聚乙烯薄膜挤出吹塑成型
五、实验结果及分析 列表写出操作工艺条件,分析原料、工艺条件对薄膜的物理力学性能的影响
六、思考题 1.如何控制薄膜的厚薄均匀度? 2.影响薄膜卷取不平整的因素是什么?如何解决?
实验二 塑料拉伸试验
一、实验目的 掌握塑料拉伸试验方法,了解塑料拉伸试验机的基本结构和工作原理,并通
过试样的拉伸应力—应变曲线和各试验数据来分析该材料的静态拉伸力学性能, 对其拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率和弹性模量作出评价。 二、实验原理
三、原料及设备 1.原料 低密度聚乙烯(LDPE 2.主要仪器设备 吹膜机组(单螺杆挤出机,吹塑机组,收卷机组)
四、实验步骤 吹膜操作如下: 按照挤出吹膜机组的操作禄步确定挤出温度范围,进行机台预热,预热温度 为 l25-145℃。当各段预热达到要求温度时,应对机头部分衔接螺栓等再次检查 并乘热拧紧。保温 15-20min ,以便加料。开机,在开机前用手拉动传动皮带, 证实螺杆可以正常转动后方可开动定动电机,并在料斗加入适量物料,使其顺利 挤出。将通过机头的熔体集中在一起,使其通过风环,同时通入少量压缩空气, 以防相互粘在一起。然后将管泡喂入夹辊。通过夹辊的管泡被压成折膜,再通过
厚度 O.01mm;薄膜试样厚度 0.O01mm;每个试样在距标线距离内测量三点,取算 术平均值。
(4)测试伸长时 应在试样上被拉伸的平行部分作标线,此标线对测试结果 不应有影响。
(5)用夹具夹持试样时 要使试样纵轴方向中心与上、下夹具中心连线相重 合,并且松紧适宜,不能使试样在受力时滑脱或夹持过紧在夹口处损坏试样。夹 持薄膜试样要求在夹具内衬垫橡胶之类的弹性薄片。
硬板材料:用Ⅱ型(可大于 170mm)。 硬质、半硬质热塑性模塑材料:用 2 型,厚度 d=(4±0.2)mm。 软板、片材:用Ⅲ型,厚度 d<=2mm。 塑料薄膜:用Ⅳ型。 (3)对试样的要求: ①试样表面应平整、无气泡、裂纹、分层、无明显杂质和加工损伤等缺陷, 有方向性差异的试片应沿纵横方向分别取样。 ②硬板厚度 d<10mm 时,以原厚作为试样的厚度;当厚度 d>10mm 时,应从 一面机械加工成 10mm。 ③测试弹性模量,用厚 4~10mm 的Ⅱ型试样或用长 200mm、宽 15mm 的长条 试样。 ④每组试样不少于 5 个。 四、实验步骤 1.实验条件 (1)试验速度(空载) A:(10±5)mm/min,B:(50±5)mm/min,C:(100 ±10)mm/min 或 (250±50)mm/min。 ①热固性塑料、硬质热塑性塑料,用 A 速。 ②伸长率较大的硬质、半硬质热塑性塑料(如 PP、PA 等),用 B 速。 ③软板、片和薄膜用 C 速。相对伸长率<100%的用(100±10)mm/min 速度, 相对伸长率>100%的用(250±50)mm/min 速度。 (2)测定模量时可用 1~5mm/min 的拉伸速度,其变形量应准确至 0.01mm。 2.以机械式拉伸试验机为例:按 GBl039—92 标准方法的规定调节试验环境 处理试样 (1)试验环境 温度:热塑性塑料(25±2)℃,热固性塑料(25±5) ℃。湿度: 相对湿度(65±5)%。 (2)试样预处理 将试样置于小的环境中,使其表面尽可能暴露在环境里。 不同厚度 d 的试样处理时间如下:d<0.25mm 的试样不少于 4h;O.25mm<d<2mm 的试样不少于 8h;d>2mm 的试样不少于 16h。 (3)测量试样的厚度和宽度 模塑试样和板材试样准确至 0.05mm;片材试样

塑料薄膜挤出吹塑成型实验

塑料薄膜挤出吹塑成型实验

塑料薄膜挤出吹塑成型实验聚乙烯薄膜挤出吹塑成型实验一、实验目的:1.了解挤出吹塑薄膜成型工艺原理,工艺参数的作用及其对制品性能的影响。

2.了解挤出机的基本结构,懂得挤出成型的基本操作和安全技术措施。

二、实验原理吹塑薄膜是塑料薄膜生产中采纳最广泛的一种方法。

其原理是将熔融塑料流经机头呈现圆筒形薄管挤出,并从机头中心吹入压缩空气,将薄管吹胀,经冷却后的膜管被导向牵引辊叠成双折薄膜,其宽度通常称为折径。

薄膜在牵引辊连续进行纵向牵伸,以恒定的线速度进入卷取装置卷成制品。

这里,牵引辊同时也是压辊,因为牵引辊完全压紧吹胀了圆筒形薄膜,使空气不能从挤出机头与牵引辊之间的圆筒形薄膜内漏出来,这样膜管内空气量就恒定,从而保证薄膜一定的宽度。

三、原料及设备1.原料高密度聚乙烯(HDPE),线性低密度聚乙烯(LLDPE)其配方为:HDPE:LLDPE = 3 :12.主要仪器设备SJ-45-600SY-600吹膜印刷连线机组的主要技术参数适用原料:LDPE、HDPE螺杆直径:Ф45螺杆长径比:L/D 28:1吹膜主机功率:11kw最大挤出量:35kg/h模头直径:40-80mm吹膜宽度:600mm吹膜厚度:0.008-0.10mm印刷长度:250-1000mm套印精度:横向0.2mm,纵向0.2mm整机重量(配2色):4300kg占地尺寸(长×宽×高):7500×2000×3200mm DFR-500型电脑全自动热封热切制袋机主要技术参数最大封切宽度:500mm封切长度:100-1000mm封切厚度:0.005-0.50mm长度误差:±1mm制袋速度:40-120pcs/min主电机功率:0.75kw加热功率:2kw总功率:3kw机器重量:800kg外形尺寸:2600×1100×1500mm四、实验步骤1 .测定原料的有关数据HDPE 、LLDPE的熔体流动速率测定2 .挤出吹塑薄膜吹膜操作如下:按照挤出吹膜机组的操作规程,检查机组备部分的运转,加热和冷却是否正常。

挤出成型设备的研究现状及发展

挤出成型设备的研究现状及发展

挤出成型设备的研究现状及发展挤出成型是一种重要的塑料加工方法,它通过将固态塑料加热、熔化和挤出,将塑料原料压制成所需形状的产品。

挤出成型设备作为该工艺的关键装备,其研究现状及发展对于挤出成型工艺的优化和改进具有重要意义。

首先,挤出成型设备的研究现状主要体现在以下几个方面:1.技术发展:随着科技的不断进步,挤出成型设备技术也在不断发展。

传统的机械式挤出成型设备逐渐演变为电子控制、智能化的设备。

例如,采用PLC控制系统、伺服电机调节挤压机等先进技术,使设备性能得到显著提升。

2.结构改进:挤出成型设备的结构改进主要集中在机头结构、模具设计和辅助机构等方面。

机头结构的改进可以更好地控制熔融物的流动速度和温度分布,提高产品的质量。

模具设计的改进可以提高产品的外观质量和尺寸精度。

辅助机构的改进可以提高设备的生产效率和安全性。

3.能源消耗:随着能源价格的上涨和环境问题的日益突出,挤出成型设备的节能性也成为研究的重点。

通过改进设备的传热方式、降低机械摩擦等措施,可以减少能源的消耗,降低生产成本,保护环境。

其次,挤出成型设备的发展趋势主要有以下几点:1.自动化控制:随着科技的不断进步,挤出成型设备将朝着自动化、智能化的方向发展。

例如,使用先进的传感器和机器视觉系统,可以实现设备的自动调节和产品的在线检测,提高生产效率和产品质量。

2.装备升级:挤出成型设备将进一步升级,配备更先进的控制系统和辅助设备。

例如,采用全电动挤出机替代传统的液压挤出机,可以提高设备的可靠性和生产效率,降低能源消耗。

3.环境友好:挤出成型设备将更加注重环境保护和资源利用。

例如,采用可降解材料和再生材料生产产品,降低废弃物的排放和资源的浪费;使用高效的过滤装置,减少环境污染。

总体来说,挤出成型设备的研究现状及发展主要集中在技术发展、结构改进和能源消耗等方面。

未来,随着科技的不断进步和社会经济的发展,挤出成型设备将朝着自动化、智能化、环境友好的方向发展,为塑料加工行业带来更大的发展空间。

聚乙烯挤出成型实验报告

聚乙烯挤出成型实验报告

聚乙烯挤出成型实验报告研究背景近年来,聚合物材料在各个领域得到广泛应用,并且其加工技术也在不断提升。

聚乙烯是一种常见的聚合物材料,其在塑料制品生产中具有重要的地位。

挤出成型是一种常用的加工方法,通过在高温下挤出聚乙烯颗粒,使其通过模具形成所需的产品。

本实验旨在探究聚乙烯挤出成型的工艺参数对产品质量的影响,为优化生产工艺提供依据。

实验目的本实验旨在通过调节挤出速度、挤出温度和模具设计等工艺参数,研究对聚乙烯挤出成型过程及最终产品质量的影响,探索最佳工艺条件。

实验方法1.材料准备:准备聚乙烯颗粒,并进行预处理,保证颗粒均匀干燥。

2.挤出成型:将处理后的聚乙烯颗粒加入挤出机,设置不同挤出速度和挤出温度,进行挤出成型实验,记录挤出过程中的温度和压力变化。

3.产品检测:对挤出成型后的产品进行外观检查、尺寸测量等,评估产品质量。

实验结果与分析通过实验发现,挤出速度对产品的外观质量有着重要影响。

当挤出速度过快时,容易导致产品表面出现疤痕;而当速度适中时,产品外观质量较好。

挤出温度对产品的均匀度和强度也有显著影响,过高或过低的温度都会影响到产品的性能。

另外,模具设计也是影响产品质量的重要因素。

合理设计的模具可以使产品尺寸更加准确、表面更加光滑,从而提高产品的整体质量。

结论与展望通过本次实验,我们深入探究了聚乙烯挤出成型过程中各项工艺参数对产品质量的影响,为今后在生产实践中优化工艺提供了重要参考。

未来可以在模具设计、挤出机性能等方面进一步研究,提高产品的生产效率和质量,满足不同需求的生产要求。

在工业生产中,聚乙烯挤出成型技术将继续发挥重要作用,提供各类塑料制品,为不同领域提供更多应用可能。

感谢您阅读本次实验报告,希望能为您提供一些有益信息。

中空挤出吹塑成型实验

中空挤出吹塑成型实验

实验9 中空挤出——吹塑成型实验一、二、三、实验目的1.了解塑料中空成型的工艺过程;2.分析影响中空成型工艺和制品质量的因素。

实验设备1.SJ-45B挤出机一台,上海挤出厂生产2.SJ-PI-F2.5塑料吹瓶辅机一台3.中空吹塑料模具一副4.PE或PP料25公斤5.常用工具一套中空挤出—吹塑成型加工过程及加工原理中空吹塑料成型是将挤出或者注塑成型的塑料管坯(型坯)趁热(处于半熔融的类橡胶态时)置于模具中,并及时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧贴于模腔壁上成型为模具的形状,经冷却脱模后即制得中空制品。

此方法可用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料的成型加工,也可用于聚酰胺、PET和聚碳酸酯等的加工。

本实验主要介绍挤出-吹塑料加工方法。

常见的挤出-吹塑加工方法:1.管坯的形成通常直接由挤出机挤出,并垂挂在安装于机头正下方的预先分开的型腔中;2.当下垂的型坯达到合格长度后立即合模,并靠模具的切口将型坯切断(本实验中型坯由人工切断);3.从模具分型面上的小孔插入的压缩空气吹管,送入压缩空气,使型坯吹胀紧贴模壁而成型;4.保持空气压力,使制品在型腔中冷却定型后即可脱模。

四、影响挤出-吹塑料成型加工的因素影响成型工艺和制品质量的主要因素有型坯温度、壁厚、空气吹胀压力、吹胀比、模温和冷却时间等。

1.型坯温度生产型坯时,关键是控制其温度,使型坯在吹塑成型时的粘度能保证在吹胀前的移动,并在模具移动和闭模过程中保持一定形状。

温度过高,型坯会发生变形、拉长或者破裂;型坯温度过低,聚合物挤出模时的离模膨胀会变得严重,以致型坯挤出后会出现长度方向的明显收缩和壁厚的显著增大现象,而且型坯的表面质量降低,出现明显的鲨鱼皮、流痕等;同时型坯的不均匀亦随降低的增加而有所增加,制品的强度差、容易破裂、表面粗糙无光。

一般型坯的温度应控制在被加工料的T g~T f(或T m)之间,并比较接近T f(T m)。

2.吹气压力和充气速度中空吹塑料成型,主要是利用压缩空气的压力使半熔融状态坯胀大而对管坯施加压力,使其紧贴模腔壁,形成所需的形状。

挤出成型新进展

挤出成型新进展

挤出成型新进展一、挤出成型新工艺随着聚合物加工的高效率和应用领域的不断扩大和延伸, 挤出成型制品的种类不断出新, 挤出成型的新工艺层出不穷, 其中主要有反应挤出工艺、固态挤出工艺、共挤出工艺、木塑复合材料挤出工艺、精密挤出工艺、气体辅助成型、微孔发泡挤出成型工艺。

(1)反应挤出工艺反应挤出工艺是20 世纪60 年代后才兴起的一种新技术, 是连续地将单体聚合并对现有聚合物进行改性的一种方法, 因可以使聚合物性能多样化、功能化且生产连续、工艺操作简单和经济适用而普遍受到重视。

该工艺的最大特点是将聚合物的改性、合成与聚合物加工这些传统工艺中分开的操作联合起来。

反应挤出成型技术是可以实现高附加值、低成本的新技术, 已经引起世界化学和聚合物材料科学与工程界的广泛关注, 在工业方面发展很快。

与原有的挤出成型技术相比, 它有明显的优点: 节约加工中的能耗; 避免了重复加热降低了原料成本; 在反应挤出阶段, 可在生产线上及时调整单体、原料的物性, 以保证最终制品的质量田〕。

反应挤出机是反应挤出的主要设备, 一般有较长的长径比、多个加料口和特殊的螺杆结构。

它的特点是熔融进料预处理容易; 混合分散性和分布性优异; 温度控制稳定; 可控制整个停留时间分布; 可连续加工; 未反应单体和副产品可以除去; 具有对后反应的限制能力; 可进行粘流熔融输送; 可连续制造异型制品。

2 固态挤出工艺固态挤出是使聚合物在低于熔点的条件下被挤出口模。

固态挤出一般使用单柱塞挤出机, 柱塞式挤出机为间歇式操作。

柱塞的移动产生正向位移和非常高的压力, 挤出时口模内的聚合物发生很大的变形, 使得分子严重取向, 其效果远大于熔融加工, 从而使制品的力学性能大幅度提高。

固态挤出有直接固态挤出和静液压挤出两种方法〔川。

在直接固态挤出中, 预成型的实心圆棒状物料〔29J 被放人料筒, 柱塞直接接触固体物料, 推动物料从口模中挤出。

在静液压挤出中,挤出所需的压力由柱塞经润滑液传递至料锭, 料锭形状与口模相配合以防止润滑液漏失。

挤出成型设备的研究现状及发展

挤出成型设备的研究现状及发展

挤出成型设备的研究现状及发展挤出成型是一种常见的塑料加工方法,广泛应用于塑料制品的生产。

它通过加热和融化塑料颗粒,然后将其挤压通过模具,使其形成所需的形状和尺寸。

挤出成型设备的研究现状和发展主要涉及设备结构、控制系统、材料加工等方面。

首先,挤出成型设备的结构方面,目前主要分为单螺杆挤出机和双螺杆挤出机两种类型。

单螺杆挤出机结构简单、价格低廉,广泛应用于轻质产品和一些特殊材料的加工。

而双螺杆挤出机由于具有更好的混炼和塑化能力,适用于高粘度和高填充料的材料加工。

目前,双螺杆挤出机在复合材料、高性能塑料的加工领域得到广泛应用。

此外,还有一些新型结构的挤出成型设备,如井型螺杆挤出机和分区交替双螺杆挤出机,它们通过改变螺杆构造,提高了产品的质量和生产效率。

其次,挤出成型设备的控制系统方面,目前主要采用PLC和触摸屏技术。

PLC(可编程逻辑控制器)可以实现挤出成型设备的自动化控制,提高生产效率和产品质量。

触摸屏技术则可以实现人机界面的直观操作,方便操作人员进行参数设置和监控。

除了常规的控制系统,还有一些新技术应用于挤出成型设备的控制,如模糊控制、神经网络控制和遗传算法优化控制等,提高了设备的自适应性和智能化程度。

再次,挤出成型设备的材料加工方面,目前主要关注材料的挤出性能和加工工艺的优化。

一方面,针对不同类型的塑料,通过改变挤出机的螺杆结构和加热冷却系统,可以优化其挤出性能,提高产品的质量。

另一方面,针对不同形状和尺寸的产品,通过改变模具的设计和挤出工艺参数的优化,可以减少产品的缺陷,提高产品的一致性和性能。

最后,挤出成型设备的研究还涉及到能源消耗、环保和可持续发展等方面。

随着能源危机和环境污染问题的日益严重,人们对挤出成型设备的能源利用效率和环保性能提出了更高的要求。

因此,当前的研究主要集中在节能技术的应用、废物再利用和环境友好材料的研发等方面,以减少能源消耗和废物排放。

综上所述,挤出成型设备的研究现状和发展主要集中在设备结构、控制系统、材料加工和可持续发展等方面。

薄膜挤出成型实验报告(3篇)

薄膜挤出成型实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解薄膜挤出成型的基本原理和工艺流程。

2. 掌握挤出机、模具、冷却装置等主要设备的操作方法。

3. 熟悉薄膜成型的关键技术参数,如温度、压力、速度等。

4. 分析不同材料、工艺参数对薄膜性能的影响。

二、实验原理薄膜挤出成型是一种常用的塑料加工方法,其基本原理是将塑料原料在挤出机中塑化熔融,然后通过模具成型为所需厚度的薄膜。

在冷却、牵引、收卷等工序的作用下,完成薄膜的生产。

三、实验材料与设备1. 实验材料:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等塑料原料。

2. 实验设备:挤出机、模具、冷却装置、牵引装置、收卷装置、温度控制器、压力传感器、测厚仪等。

四、实验步骤1. 准备实验材料:将塑料原料按照一定比例进行配混,确保原料的均匀性。

2. 装配设备:将挤出机、模具、冷却装置、牵引装置、收卷装置等设备按照实验要求进行装配。

3. 调整工艺参数:根据实验要求和原料特性,设置挤出机温度、压力、转速等参数,确保熔融塑化效果。

4. 启动设备:打开挤出机、冷却装置、牵引装置等设备,开始生产薄膜。

5. 调整参数:在生产过程中,根据实际情况调整工艺参数,如温度、压力、速度等,以确保薄膜质量。

6. 检测薄膜质量:使用测厚仪等设备检测薄膜的厚度、宽度等参数,确保薄膜质量符合要求。

7. 收卷:将合格的薄膜收卷,并存放在干燥通风的环境中。

五、实验结果与分析1. 实验结果:- 薄膜厚度:1.5mm- 薄膜宽度:1000mm- 薄膜透明度:良好- 薄膜强度:满足要求2. 结果分析:- 温度、压力、速度等工艺参数对薄膜性能有显著影响。

通过调整这些参数,可以控制薄膜的厚度、宽度、透明度、强度等性能。

- 原料配比和混合程度对薄膜性能也有一定影响。

合适的原料配比和混合程度可以提高薄膜的质量和稳定性。

- 冷却速度和牵引速度对薄膜质量有重要影响。

合适的冷却速度和牵引速度可以保证薄膜的平整度和强度。

六、实验结论1. 薄膜挤出成型实验取得了良好的效果,成功制备出符合要求的薄膜。

精密挤出_挤出成型研究的新动向

精密挤出_挤出成型研究的新动向
2 影响挤出成型制品精度的主要因素
挤出成型是一个十分复杂的生产过程 ,在此过程 中 ,高聚物要经历固体输送 、熔融 、混合 、增压 、泵送 、成 型 、固化等过程 ,并受到剪切 、拉伸 、压缩以及加热 、冷 却等作用 ,发生取向 、解取向 、结晶等复杂的相态和结 构变化[3 ] 。任何环节工作状态的波动都会造成挤出 制品精度的下降 。总的说来 ,影响挤出成型制品精度 的因素主要包括设备因素和工艺因素两方面 ,而直接 和间接的影响因素达百种以上 ,且由于各因素之间彼 此交互作用 ,更增加了控制的难度 。
等原因 。 影响因素之的研究难度加大 。在纷繁复杂的 影响因素中 ,要努力搞清各影响因素间的交互作用关 系 ,抓住主要矛盾并进行控制 ,以指导工业化生产 。
3 挤出过程精密化的技术措施与装置
为了达到提高制品几何精度和质量的目的 ,必须 针对以上影响因素进行控制 ,尽力消除各种波动 ,以实 现稳定化 、精密化生产 。
塑 料
2002 年 第 1 期 (31 卷)
精密挤出 ———挤出成型研究的新动向
挤出成型过程的综合的精密控制系统 ,才能为挤出成 型的精密化提供坚实的技术保障 。
实现精密挤出成型的一个重要前提就是要消除各 种影响因素的波动 ,以求实现定量 、定压 、定温的稳定 挤出过程 ,在此基础上再对制品截面尺寸的精度进行 控制 ,从而生产出高精度的挤出制品 。以下着重介绍 一些在实际生产过程中对提高挤出制品精度较为有效 的技术措施和装置 。 3. 1 熔体齿轮泵及其应用
Key words :polymer ;precise ext rusion ;ext rusion
前言
挤出成型作为最重要的高聚物成型方法之一 ,具 有适用范围广 、生产效率高 、投资少 、见效快等一系列 优点 ,但由于其连续式开放型的成型特点以及成型过 程的复杂性 ,使得挤出成型制品的几何尺寸和形状精 度都相对较低 。然而随着塑料制品在各个领域的广泛 应用 ,人们对其精度的要求也越来越高 。常规的挤出 成型技术已不能满足社会发展的需要 ,例如 ,在以聚碳 酸酯 ( PC) 为原料制造光导纤维时 ,设计上要求产品直 径的尺寸公差不能超过其公称直径的 2 % ,这对于我 们常规的挤出设备是不可能实现的 。对于我们传统的 挤出成型设备来讲普遍都存在以下的缺点和不足 : (1) 机加工精度较低 ,材料表面处理技术落后 ,设备磨损严 重 ; (2) 动力系统工况性能差 ,设备噪音大 ,工作条件恶 劣 ; (3) 塑化效率低 ,控制手段落后 ,从而导致挤出机工 作状态不稳定 。这样的加工水平自然使得生产出的挤 出制品尺寸精度低 ,废品率高 ,壁厚均匀性差 ,从而造 成原材料的极大浪费 ,同时也限制了挤出成型的应用 领域 。因此 ,现代挤出成型技术发展的方向就是多种 高新技术的综合应用 ,以求生产出精密的高利润的产

关于聚氧化乙烯(PEO)包装薄膜吹塑成型技术分析

关于聚氧化乙烯(PEO)包装薄膜吹塑成型技术分析

关于聚氧化乙烯(PEO)包装薄膜吹塑成型技术分析前言随着科学技术的不断发展,我们的生活水平不断提高,物质生活不断丰富。

越来越多的人认识到健康问题的重要性,环保绿色就成为人们关注和研究的重要对象,在工业生产和包装领域,人们越来越重视生产加工和包装的产品的绿色化和无公害性,聚氧化乙烯就出现在人们的面前,人们通过薄膜吹塑成型技术制作成各种形状应用在包装行业,而所谓的吹塑成型技术就是将已经融化的材料在模具中又用吹胀成型,制成各种形状。

在这个过程中不但需要模具的作用,还需要借助气体的压力使材料形成各种设计师想要达到的形状,就本文所说的催促成型而言,是指中空吹塑或者叫做吹塑模数,它是工业中常用的加工塑料方法之一。

一、聚氧化乙烯的性质、研究现状和应用。

聚氧化乙烯在通常情況下是一种白色可流动的状粉末物质,其本身具有较高的可塑性,在常温下没有任何特殊气味,并且毒性非常低。

这种高分子树脂材料不仅具有良好的水溶性,而且具有固体树脂的一些性质。

例如它具有良好的延展性和柔软度,并且就有较强的强度,能够满足一些特殊领域的包装要求。

这些性质使得聚氧化乙烯材料可以被加工成任何形状的物品,其应用性较十分广泛。

另外,聚氧化乙烯最早出现在国外,德国、美国、日本的一些发达国家具有很长的研究历史。

对于我国来说虽然我们对这种聚氧化乙烯这种工业产品的应用十分广泛,但是在具体研究方面还是要落后于西方的一些发达国家,无论是在生产或者是在制备方面都含有很长的一段路要走。

目前我国应用聚氧化乙烯的主要领域有的很多,如有造纸行业中,它可以作为长纤维的分散剂、纸张柔软剂等在;在电气工业行业中一般应用在采矿和采油行业中;在纺织工业中聚氧化乙烯的应用程度也很高,例如可以起到防尘、防污、防静电的作用。

二、聚氧化乙烯薄膜的特点,研究现状以及存在的问题(一)聚氧化乙烯薄膜的特点及应用现状由于聚氧化乙烯树脂具有多种优良特性,它可以制造出人们想要的各种机械性能良好的水溶性薄膜,并且这种薄膜还具有较强的热密封性和低柔软性。

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挤出吹塑成型实验研究进展摘要:本文对挤出吹塑成型过程的三个阶段:型坯成型、型坯吹胀以及制品冷却与固化阶段的实验方法和装置的研究现状进行了详细论述。

1.概述挤出吹塑是塑料中空制件生产的主要成型方法之一,适于PE、PP、 PVC、热塑性工程塑料、热塑性弹性体等聚合物及各种共混物,主要用于成型包装容器,储存罐与大桶,还可成型用于汽车工业等工业制件。

挤出吹塑成型跟其他的塑料中空成型一样,其主要优点是生产的产品成本低,工艺简单,效益高,但其突出缺点是制品壁厚尺寸及均匀性不易控制[1]。

挤出吹塑成型是将挤出成型的半熔融状态的塑料管坯(型坯),趁热置于各种形状的模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后得到中空制件的热成型过程。

它的整个成型过程可以分为:型坯形成、型坯吹胀以及冷却和固化三阶段。

国内外的研究者从60年代一直到现在都力图用不同的方法来研究挤出吹塑成型的各个阶段以及全过程,但总的来说大致可分为两大类:实验研究和数值分析技术。

数值分析法是建立在连续性方程,运动方程和能量方程三大基本方程上,须做大量假设来简化方程,用有限差分或有限元法求解。

而且本构方程中的某些流变参数数据也不易得到。

对于形状复杂的在制品,需要耗大量的计算机时间。

实验研究则是最简单直接的方法。

下面对挤出吹塑各个阶段的实验研究状况进行综述分析。

2.型坯成型阶段研究状况型坯形成是指通过挤出成型得到半熔融状态的塑料管坯(型坯)。

随着中空吹塑制件的几何形状越来越复杂,设计良好的预成型型坯对以最小的材料消耗获得所需求的壁厚分布且结构稳定的制件有着重要的意义,也就是在型坯成型阶段通过采用调节型坯的壁厚分布形状,以使吹塑制品的壁厚分布趋于均匀。

由于型坯形成时的挤出膨胀、下垂、回弹等因素使得型胚成型阶段型胚尺寸在长度方向不一致而变得非常复杂。

由于挤出的聚合物型坯温度高而无法直接测量,对挤出吹塑中型坯成型阶段的实验研究主要是设计实验方法来测量型胚直径分布和壁厚分布。

最早用实验方法研究而获得型坯尺寸的是Sheptakr等人。

他们设计了一种被称为“夹坯型”的特殊模具来分析型坯。

这种装置只能得到型坯的质量膨胀Sw,但不能直接得到型坯的直径和壁厚膨胀。

Kalyon等[2]在上述装置上增加了一套摄像装置,可用于拍摄模具夹坯前型坯的图像,从而可获得型坯的直径分布。

这种方法能得到较精确的型坯直径分布,但较费时,且不能用于在线测量,因此限制了它的实际应用。

另一种测量型坯膨胀的方法是塑料熔体直接挤出到与熔体相同温度和密度的油中,这样可以在无垂伸和固化的条件下测量型坯的膨胀;同时由于油箱侧壁是透明玻璃,可在一定的时间间隔内对型坯进行拍照;又由于塑料熔体的透明性,根据照片就可确定型坯内外的直径分布。

由于型坯膨胀,型坯的形状尺寸沿着型坯长度方向是不一致的。

为了标识数据测量的位置,每隔固定时间用喷墨装置把碳黑粒子喷射到型坯表面上做记号。

但这种方法没有考虑垂伸的影响,难以在实际生产中应用。

随着图像分析技术的发展,越来越多的研究者都偏向使用图像分析技术来确定型坯尺寸。

型坯的直径分布可通过图像直接测量,但型坯的厚度分布则不能,它只能间接计算得到。

许多的研究者试着用不同的测量手段和算法来计算型坯壁厚分布。

P.L.Swan等[3]设计了一套使用两台摄像机的装置来测量型坯膨胀尺寸(如图4所示)。

让型坯挤入到温度与型坯一样的容器中,位于下面的摄像机(9)对准型坯的末端,而位于上端的摄像机(5)发出信号通过计算机控制摄像机(9)的位置以保证其在型坯挤出过程中总是对准型坯的末端。

通过图像可以得到型坯的直径和壁厚尺寸。

但实验装备复杂且只考虑等温的情况,实际应用不广。

R.W.Diraddo和A.Garcia-Rejon[4]提出只建立在图像分析基础上非接触式测量型坯壁厚分布的方法。

该实验只使用一台摄像机对型坯挤出过程进行拍照,测量出型坯长度随时间的变化关系、型坯的直径分布、挤出流率、型坯沿长度方向的温度梯度,再根据型坯壁厚分布与这些参数的关系计算出型坯壁厚分布。

R.W.Diraddo等用此方法分别研究了不同分子量大小的HDPE树脂,流率、熔体温度、口模间隙对型坯壁厚分布的影响。

这种方法理论复杂,实验数据处理较繁琐。

W.I.Patterson和M.R.Kamal[5]开发了型坯壁厚尺寸分布在线闭环控制系统。

在该系统中,型坯的长度和直径可通过相机及与其相连的图像分析仪直接得到,型坯壁厚分布则通过几何关系计算获得,但其中所用的经验参数比较难得到。

若要实现对型坯壁厚尺寸分布的在线闭环控制,则需要一种能直接在线测量型坯壁厚分布的方法。

假定熔体流量为一常数的前提下,型坯壁厚可由一简单方法计算得到,且可用于在线测量。

最早使用该方法的是德国Kaise,后由Svein Eggen和Arne Sommerffeldt[6]改进,测量装置简图如图5所示。

由摄像机和向型坯表面喷墨的装置及图形分析仪组成。

型坯的直径分布可直接由所拍摄的图片得到,再测量相邻墨点间的距离,根据流量为一常数的假设,型坯的壁厚分布可由计算得到。

其中R是型坯半径,q是流率,ρ是熔体密度,z是相邻墨点间的距离。

这种方法理论简单,实验装置简易,测量精度较高,但实验数据较多,处理较繁琐。

有些研究者利用光学方法来研究型坯成型。

P.L.Swan、M.R.Kamal和A.Garcia-Rejon[7]研制开发了一套光学传感器测量装置,如图6所示,它可在闭模前在线测量型胚的厚度尺寸分布。

该装置是基于光学中光线反射的原理设计的。

一束激光一定的角度射向型坯表面,激光束经型坯内外表面反射形成两束激光,摄像镜头检测出这一间隔并将送入计算机分析系统,根据几何关系,计算机就能算出型坯壁厚分布。

但在光线反射的同时还存在光线的折射问题,而光线的折射在这种测量方法中是不容忽视的,要把折射考虑进去并且要确定型坯的折射率无疑给这种测量方法增加了很大的复杂性和难度。

3.型坯吹胀阶段研究状况型坯吹胀是指将塑料管坯趁热置于模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,紧贴于模腔壁上成型,这个阶段的成型直接影响制品的外形,壁厚均匀性以及制品的性能,是整个成型过程的关键环节。

在这一阶段,型坯吹胀的实验研究主要包括两个方面:一方面是型坯吹胀动力学研究,另一方面是型坯吹胀完毕后,型坯壁厚尺寸的测量。

最早建立实验装置对型坯吹胀动力学研究的是Musa R.Kamal、Victor Tan和Dilhan Kalyon[8]。

他们自行设计透明吹塑模具,并用两台摄像机来拍摄型坯在模具内的胀大行为,其装置简图如图8所示,所拍的图片送入图形分析仪分析,从而确定型坯的直径分布随时间的变化关系。

Ryan和Dutta[9]利用摄像技术在无模具条件下监测了型坯的自由膨胀行为,并得到了型坯胀大尺寸。

其后大部分研究者都是用此类似的方法来研究型坯的吹胀行为的。

Wagner和Kalyon[10]在Kamal[8]基础上再设计内部装有固体压力传感器,如图8所示。

它可测量型坯吹胀时的压力,同时,另一压力传感器装在模具型腔的飞边上,这样,两传感器就可测量吹塑过程中吹塑阶段型坯内外的真实压力差。

他们用此装置研究了三种PA-6在吹胀压力下对吹胀行为的影响。

最近Yong Li等[11]使用可以测得瞬时表面形状的高速光学测量系统来测量聚合物薄膜的胀大行为。

其测量简图如图9所示。

聚合物薄膜型坯两端固定在两平板间,通入压缩空气至压力腔使聚合物薄膜型坯胀大。

光学探头内有CCD摄像机和光栅发射器。

测量时,光栅发射器发射光栅投到聚合物薄膜型坯表面,光栅随着聚合物薄膜型坯变形而变形,因此光栅图中就包含了聚合物薄膜型坯表面形状的信息。

摄像机快速拍摄到光栅图并送入计算机内处理就可得到聚合物薄膜型坯胀大尺寸。

MCDL是多通道数据集线器,它可同时采集压力和光栅图信号以便得到胀大过程中压力与聚合物薄膜型坯形状之间的关系。

实验证明其测量精度比图7高得多。

型坯壁厚尺寸测量有离线测量和在线测量,由于离线测量测简单,因此使用较多。

离线测量包括有红外,超声波和千分尺测量。

这些方法不仅费时,而且由于离线测量而引起的时间滞后需对加工过程产生的偏差进行修正,导致测量的不精确而出现许多不合格制品。

在线测量制品壁厚尺寸能把滞后时间减少到最小,因此提高加工过程工过程产生的偏差修正的精度。

Diderichs和Oeynhauser[12]使用置于模具内的超声波传感器来测量壁厚分布。

其测量原理如图10所示。

在超声波传感器内压电晶体产生的短超声波在物体,之后被物体壁面反射,返回传感器。

被测量物体的壁厚s就等超声波在物体内的速度乘超声波在物体内传送所需时间的一半。

但是超声波测量的精度受聚合物性能(如密度、结晶度)与温度的影响很大。

4.制品冷却及固化阶段研究进展制品冷却及固化是指型坯吹胀紧贴模壁后凭借热扩散率较高的模具和压缩空气进行冷却,冷却至一定温度后开模,再在空气中冷却的过程。

一般包括外冷却(制品外表面与模腔间的导热),内冷却(制品内表面与冷却空气或其它介质间的对流传热)及开模后冷却(制品的内外表面与空气或其它介质的自然对流传热)。

制品冷却及固化阶段的实验研究主要是测量制品瞬态温度、收缩率、翘曲等。

制品的瞬态温度一般是利用高灵敏度的热电偶和数据采集器来测量。

1981年,Edward[13]等人设计“半瓶成型实验”来验证其挤出吹塑冷却过程的理论预测。

如图11所示。

实验中外表面的瞬时温度用热电偶测得,内表面温度在制品一离开模具用辐射高温计测得。

其结果与理论预测结果基本一致。

1995年Diraddo等[14]用六个热电偶从模具的不同部位插入制品的不同厚度处,并通过与之连接的温度采集器采集温度,获得制品不同厚度处的瞬态温度,这与只测量内、外表面温度有了较大的改进。

而最早测得制品的收缩率是Diraddo等[14]。

他们在模腔内加工出尺寸为5mmx5mm 的网格,型坯吹胀后网格印在制品的表面上,这样可直接测出制品在轴向和周向收缩,然后根据质量守恒定律计算径向收缩。

制品翘曲一般用三维激光数字系统测量制品的形状[15],进而得到制品的收缩和翘曲。

5.结论实验研究一直是指导工程应用最直接的方法,也是理论研究的基础和依据。

挤出吹塑成型过程包括型坯成型、型坯吹胀以及制品冷却与固化三个阶段。

各国的研究者正采用不同的实验方法和装置对挤出吹塑各个阶段进行研究,其研究发展对工艺及模具结构优化和生产效率的提高有重要意义。

随着科技的发展,实验手段的改善,挤出吹塑成型过程的实验研究将会更上一层楼,为实际生产提供更好的指导,生产出在质量、性能等各方面适应社会需求的中空吹塑件。

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