剪切控制取向注射成型

剪切控制取向注射成型

剪切在制取向注射成型实质是通过浇口将动态的压力施加给熔体，使模腔内的聚合物熔体产生振动剪切流动，在其作用下不同熔体层中的分子链或纤维产生取向并冻结在制件中，从而控制制品的内部结构和微观形态，达到控制制品力学性能和外观质量的目的。将振动引入模腔的方法有螺杆和辅助装置加振两种。

1）螺杆加振

螺杆加振的工作原理是给注射油缸提供脉动油压，使注射螺杆产生往复移动而实现振动，注射螺杆产生的振动作用于熔体，并通过聚合物馆体把振动传入模腔，从而使模腔中的熔体产生振动，这种振动作用可持续到模具绕口封闭。此种装置比较简单，可以利用注塑机的控制系统，或对注塑机的液压和电气控制系统加以改造来实现。

2）辅助装置加振，辅助装置加振是将加振装置安装在模具与注塑机喷嘴之间，注射阶段与普遍注塑一样，通常熔体仅通过一个浇口，此浇口活塞后退以保持流道通畅，另一活塞则切断另一流道；模腔充满后，两个保压活塞在独立的液压系统驱动下开始以同样的频率振动，但其相位差180O。通过两个活塞的往复运动，把振动传入模腔，使模腔中的熔体一边冷却，一边产生振动剪切流动。实验证明这种工艺有助于消除制品的常见缺陷（如缩孔、裂纹、表面沉陷等），提高熔接线强度；利用剪切控制取向成型技术、通过合理设置浇口位置和数量，可以控制分子或纤维的取向，获得比普通注射成型制品强度更高的制品。

剪切控制取向注射成型过程中聚合物熔体被注入模腔后，模腔内开始出现固化层。由于固化层附近速度梯度最大，此处的熔体受到强烈的剪切作用，取向程度最大。中心层附近速度梯度小，剪切作用小，因而取向程度也小。在保压过程中引入振动，使模腔中的聚合物熔体一边冷却，一边受振动的剪切作用，振动剪切产生的取向因模具的冷却作用而形成一定厚度的取向层。同没有振动作用相比，振动剪切流动所产生的取向层厚度远远大于普通注射所具有的取向层厚度，这就是模腔内引入振动剪切流动能使制品的力学性能得到提高的原因。此外，由于振动产生的周期性的压缩增压和释压膨胀作用，可在薄壁部分产生较大的剪切内热，延缓这些部分的冷却，从而使厚壁部分的收缩能从浇口得到足够的补充，有效防止缩孔、凹陷等缺陷。