材料组合及工艺参数对共注塑制品质量的影响

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共注塑成型是在传统注塑成型技术基础上发展起来的新型注塑成型技术,其成型涉及到芯层和壳层两种熔体在型腔内复杂热力历史作用下的流动,而且两种熔体的交互作用使得材料的选取和成型条件的相互制约比传统注塑显得更为复杂。因此,针对共注塑成型过程,研究材料组合及工艺条件对成型过程及制品质量的影响,获得工艺参数对制品质量的影响度及影响规律具有重要意义。本文重点研究共注塑成型过程中材料的选取和工艺参数对制品芯层熔体前沿突破现象和芯层材料的分布及均匀性等质量指标的影响关系。文中把芯层熔体前沿和壳层熔体前沿之间的距离定义为追赶距离,把对前沿突破现象的研究转换为对流动过程中的追赶距离演化趋势的研究。主要工作内容包括以下几个方面:1.采用Moldflow Co-injection分析模块,将LDPE、HDPE、PS、ABS四种通用塑料分别作为芯壳层材料进行组合,研究不同的芯壳层材料选取对制品追赶距离和芯层材料的分布及均匀性的影响,获得芯壳层熔体的粘度比对制品质量的影响规律:随着芯壳层熔体粘度比的增大,追赶距离变小的趋势减弱,不易发生前沿突破现象;但芯层材料的分布及均匀性变差。2.基于Taguchi实验方法,选用固定的芯壳层材料组合,分析研究了共注塑工艺参数对制品追赶距离和芯层材料均匀性的影响,获得各个因素对制品追赶距离和芯层材料均匀性的影响度,结果表明:熔体注射速度的影响度最大,芯层熔体注射温度和模具温度次之,而壳层熔体注射温度的影响度最小;同时获得近似最佳工艺组合,作为后续单因素实验的基准工艺设置3.以正交实验结果中的最佳工艺组合为基准,对熔体注射速度、芯层熔体注射温度和模具温度三个影响度较大的因素进行单因素实验,研究工艺参数对追赶距离和芯层材料的分布及均匀性的影响,获得工艺参数对制品质量的影响规律:熔体注射速度和模具温度的增大,追赶距离变小的趋势减弱,不易出现前沿突破,但芯层材料分布及均匀性随之变差;芯层熔体注射温度的升高,追赶距离变小的趋势增强,容易出现前沿突破现象,但芯层材料分的布及均匀性变好。
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