1、对采用常规注塑与微孔注塑形成的织滚筒收缩率的研究Shyh-shin Hwang, Peming P. Hsu, Chi-wei Chiang 机械工程系、清云科技大学， Chung-Li, 32023, 台湾,ROC机械工程系、远东大学，台南,74420,台湾，ROC摘要 微孔注塑成型相对与常规的注塑成型的优点之一是塑件收缩率的减少.本文调查分析工艺参数对采用常规注塑与微孔注塑形成的织滚筒收缩率的影响.聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)材料与30 的玻璃纤维及硅灰石纤维用。结果表明，由微孔射出成型收缩率小于常规注射成型.玻璃纤维填充PBT比硅灰石纤维填充PBT有更多的收缩率是由于玻璃纤维填充PBT
2、是非均匀单元尺寸的关键词:微孔注塑成型；三板模；PBT;玻璃纤维;硅灰石纤维;收缩率 1.简介在1980年N.P Suh首先提出将微孔注塑过程作为一个间歇过程1,2。在这个过程中，聚合物样品处在高气室压力中，惰性气体如二氧化碳或氮气引入到气室，扩散到聚合物，直到饱和。然后压力迅速减小，而聚合物温度同时增加，产生的热应力不稳定，降低气体溶解度和创造细胞的生长。这一间歇过程的不利之处在于由于在室温低利率的扩散使聚合物与气体成饱和状态是一个长期的时间。为了解决这个问题，微孔挤出成型技术应运而生。当聚合物仍是熔融状态，将气体饱和聚合物引入惰性气体到筒内，这样减少了所需时间。因为在筒内温度高所以扩散率高
3、。不幸运的是，由于过程变得更加复杂，所以微孔挤压不能用于生产。对此，特里克塞尔有限公司将微孔注射成型作为微发泡技术进行开发和商品化3。相比与固体热塑性高分子零件关键洞察这一进程是应用一种超临界流体。在注射阶段循环，超临界流体注入造成数百万微米大小的空隙。 一些研究调查了收缩和翘曲的注塑件。布什科等人研究加工条件对热粘弹性熔体收缩，翘曲，残余应力的影响。其结果表明，较高的填料压力，将会使收缩率减小4,5。廖等人为调查薄壁件收缩和翘曲的最佳工艺条件。他们研究表明，在注入式薄壁手机套等最佳工艺条件的不同，导致收缩和翘曲的不同6。最近， kramschuster等人研究了食品杂货盒用微孔和常规注射成型
4、的收缩和翘曲。但也显示了干细胞因子的水平和注射速度是微孔注射模塑件的收缩和翘曲最重要的影响因素7。在作者的最后文件中8，我们已经说明了微孔注塑收缩率的少于常规注射成型。 纺织辊（图1）在纺织机中是一个容易破旧的一部分，在一定时间后它应该需要更换。轧辊的材料是PBT。 PBT的具有良好的尺寸稳定性，机械强度，刚度，及阻燃特性。大部份的塑料为了提高机械强度，填充玻璃纤维。在这项研究中，无论是玻璃和硅灰石纤维都填充PBT的图1. 织滚筒图形图2.1，3，5，7，9，11点是浇口的位置。边厚度是根据离红色区域12点的位置测量的硅酸钙能够在高温下可以提高热性能和尺寸稳定性。 在这项研究中，我们调查通过传
5、统和微孔注射成型，工艺参数对不同的边缘厚度的影响（图2）。规定为厚度 0.02毫米。如果环厚度公差是规范的，那么在一定时间该更换后纺织辊将有一个运行噪声。 2.试验工作 2.1 材料 所用的材料分别为30重的玻璃纤维填充PBT和30 硅灰石纤维填充PBT的。该PBT的材料为聚酯树脂 D202G30 ，是由新光合成纤维股份有限公司在注射成型3小时前在120 C时干燥的。PVT图形在图3.中给出102.2 部分几何与模具设计 三板模4个腔的一个纺织品辊被用在这方面的研究。 在织滚筒每个薄片腔周围有六个口（图4）。点1，3，5，7，9和11在开开始位置。在点1 和3等有一个焊接线。在腔内的纺织辊周边
6、厚度为6.4毫米， 2.3 注塑机 注塑成型机使用的是阿博格420c all rounder 1000-350 ，配备微孔注塑能力。氮气用来作为气源。在这项研究中，工艺参数;熔体温度，注射速度，铅球大小，熔融塑化压力（ MPP ）的， SCF的水平，模具温度不同，以确定对环厚度的纺织辊的影响。详细的工艺参数列在表1 2.4显微镜显微镜是用来观察纺织辊形态细胞结构中的细胞分子。用JEOLJSM6360型号的显微镜观察细胞结构的影象 图3.填充玻璃纤维的PVT图表 图4 主流道，分流道，浇口 、图5 型腔的图片标本切成小块和片状被溅射表面上他们随后利用显微镜进行观察3结论与讨论 虽然有一个模具中含
7、有4个型腔，但只有一腔被用于测量，以取得一致的数据。周边厚度平均为5个样本的。实验进行了简短的拍摄，并首次表明该转轮系统不平衡熔体流动问题（图5）11。一部分型腔充满了，而有些则只是部分地填补。为了改善这个问题，提出了改进模具设计是必要的。射出成型过程是首先由传统的方法，然后微孔过程中所介绍的发泡注塑成型方法3.1由传统的注射成型的工艺条件对环厚度的纺织辊与PBT的玻璃纤维的影响，根据模具浇道浇注系统（图4）。浇注点3和点5处与其它点相比流程很长（图2）。因此，是一种不平衡的熔体流动问题，围绕这方面的工作。图 6显示环厚度的轧辊常规成型。最大厚度是在浇注口11的6.075毫米 ，厚度偏差更超过
8、0.10毫米，浇注点4和第5拥有最少厚度3.2由微孔射出成型的工艺条件对环厚度的纺织辊与PBT的玻璃纤维的影响当流体引入到腔内它需要一定的时间，使微孔射出成型稳定。一个半小时后确保细胞均匀并且塑件形成。图 7显示了环厚度变化的玻璃纤维填充PBT的由微孔射出成型。 表1 微孔注塑形成的织滚筒的工艺参数厚度偏差在0.04毫米左右，这是满足规格要求的，以及最薄的情况发生在浇注第5点。厚度趋势是相类似，即固体成型，但微孔成型厚度变化较小。不过，最大厚度发生在12点（焊缝线位置）厚度是6.27毫米。这是大于常规注塑成型，而这是压缩常规注射成型它是由膨胀的细胞分子形成，。因此微孔注塑收缩率小于常规注射成型
9、。 3.3由微孔射出成型的工艺条件对环厚度的纺织辊与PBT的矿物纤维的影响图8-13显示由微孔成型硅灰石填充PBT的环厚度变化。从曲线观察，硅灰石填充PBT较玻璃纤维填充PBT的厚度变化的规模较小，硅灰石填充PBT相比与玻璃纤维填充PBT的曲线是流畅。为工艺条件所用，只有具有微细发泡成形压力的趋势，而微细发泡成形压力的增加，环厚度变化是减少了。因此微细发泡成形压力的是使细胞较小的动力，图14和15显示的显微组织细胞的浇口附近的玻璃纤维及硅灰石纤维填充PBT的。硅灰石纤维填充PBT的细胞比玻璃纤维填充PBT的细胞结构较为均匀，而细胞的大小约为10 m 大环厚度变化的玻璃纤维填充PBT的原因可能是
10、非均匀细胞结构。为了收缩率采用泡沫玻璃纤维填充平均厚度固体玻璃填充，泡沫硅灰石填充PBT的是6.004毫米 ， 6.243毫米 和6.256毫米。模具上厚度6.40毫米。反过来，收缩率为6 ， 2.4 ，和2.2 ，分别为固体玻璃填充，泡沫玻璃纤维填充，泡沫硅灰石填充PBT的。该方法以改善环厚度变化引起的流道设计所示图16 。通过这样的设计，熔体有更均衡的流动特性。由于模具修改太复杂了，采用计算机模拟， 3d软件它们是用来模拟旧的修改设计流动特性。图17显示原件和修改后设计的收缩率。它表明改良设计比原来的设计收缩率减少。 4 结论通过传统和微孔注射成型工艺的工艺参数对篮下的厚度玻璃纤维及硅灰石
11、填充PBT的影响。目前有以下发现： （ 1 ）微孔注射成型比传统的造型有较小的厚度变化。 （ 2 ）纺织品滚子用硅灰石填充PBT的比玻璃填充PBT的具有更均匀的厚度。 （ 3 ）塑件由微孔射出成型相比传统的注塑成型有较少收缩率。 （ 4 ）硅灰石填充PBT的具有更均匀细胞结构，但比玻璃填充PBT的有较低的收缩率。确认这项工作得到国家科学委员会的台湾根据合同编号94 - 2622 - e231 - 004 - cc3 参考文献 1 五马提尼， j.e. ，南安。体育徐胜，足总杯的轻视，美国专利号四四七三六六五一七九一九八四。 2 乔纳森第colton ，南安页徐胜，核微孔泡沫：理论与实践，高分子
12、工程与科学27 （ 7 ） （ 1987 ） 500-503 。 3款 J.体育马提尼，楼甲的轻视， n.p.徐胜，微孔封闭细胞泡沫和theirmethod ofmanufacture ， speantec高新技术。论文， 1982年，页。 674-678 。 4 w.c.布什科， v.k.斯托克斯，凝固的热融化。第二部分：影响加工条件对收缩和残余应力，聚合物工程与科学35 （ 4 ） （ 1995 ） 365-373 。 5 w.c.布什科， v.k.斯托克斯，凝固的热融化。第3部分：影响模具的表面温度差异对翘曲变形和残余应力，聚合物工程与科学第36条第（ 3 ） （ 1996 ） 322-331 。 6 s.j.辽， d.y.张修任，陈l.s.邹族，威廉斯传译何h.t.尤曾家丽w.h.谢长廷，最佳工艺条件的收缩和翘曲的薄壁件，高分子工程与科学44 （ 5 ） （ 2004 ） 917-929
