三层共挤成型界面偏移和挤出胀大的影响因素

作     者：张广冬 王林峰 宋树权 Zhang Guangdong;Wang Linfeng;Song Shuquan

作者机构：盐城工学院机械工程学院江苏盐城224051 

出 版 物：《工程塑料应用》 (Engineering Plastics Application)

年 卷 期：2023年第51卷第12期

页      面：86-91页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：共挤成型 数值模拟 界面偏移 挤出胀大 压缩角 

摘      要：共挤成型方法在聚合物加工领域有着广泛的应用,主要用于复合板材、管材、薄膜和异型材的成型。共挤制品层厚的准确性和均匀性对复合材料的性能尤为重要,其主要影响因素包括复合界面偏移和挤出胀大。针对三层板材共挤成型,笔者采用有限元分析软件Polyflow对两种聚合物熔体的等温三层共挤成型进行了数值模拟,其中内层材料为聚乙烯(PE),外层材料均为热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。分析了内外层入口流率比(Q_(r))、内外层熔体零剪切黏度比(η_(r))以及流道压缩角对界面偏移和挤出胀大的影响规律。结果表明,在三层共挤成型中,随着Q_(r)的增大,成型段和自由射流段的共挤界面向共挤制品的外侧移动,自由射流段的挤出胀大也随之增大。当Q_(r)为1时,挤出成型后三层熔体的层厚基本相同,此时层厚的均匀性最佳。随着ηr的增大,界面偏移和挤出胀大均随之减小。流道压缩角对自由射流段的界面偏移和挤出胀大的影响较小。由于压缩角的存在,与单材料挤出成型相比,三层共挤模具的成型段长度应相应的增大,以保证复合界面的结合强度。