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注水工艺对水辅共注过程影响的数值模拟

高分子材料科学与工程 2013年第11期29卷 177-182页

作者：章凯匡唐清柳和生曾效舒南昌大学聚合物加工实验室江西南昌330031 华东交通大学机电工程学院江西南昌330013 南昌大学机电学院江西南昌330031

在水辅助共注射熔体层流填充模型基础上,在水相注入时引入了湍流形式的流体控制方程替代以往常用的层流假设,建立了水相注入时湍流流动形态的理论模型以及数学模型。采用有限体积法对整个水辅共注成型的填充过程进行模拟,同时考虑皮层... 详细信息

在水辅助共注射熔体层流填充模型基础上,在水相注入时引入了湍流形式的流体控制方程替代以往常用的层流假设,建立了水相注入时湍流流动形态的理论模型以及数学模型。采用有限体积法对整个水辅共注成型的填充过程进行模拟,同时考虑皮层熔体前沿的"喷泉"效应,不对熔体厚度进行人为的设定,研究了注射水的速度、温度以及延迟时间对产品形貌的影响。结果表明,随着注水速度的增加,注水温度的降低和注水延迟时间的缩短,水相穿透深度和熔体残余壁厚减小,同时中空成型率增大。

关键词：水辅共注数值模拟湍流

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注水延迟时间对水辅共注成型充填的影响

高分子材料科学与工程 2013年第6期29卷 173-177页

作者：章凯柳和生匡唐清曾效舒南昌大学聚合物加工研究室江西南昌330031 华东交通大学机电工程学院江西南昌330013 南昌大学机电学院江西南昌330031

基于流体力学三大控制方程和幂律粘性本构,针对水辅共注充填过程的特点,经合理假设与简化,建立了二维、瞬态、纯黏性、非等温的理论模型以及水辅共注填充过程中熔体相和水相的数学模型。采用有限体积法对整个水辅共注成型的填充过程进... 详细信息

基于流体力学三大控制方程和幂律粘性本构,针对水辅共注充填过程的特点,经合理假设与简化,建立了二维、瞬态、纯黏性、非等温的理论模型以及水辅共注填充过程中熔体相和水相的数学模型。采用有限体积法对整个水辅共注成型的填充过程进行模拟,研究注水延迟时间对熔体层和水层的分布影响。结果表明,随着注水延迟时间的延长,所需的注水压力增大,芯层熔体平均厚度增加,均匀度更好;同时水的穿透深度变大,宽度变小。

关键词：水辅共注数值模拟延迟时间

玻纤质量分数对短玻纤增强聚丙烯水辅助共注塑管件的影响

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复合材料学报 2022年第10期39卷 4551-4560页

作者：匡唐清朱瑶瑶柳和生赖家美钟罗浩华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 南昌大学机电工程学院南昌330031

水辅助共注塑成型技术(Water-assisted co-injection molding,WACIM)是一种结合共注塑技术和水辅助注塑技术的新型注塑工艺。特定的工艺过程使得玻纤增强复合材料应用于WACIM工艺时具有特定的玻纤取向规律和增强特点。以纯聚丙烯(PP)为... 详细信息

水辅助共注塑成型技术(Water-assisted co-injection molding,WACIM)是一种结合共注塑技术和水辅助注塑技术的新型注塑工艺。特定的工艺过程使得玻纤增强复合材料应用于WACIM工艺时具有特定的玻纤取向规律和增强特点。以纯聚丙烯(PP)为内层材料、不同质量分数的短玻纤增强聚丙烯(GF/PP)为外层材料制备系列WACIM管件,比较分析了实验条件下玻纤质量分数对管件壁厚、玻纤取向分布及拉伸强度的影响规律与机制。研究发现在玻纤质量分数不超过30wt%时,管件壁厚差异不明显,当玻纤质量增加到40wt%时,管件内外壁厚均增大;WACIM管件外层按玻纤取向的分布特点均可分为近界面层、中间层和近模壁层,玻纤沿流动方向的取向程度由内向外依次降低;管件的拉伸性能随着玻纤质量分数的增加呈先增后减的趋势,玻纤质量分数为30wt%时管件拉伸强度最好。与玻纤增强聚丙烯的水辅助注塑成型(WAIM)管件比较,发现两种工艺中玻纤质量分数对壁厚、玻纤取向分布和拉伸强度的影响有差异,影响机制有所区别。

关键词：短玻纤增强聚丙烯水辅共注玻纤质量分数取向拉伸强度

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注水速度对水辅共注成型的影响仿真及分析

塑料工业 2013年第10期41卷 37-40页

作者：章凯匡唐清柳和生曾效舒南昌大学聚合物加工实验室江西南昌330031 华东交通大学机电工程学院江西南昌330013 南昌大学机电学院江西南昌330031

基于现有的熔体共注成型层流填充模型,熔体采用Cross-WLF模型,在水相填充时引入非定常流场模型和湍流模型,构建了水辅共注过程中水相湍流形态的理论模型以及数学模型。对水辅共注成型的整个填充过程采用有限体积法进行数值模拟,不对熔... 详细信息

基于现有的熔体共注成型层流填充模型,熔体采用Cross-WLF模型,在水相填充时引入非定常流场模型和湍流模型,构建了水辅共注过程中水相湍流形态的理论模型以及数学模型。对水辅共注成型的整个填充过程采用有限体积法进行数值模拟,不对熔体厚度进行人为的设定并且不忽略皮层熔体前沿"喷泉"效应,研究了注水速度对产品形貌的影响。模拟结果显示,增加注水速度会使水相的穿透深度和熔体的残留壁厚减小,并且产品的中空成型率也会随之增大。

关键词：水辅共注仿真模拟湍流模型穿透深度残留壁厚

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熔体注射次序对水辅共注成型工艺的影响

上饶师范学院学报 2016年第6期36卷 33-37页

作者：章凯余忠黄益宾上官元硕李厅董添文上饶师范学院物理与电子信息学院江西省塑料制备成型重点实验室江西上饶334001

基于有限体积法和流体体积法,在Open FOAM开源平台上编制了互不相溶粘弹多相流的新求解器,将之用于溢流法水辅共注填充过程的数值模拟中。针对皮层、内层熔体注射次序这一重要的工艺条件,进行了系统的数值分析,得出了结论:由于皮层、内... 详细信息

基于有限体积法和流体体积法,在Open FOAM开源平台上编制了互不相溶粘弹多相流的新求解器,将之用于溢流法水辅共注填充过程的数值模拟中。针对皮层、内层熔体注射次序这一重要的工艺条件,进行了系统的数值分析,得出了结论:由于皮层、内层熔体零剪切粘度中弹性分量的不同,两熔体层的注射次序对水辅共注成型制件产生巨大影响,不恰当的两熔体层注射次序会导致制件被穿透而导致成型失败。最后进行了水辅共注成型的实验进行验证,得到的结论与数值模拟所得的结论保持了一致。

关键词：溢流法水辅共注粘弹模型注射次序