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注塑机螺杆混炼能力评价方法的研究

作　者: 林宏伟
导　师: 刘颖
学　校: 北京化工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 注塑机螺杆混炼能力评价方法超声波检测
分类号: TQ320.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 48次
引　用: 2次
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内容摘要

随着人们对注塑制品质量要求的不断提高,及各种新的聚合物复合材料的不断出现,需要设计更多的新型注塑螺杆,以满足不同物料注射成型的加工要求,于是如何客观评价螺杆的性能、选用适用的螺杆便成为生产的需求。无机粒子填充聚合物复合体系的力学性能及流变性能在很大程度上受填充物粒子的尺寸大小、含量以及在基体中的分散情况等参数的影响,该体系注射成型时螺杆的混炼能力对制品性能有着重要影响。螺杆的性能一直备受人们的关注,但是通过查阅相关文献发现,人们对注塑螺杆的关注多集中在新型注塑螺杆的设计、设置混炼元件等方面,关注的焦点在于如何提高螺杆的混炼能力,而如何评价注塑螺杆的混炼能力的相关研究较少。为了能够客观、有效的评价注塑机螺杆的混炼能力,本文是在学习前人的相关研究理论的基础上,结合对实验中检测结果的分析,建立一种评价体系来评价注塑机螺杆的混炼能力。研究过程中主要做了如下工作:1、熟悉注射机的工作原理与工作过程,选择实验用聚合物材料,确定注塑成型工艺参数;进一步完善注塑机实验平台。2、学习超声波检测的原理与检测方法,并根据超声波检测的原理,进行实验用标定装置的零部件的设计与加工,其中传动部分采用同步带轮与滚珠丝杠实现柱塞的竖直方向直线运动;配备标定装置所需温度传感器、压力传感器以及控制系统,从而实现检测过程中温度、压力的控制。3、超声波检测的方法应用于注塑机螺杆混炼能力的评价体系。利用超声波在不同的介质中具有不同的传播速度,可实现超声波速度对组分含量的检测,从而根据超声波传播速度的波动情况,反映无机粒子在基体树脂中分散的均匀性;同时实验中发现,随着无机粒子含量的增加,超声波检测信号的强度逐渐减弱,从而引入相对衰减系数α,对不同螺杆中示踪物质的停留时间分布进行了研究。4、构建评价体系。从无机粒子分散均匀性、停留时间分布,以及注射制品的力学性能三个方面构建了注塑机螺杆混炼能力的评价体系,对实验中所用三根螺杆进行了混炼能力的评价。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-14
第一章绪论  14-26
  1.1 注塑机概述  14-19
    1.1.1 注塑成型机的发展  14-15
    1.1.2 新型注射机的开发  15-16
    1.1.3 注塑成型机简介  16-18
    1.1.4 注塑机工作原理与工作过程  18-19
  1.2 注塑机螺杆  19-23
    1.2.1 注塑螺杆主要参数  19-20
    1.2.2 螺杆的基本分类  20-21
    1.2.3 注塑机螺杆的实验研究现状  21-23
  1.3 课题的研究背景和意义以及主要内容  23-26
    1.3.1 课题的研究背景  23-24
    1.3.2 课题研究的意义及创新点  24-25
    1.3.3 本文的研究内容  25-26
第二章超声波在聚合物检测与加工中的应用  26-38
  2.1 超声波简介  26
  2.2 超声波的发生  26-27
  2.3 超声波检测原理  27-28
  2.4 超声波在聚合物检测中的应用  28-32
    2.4.1 对聚合物共混体系相容性的超声波检测  28-29
    2.4.2 对聚合物松弛行为的研究  29-31
    2.4.3 对聚合物取向结构的研究  31-32
  2.5 超声波在聚合物加工中的应用  32-38
第三章注塑机螺杆混炼能力评价方法的研究  38-60
  3.1 实验材料及制备  39-41
    3.1.1 原材料  39
    3.1.2 实验设备及实验仪器  39-40
    3.1.3 实验材料的制备与测试  40-41
  3.2 评价体系的介绍  41-45
    3.2.1 注塑机  41-42
    3.2.2 实验所用螺杆  42
    3.2.3 超声波检测系统  42-43
    3.2.4 标定装置  43-45
  3.3 注塑机螺杆混炼能力的评价方法  45-46
    3.3.1 分散均匀性及制品力学性能  45
    3.3.2 停留时间分布的实验研究  45-46
  3.4 实验结果与分析  46-60
    3.4.1 分散均匀性和力学性能与注塑螺杆混炼能力的关联性  46-51
    3.4.2 注塑机螺杆停留时间分布测试方法的研究  51-60
第四章总结  60-62
  4.1 本课题完成的工作  60-61
  4.2 存在的不足及后续研究方向  61-62
参考文献  62-66
致谢  66-67
攻读学位期间发表的学术论文  67-68
作者和导师简介  68-69
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  69-70

注塑机螺杆混炼能力评价方法的研究

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