摘要：根据毛细管流变仪测量原理,提出关于微尺度效应对聚合物熔体粘度变化的作用机理。基于Kelvin-Voigt本构方程,建立微尺度粘度模型。研制直径分别为1000μm,500μm,355μm毛细管口模,用PP,PS,HDPE材料进行不同剪切速率下的粘度试验研究。结果表明,同一剪切速率下,熔体粘度随口模直径的减小而降低;随着剪切速率的增加,粘度减小趋势在缩小。将试验相关数据代入微尺度粘度模型进行理论计算,结果表明理论曲线与试验曲线相符合,最大误差小于8%,验证数学模型的合理性,这对微注塑成型和微挤出成型,精确模拟充模流动和指导微模具设计有重要理论参考价值。

摘要：针对微尺度聚合物熔体粘性耗散效应与宏观尺度的差别,应用高聚物流变学的基本理论分析微注塑成型充模流动时粘性耗散对熔体流变行为的影响。并以双料筒毛细管流变仪为测试平台,设计粘性耗散测量装置。选用直径500μm毛细管口模,以高密度聚乙烯(Higdensity polyethylene,HDPE)和丙烯腈-丁=烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile butadiene styrene,ABS)材料进行不同温度与不同剪切速率下的粘性耗散试验研究。结果表明粘性耗散引起的熔体温升随着剪切速率的增加而升高;而当熔体温度增加时,同一剪切速率下粘性耗散效应引起的温升却在下降。粘性耗散的理论计算结果表明,随着剪切速率的增加,微通道壁面处熔体的粘度降低明显,因而建立微注塑成型流动理论模型时,不可忽略粘性耗散效应的影响。

摘要：在自行设计的恒速型毛细管动态流变装置上 ,对聚合物熔体进行动态挤出实验。借助已建立的振动力场下聚合物熔体流变行为的表征公式 ,分别计算振动力场下聚合物熔体在毛细管壁处的剪切应力、剪切速率和表观粘度。与稳态挤出时相比 ,引入振动力场后 ,发现毛细管压力降、表观粘度均显著降低 ,且随着振动频率和振幅的改变呈非线性变化趋势 ,作者对此进行了深入分析。

摘要：采用有限元方法分析K-BKZ本构方程描述的聚合物熔体的三维挤出胀大.对于本构方程中偏应力张量的计算,首先给出质点的运动轨迹,分段求出局部的变形梯度张量,再求出整体的变形梯度、Cauchy-Green应变张量和 Finger应变张量,沿轨迹采用分段高斯积分计算应力.把应力作为方程的右端项,给出迭代方法,求解非线性方程组.并根据自由面处的边界条件,迭代得出出口处自由面的最终位置.对轴对称流道和矩形流道进行分析计算,并把结果与二维分析和实验结果进行了比较,显示方法是可行的.

摘要：针对现有3D打印制造技术对材料种类与形状的限制,结合现有微滴喷射制造技术,设计出了一种由螺杆挤出建压系统,电磁铁驱动的机械冲击系统,加热系统,温控系统和三维移动平台组成的聚合物熔体微滴喷射装置,并介绍了其工作原理。采用PP(聚丙烯)粉料作为熔体微滴喷射装置试验用料,通过调节加热温度,螺杆转速,机械冲击脉冲频率,喷嘴和基台距离等工艺参数和机械参数,实现了均匀可控的熔体输送和熔滴喷射,极大的拓展了传统聚合物3D打印所需材料种类与形状限制。

摘要：利用自行设计的长方形可视化流道进行了大量的试验,观察CO_2气泡在聚合物熔体中的动态特性,分析了CO_2气泡与聚合物熔体在螺旋流场及组合流场中的形态及变化。通过改变加工条件及控制参数,利用可视化流道和机头,观察并摄取了熔融聚合物中气泡的形态、变形、破裂等动力学现象,从实验观察角度出发,总结出CO_2气泡在螺旋流场中的形态、分布,大小及变形等的影响因素。

摘要：采用西德布拉本达公司挤出流变仪测试纺丝聚合物熔体流变性能,该仪器用螺杆挤出机作为熔融器,为狭缝式毛细口模提供一定压力的熔体;由于熔融历程与熔融纺丝生产过程类似,因而测试所得数据更接近熔融纺丝的实际情况,实测特性粘度[η]为0.67～1.03dL/g的几种纤维级聚酯(PET)的流动特性以及若干国产及进口纤维级聚丙烯的流变特性,得到了一系列数据,这些数据将为纺丝机械设计和纺丝工艺参数设计提供依据。

摘要：在自行设计的恒速型毛细管动态流变装置上 ,对聚合物熔体进行动态挤出实验。实时采集毛细管的挤出胀大值 ,借助已建立的振动力场下聚合物熔体弹性行为的表征公式 ,计算振动力场下聚合物熔体在毛细管壁处的第一法向应力差。通过对比分析有无振动场下以及不同振动强度下聚合物熔体的流变性能 。

摘要：利用罚函数有限元法,采用PTT粘弹本构模型,对聚合物熔体在C形和Y形截面异型材挤出口模内的三维粘弹流动进行了数值模拟。在相同挤出流量下,得到了口模内不同截面上的速度和应力分布。对模拟结果的分析表明:异型流道中存在的突出棱角会使局部流道截面的有效流动面积减小,产生收敛效应,收敛角越大,收敛效应越强。因而要保证熔体稳定流动,过渡区与成型区流线必须平滑连接;异型流道中不同的部位熔体所受的剪切和拉伸应力都有所不同,熔体受力历史差异可能导致制品质地不均匀,挤出口模设计中必须考虑熔体受力史。

摘要：本文介绍几种常用于评估聚合物熔体流变特性的挤出口型及其设计原理与方法。