2.2机筒温度对螺杆流道内流场的影响
2.2.1 塑化时熔体的三维非等温流场
塑化时间为3.76s，研究3s时刻螺杆流道内熔体的流场。图5给出入口温度和机筒内壁的温度均为513K时，塑化过程中螺杆流道Oyz截面积上熔体 的压力场。图6-图8分别给出了不同机筒温度下螺杆流道Oyz截面上熔体的速度场、黏性热场和黏度场，由图6-图8可见，随着机筒温度的升高，熔体的温度升高，黏度下降，流速增大，黏性热减小。
将流场中熔体各物理量的值列表于表2.由表2可知，塑化时当机筒温度分别降低60，100K时，熔体的速度相应减小了0.004，0.011m/s,熔体的剪切应力增加了0.57,1.13倍;熔体的黏性热增大了0.59,1.15倍,熔体黏度值增大了2.32,6.39倍.
2.2.2 注射时熔体的三维非等温流场
注射时间为0.50s,在0.35s时考察螺杆流道熔体的流场,哟与注射时熔体几种在螺杆头部,计量段几乎没有物料,以下仅讨论局部放大螺杆头部的流场。图9和图10分别给出了不同机筒温度下螺杆头流道Oyz截面上熔体的剪切速率场和黏度场。将螺杆头流场中PP熔体各物力量的值汇总在表3中。由表3可知，注射时，当机筒温度分别降低60，100K时，熔体的黏度值相应增大了1.43，2.40倍，熔体的流速值减小了0.130，0.359m/s,剪切速率增大了0.67,1.32倍,黏性热值增大了0.96,1.87倍.又图9、图10和表3可知,随着机筒温度的增加,熔体和黏度降低,流速增加,剪切应力下降,剪切速率下降,黏性热下降,有利于注射成型.
在两种工艺条件下,使用聚合物流体力学软件Polyflow和有限元法,数值求解了注塑止逆螺杆流道内熔体的非等温流场.分别研究了塑化和注射过程中转速和机筒对螺杆流道内熔体非等温流畅的影响.结果表明:随着螺杆转速的增加,塑化过程中熔体的流速增大,熔体的剪切应力增加,黏度降低,有利于注塑成型;但黏性热随着转速提高而增大.随着机筒温度的升高,塑化和注射过程中熔体的温度升高黏度下降,流速增大,剪切应力变小,黏性热减小,有利于注射成型.
综上所述,虽然提高机筒温度和螺杆转速,有利于注射成型,但是提高螺杆转速和机筒温度,所需功率增大,生产成本增加.因此在选择转速和机筒温度时应综合考虑塑化效果和生产成本,在保证注射质量的前提下,应尽力降低转速和机筒温度.
