1.注塑螺杆的实验研究现状
熔体温度均匀性大小与螺杆设计、加工工艺关系密切。在注射成型中,注塑螺杆的几何结构直接影响熔体混合效果好坏,熔体温度均匀性直接影响注射制品最终质量。借助仪器,可观测螺槽内的熔体流动情况,凭借自身经验优化设计螺杆。
1971年,Donovan’首先利用“冷却实验”的方法对注射成型的熔融过程进行了研究,发现热传导对注射成型的熔融过程具有重要影响。l988年,Amano等0在注射喷嘴上安装了一个特制热电偶,测量了沿螺杆轴向的温度分布,讨论了螺杆转速、成型周期、料筒温度和背压对熔体温度分布的影响。l989年,Verbraak等’在螺杆上安装梨形或Maddock/Egan混和元件,或是设置一两节阻碍段,或是在管道上或喷嘴处安装静止混合器,或是把这几类元件相互组合来进行试验。结果表明,多波段的Maddock螺杆具有混合性能;温度测量表明带有阻碍元件的螺杆具有塑化性能,并能缩短加工成型周期。实验还表明,改善螺杆的没计比提高背压具有更好的效果。l991年,Amino等”…研究了一种能够准确测量注塑成型中流动聚合物温度的新方法。借助这种方法没计的螺杆,具有塑化效率高,融化温度均一,混合效果好的特点。同年,Dontula等”利用红外传感器测量了螺杆转速、背压、注射行程、熔体黏度对熔体温度分布的影响。1996年,Masayoshi等”为了更好的注塑成型酚类混合物,设计了一种有助于提高混合物的温度,降低其黏度的头部带有阻碍元件的螺杆。
2003年,金志明等通过实时计算机采集系统来记录实验情况,测量了螺杆的轴向温差,研究了轴向温差与加工工艺条件和螺杆参数之间的关系,讨论了轴向温差的形成机理。同年,金志明等I141利用可视化装置系统地研究了注射螺杆的熔融过程,研究表明注射成型的熔融过程足一个非稳态过程。2004年,Spalding等¨在DM2的高性能螺杆头上安装了勾形混合元件,与普通的螺杆相比,其降低了注射成型周期、破碎率,提高了熔融量和混合效果。2005年,金志明等”通过可视化实验和在线数据测控系统,研究了Maddock注塑螺杆的熔融、温度均匀性、塑化能力等性能。与三段式通用螺杆相比,Maddock注塑螺杆的性能有较大的提高。