手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關(guān)注視頻號
熔體流動指數(shù)儀的活塞壓力-位移耦合模型與擠出穩(wěn)定性研究
熔體流動指數(shù)儀（MFI）是評估熱塑性塑料流動性能的關(guān)鍵設(shè)備，其測試結(jié)果的穩(wěn)定性直接影響材料加工工藝的優(yōu)化?；钊麎毫εc位移的耦合關(guān)系是影響擠出穩(wěn)定性的核心因素，需通過建模與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證揭示其內(nèi)在機(jī)制。
一、活塞壓力-位移耦合模型構(gòu)建
力學(xué)模型分析
活塞在施加負(fù)荷（如2.16kg或5kg）時(shí)，壓力通過熔體傳遞至口模，形成剪切應(yīng)力場。模型需考慮熔體粘彈性、口模幾何尺寸（如直徑2.095±0.005mm）及溫度（190-230℃）對壓力分布的影響。
基于流變學(xué)理論，建立壓力-位移非線性方程，引入熔體流動速率（MFR）與剪切速率（0.01-1000s?¹）的關(guān)聯(lián)項(xiàng)，量化壓力波動對位移精度的干擾。
數(shù)值仿真驗(yàn)證
通過COMSOLMultiphysics模擬不同負(fù)荷下活塞位移曲線，發(fā)現(xiàn)壓力波動超過5%時(shí)，位移偏差可達(dá)0.2mm，導(dǎo)致MFR計(jì)算誤差超10%。
實(shí)驗(yàn)對比表明，優(yōu)化后的PID控溫系統(tǒng)（±0.1℃）可降低壓力波動，使位移穩(wěn)定性提升至±0.05mm。
二、擠出穩(wěn)定性優(yōu)化策略
動態(tài)壓力補(bǔ)償技術(shù)
在活塞桿集成高精度壓力傳感器（精度0.5%FS），實(shí)時(shí)監(jiān)測壓力變化并反饋至控制系統(tǒng)，動態(tài)調(diào)整負(fù)荷以維持恒定壓力，降低擠出波動。
口模流道優(yōu)化
采用漸縮式口模設(shè)計(jì)，減少熔體與管壁的靜摩擦力，降低臨界剪切速率下的流動失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)驗(yàn)顯示，優(yōu)化后口模的擠出斷裂頻率降低40%。
材料預(yù)處理工藝
針對高填充材料（如碳纖維增強(qiáng)塑料），開發(fā)預(yù)干燥工藝（60℃/4h）以降低吸濕率，避免熔體破裂導(dǎo)致的擠出不均。
三、應(yīng)用效果驗(yàn)證
在汽車用改性PP材料的MFI測試中，優(yōu)化后設(shè)備的重復(fù)性CV值從8%降至2%，與注塑件縮痕率（≤0.5%）的線性相關(guān)性顯著提升，驗(yàn)證了模型與技術(shù)的有效性。
通過活塞壓力-位移耦合模型的構(gòu)建與擠出穩(wěn)定性優(yōu)化，熔體流動指數(shù)儀的測試精度與可靠性得到顯著提升，為高分子材料加工提供了更可靠的數(shù)據(jù)支持。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購中心