塑料微管气辅挤出成型实验与机理分析

任重^1,2，黄兴元³，柳和生⁴

1. 江西科技师范大学光电子与通信重点实验室2. 江西科技师范大学光电检测与信息处理重点实验室3. 南昌大学机电工程学院4. 东华理工大学化学生物与材料科学学院

摘 要：为了解决传统塑料微管挤出产生的挤出胀大、熔体破裂和挤出变形等问题,本工作采用内外双层气体辅助技术开展了塑料微管气辅挤出实验,并将其与传统挤出实验结果进行了对比。为了进一步揭示气辅技术可以消除传统挤出产生上述问题的机理,利用有限元方法对塑料微管气辅挤出和传统挤出进行了数值模拟和对比分析。实验结果表明,气辅技术不仅很好地克服了挤出胀大和挤出变形,而且使得挤出的塑料微管表面平整度、光泽度和透明度均有很大提高。数值结果表明,气辅技术较好地减小了熔体在口模流道内尤其是口模出口处的压力、剪切和法向应力差分布,使得塑料微管熔体在口模内的流动从黏着无滑移剪切流动转变为完全滑移无黏着流动,并且在口模出口处流速分布均匀且无突变和径向流速,从而较好地克服了塑料微管传统挤出方式产生的问题。

关键词：塑料微管;挤出成型;气辅技术;有限元分析;