超臨界流體微孔發(fā)泡注塑中氣涌現(xiàn)象的研究與定量測(cè)量

段 濤，閆寶瑞，信春玲，何亞?wèn)|，2

（1．北京化工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，北京100029；2．教育部高分子材料加工裝備工程研究中心，北京100029）

超臨界流體微孔發(fā)泡注塑中氣涌現(xiàn)象的研究與定量測(cè)量

段 濤1，閆寶瑞1，信春玲1，何亞?wèn)|1，2

（1．北京化工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，北京100029；2．教育部高分子材料加工裝備工程研究中心，北京100029）

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，推導(dǎo)超臨界流體（SCF）微孔發(fā)泡注塑的注氣流程，推論造成氣涌產(chǎn)生原因?yàn)橛布O(shè)備不可避免的管路間隙，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明和定量研究了影響氣涌的壓力差、限流孔徑等因素，同時(shí)提出利用虛擬儀器求兩段流量積分的方式測(cè)量初始?xì)庥苛康姆椒?，為微孔發(fā)泡注塑精確注氣提供了借鑒。

微孔發(fā)泡；注塑；超臨界流體；氣涌；氣體測(cè)量

0 前言

微孔發(fā)泡注塑技術(shù)的研究日臻成熟，在理論上微孔發(fā)泡注塑制品密度可降低5%～20%，沖擊強(qiáng)度可提高5倍，韌性提高5倍，剛度增加3～5倍，疲勞壽命延長(zhǎng)5倍，介電常數(shù)和熱導(dǎo)率大幅下降［1－3］。SCF微孔發(fā)泡技術(shù)，即將CO2或N2等適合的氣體，作為發(fā)泡劑，加壓至一定條件以形成SCF，并通過(guò)特殊注射裝置注入到聚合物熔體中，與其混合形成單相溶液［4－5］。SCF微孔發(fā)泡注塑技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約，使發(fā)泡制品的平均成本降低16%～20%。然而實(shí)際加工過(guò)程中，周期性工作的注塑系統(tǒng)，在每次開(kāi)始注氣瞬間，部分帶有較高能量的氣體首先以氣涌的形式注入到機(jī)筒內(nèi)，導(dǎo)致氣體在熔體中混合不均勻，造成制品缺陷。徐敬一［6］提出加壓氣體中儲(chǔ)存著能量，一旦氣體注氣閥打開(kāi)，受壓狀態(tài)下的氣體將迅速釋放能量，因此，此時(shí)氣體計(jì)量只不過(guò)是氣體注氣閥剛開(kāi)始打開(kāi)時(shí)的氣涌。北京化工大學(xué)的賴進(jìn)枝［7］、孫忠博［8］、李忠鵬［9］也發(fā)現(xiàn)了微孔發(fā)泡注塑過(guò)程中的氣涌現(xiàn)象，并推導(dǎo)出初始?xì)庥康摹跋蘖髅^(qū)”理論成因。但目前對(duì)初始?xì)庥康臏?zhǔn)確成因分析與測(cè)控方式仍缺乏定論。本文通過(guò)虛擬儀器測(cè)控得到的SCF微孔發(fā)泡注塑過(guò)程參數(shù)，分析得到初始?xì)庥康拇笾鲁梢?，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證影響氣涌量的重要參數(shù)，并提出一種較為準(zhǔn)確便捷的初始?xì)庥苛康臏y(cè)控方法，在理論和實(shí)踐的方面給出減小氣涌、優(yōu)化制品的方案。

1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

本研究基于自主研發(fā)的一套SCF微孔發(fā)泡注塑系統(tǒng)，具體分為注塑系統(tǒng)、SCF輸送系統(tǒng)和控制反饋系統(tǒng)。注塑系統(tǒng)采用海天SA900注塑機(jī)。SCF輸送系統(tǒng)原理圖如圖1所示，氣壓傳感器監(jiān)測(cè)管路中注氣壓力變化；熔體壓力傳感器測(cè)量機(jī)筒內(nèi)熔融聚合物的熔體壓力；流量計(jì)監(jiān)測(cè)管路中SCF流動(dòng)情況并統(tǒng)計(jì)氣體輸送量；氣體注射器采用自行設(shè)計(jì)的單向微孔流道注氣閥，穩(wěn)定SCF流速并控制注氣量?？刂品答佅到y(tǒng)，采用西門子S7200型可編程邏輯控制器（PLC）控制注氣閥開(kāi)關(guān)，通過(guò)LabVIEW軟件實(shí)時(shí)采集和記錄各參數(shù)信息。

圖1 SCF輸送原理圖Fig．1 Conveying schematic of SCF

2 氣涌成因探究

整個(gè)SCF輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，可以明顯看出，管路中有一段不可避免的SCF控制盲區(qū)：從SCF輸送方向來(lái)講，限流裝置相對(duì)氣體注氣閥在上游，而氣體注氣閥在下游，限流裝置至氣體注氣閥啟閉閥門之間存在部分空間（如圖2中虛線框），其存儲(chǔ)上次注氣殘存的一定體積的高壓流體。在打開(kāi)氣體注氣閥，該空間內(nèi)的高壓流體不受限流裝置限流作用，直接以高壓、高流速狀態(tài)噴射進(jìn)注塑機(jī)機(jī)筒之中，伴隨巨大的沖擊和能量釋放，成為初始?xì)庥楷F(xiàn)象的主導(dǎo)因素，也就是說(shuō)氣涌現(xiàn)象中的流體應(yīng)該近乎存儲(chǔ)于該空間。目前通用微孔注塑發(fā)泡設(shè)備的注氣系統(tǒng)大都類似結(jié)構(gòu)，其限流元件到氣體注氣閥出口之間均具有一段空腔，即表明微孔注塑發(fā)泡過(guò)程中氣涌現(xiàn)象無(wú)法避免。

圖2 SCF輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖Fig．2 Structure schematic of SCF

本系統(tǒng)中，使用LabVIEW軟件對(duì)通過(guò)流量計(jì)的SCF量做積分函數(shù)運(yùn)算，以得到注入熔融聚合物中的SCF的體積流量，進(jìn)而推算微孔發(fā)泡注塑制品中的氣量。初始預(yù)設(shè)在注塑過(guò)程熔融階段，塑化螺桿后退到預(yù)設(shè)起始位置時(shí)，開(kāi)始注氣，同時(shí)對(duì)經(jīng)過(guò)流量計(jì)的SCF開(kāi)始積分；當(dāng)塑化螺桿后退到注氣結(jié)束位置時(shí)，停止注氣，并結(jié)束對(duì)流量計(jì)的積分，得到積分段Ⅰ。如此旨在求出注氣閥注入熔融聚合物中的氣量。然而在實(shí)際試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)在注氣停止情況下，仍有少量SCF流經(jīng)流量計(jì)，表明此刻氣路中仍未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。因而，在Lab－VIEW程序設(shè)置另一段流量積分函數(shù)，開(kāi)始時(shí)間為第一段積分停止時(shí)，結(jié)束時(shí)間為流量計(jì)示數(shù)為零（即氣路穩(wěn)定無(wú)氣體流動(dòng)時(shí)），得到積分段Ⅱ。Ⅰ、Ⅱ兩段流量積分如圖3。

由此推論實(shí)際注氣過(guò)程為：注氣閥打開(kāi)，積分段Ⅰ氣量注入到熔融聚合物中。注氣閥關(guān)閉后，在管路前后壓差作用下，積分段Ⅱ?qū)?yīng)氣量注入限流原件與注射器間管路。下一次注氣開(kāi)始，注射器打開(kāi)，上次注氣殘余（積分段Ⅱ）率先進(jìn)入機(jī)筒（即為初始?xì)庥浚?，隨后本次新注入的SCF經(jīng)過(guò)限流原件，平緩注入熔融聚合物。

倘若各條件不變，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)后，注氣結(jié)果會(huì)趨于穩(wěn)定，即每次注氣均會(huì)產(chǎn)生相同的兩段積分Ⅰ、Ⅱ（如圖3所示）。實(shí)際每次注入熔體中的SCF氣體體積，為上一次注氣的積分段Ⅱ，與本次注氣積分段Ⅰ和值，通過(guò)“割補(bǔ)”，即得出一次注氣的SCF體積流量大致等于Ⅰ、Ⅱ兩段積分和對(duì)應(yīng)值。

圖3 LabVIEW捕獲的兩段流量積分示意圖Fig．3 Diagram of two flow integrals captured from LabView software

3 氣涌排水實(shí)驗(yàn)

由于氣涌現(xiàn)象發(fā)生在氣體注氣閥打開(kāi)的瞬間，時(shí)間短至流量計(jì)無(wú)法檢測(cè)到。為此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，采用排水法來(lái)較為準(zhǔn)確地測(cè)量初始?xì)庥苛俊Ｅ潘畬?shí)驗(yàn)裝置仿照實(shí)際注塑機(jī)注氣裝置，其原理圖如圖4所示。

圖4 排水裝置原理圖Fig．4 Schematic of the drainage device

本實(shí)驗(yàn)采用兩級(jí)控制的方式（第一級(jí)PLC控制壓縮空氣的通斷；第二級(jí)壓縮空氣控制SCF管路中注氣閥的通斷）實(shí)現(xiàn)SCF的注入排水。由于注氣閥開(kāi)啟時(shí)長(zhǎng)一般不超過(guò)10s，因此使用排水法采集注氣時(shí)間分別為0．5、1．5、2．5、3．5、4．5、5．5、6．5、7．5、8．5、9．5s時(shí)的排水量，并對(duì)以上相鄰時(shí)間的排水量值做差，得到相鄰時(shí)間段的注氣流量差，如圖5所示。由圖5可得，0～0．5s流量差最大，之后保持相對(duì)穩(wěn)定，由此確定實(shí)驗(yàn)中氣涌現(xiàn)象大致發(fā)生在開(kāi)始時(shí)0．5s內(nèi)。實(shí)驗(yàn)證明了上述的氣涌形成推論。

考慮到氣涌現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)間極短，以及整個(gè)SCF輸送系統(tǒng)固有的響應(yīng)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)中將0～0．5s內(nèi)系統(tǒng)排出的流體流量定義為大致氣涌量。使用排水法采集系統(tǒng)0～0．5s內(nèi)排出的氣體量，進(jìn)而分析氣涌量的存在規(guī)律。

圖5 相鄰時(shí)間段的注氣流量差Fig．5 Differential flow against time

4 氣涌量測(cè)量

由于氣涌現(xiàn)象發(fā)生在注氣閥向熔體注氣的瞬間，時(shí)間極短以至傳統(tǒng)流量測(cè)量?jī)x器無(wú)法檢測(cè)。加之上述分析可知，造成氣涌的成因及影響可歸結(jié)為試驗(yàn)設(shè)備管路的硬件條件。目前并無(wú)氣涌量測(cè)試的成熟理論和方法。傳統(tǒng)排水法測(cè)初始?xì)庥苛恐荒苡糜诿鳉庥苛颗c控制參數(shù)間的關(guān)系。本文提出，氣涌量大致為氣體注氣閥與限流原件間氣路間隙中氣量（即積分段Ⅱ?qū)?yīng)值）?？紤]到實(shí)驗(yàn)設(shè)備大小、固有誤差及測(cè)試精度，可通過(guò)虛擬儀器的流量積分運(yùn)算精確得出積分段Ⅱ代表的氣量值，大膽做出假設(shè)：初始?xì)庥苛恐荡笾聻榉e分段Ⅱ所代表的氣體量值，即平穩(wěn)注氣結(jié)束后用補(bǔ)充管路間隙的氣體量值。

因此，作者提出一種對(duì)SCF微孔發(fā)泡注塑過(guò)程中初始?xì)庥苛康妮^為合理、準(zhǔn)確的測(cè)量方法：傳感器采集流量計(jì)信號(hào)，LabVIEW軟件作兩段積分函數(shù)運(yùn)算（第一段為注氣閥開(kāi)啟時(shí)開(kāi)始積分，關(guān)閉時(shí)停止積分；第二段為注氣閥關(guān)閉時(shí)開(kāi)始積分，流量計(jì)示數(shù)為零時(shí)停止積分），并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄保存，得出積分段Ⅱ值對(duì)應(yīng)的SCF體積流量（即穩(wěn)定狀態(tài)下，每次平緩注氣結(jié)束后補(bǔ)充管路間隙的氣量），進(jìn)而得出下次注氣時(shí)的初始?xì)庥苛俊?/p>

為驗(yàn)證上述理論，進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)：利用上述排水集氣裝置，選定4根不同長(zhǎng)度管路（分別為9、14、15、17cm）連接于限流元件與氣體注氣閥之間，每根管路實(shí)驗(yàn)中控制其他因素，只改變注氣壓力（2、6、10MPa）對(duì)空排水集氣，同時(shí)通過(guò)LabVIEW軟件記錄兩段積分值。實(shí)際試驗(yàn)中，注氣閥開(kāi)啟時(shí)間集中于5s左右，因此每組實(shí)驗(yàn)分別記錄不同情況下0．5s排水量，5s排水量和5s排水Ⅰ、Ⅱ段積分值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖6、圖7和表1所示。

圖6所示，不同情況下5s排水Ⅰ、Ⅱ段積分值之和，與5s排水量趨勢(shì)相同。證明在排除實(shí)驗(yàn)設(shè)備微小漏氣與讀數(shù)誤差情況下，用Ⅰ、Ⅱ段積分和可以測(cè)出當(dāng)前條件下的總排氣量。

圖6 不同條件下5s排水量與積分量對(duì)比曲線Fig．6 Comparison of 5s'displacement and integration in different conditions

圖7所示，不同管路長(zhǎng)度下Ⅱ段積分值，與0．5s排水量整體相同。表1列出同等條件下，Ⅱ段積分值與實(shí)際0．5s排水值之間的誤差，從而證明在排除實(shí)驗(yàn)設(shè)備微小漏氣與讀數(shù)誤差情況下，Ⅱ段積分值為當(dāng)前條件下的初始?xì)庥苛俊Ａ硗鈭D7曲線顯示，初始?xì)庥苛康拇笮∨c壓差量及管路間隙長(zhǎng)度均成正向線性相關(guān)，由此證明初始?xì)庥慨a(chǎn)生于限流元件與氣體注氣閥間管路間隙。

圖7 不同條件下0．5s排水量與Ⅱ段積分量對(duì)比曲線Fig．7 Comparison of 0．5s'displacement and sectionⅡ's integration in different conditions

表1 Ⅱ段積分量值對(duì)應(yīng)0．5s排水量值間誤差 %Tab．1 Error between the integral value of sectionⅡand 0．5s'displacement %

5 結(jié)論

（1）SCF微孔發(fā)泡注塑過(guò)程中，由于設(shè)備系統(tǒng)硬件的固有缺陷，氣涌現(xiàn)象不可避免；

（2）通過(guò)對(duì)氣涌關(guān)鍵影響因素分析及對(duì)氣涌量的大致測(cè)控，可以盡可能地控制氣涌量，并改進(jìn)加工工藝，控制氣涌量的合理方案為：改進(jìn)微孔發(fā)泡注塑系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，盡可能減少將限流元件到氣體注氣閥的管路間隙，同時(shí)加工過(guò)程中盡量減小注氣壓差，從而減小初始?xì)庥繉?duì)SCF微孔發(fā)泡注塑制品的影響。

［1］Martini J E，Ellen J，Suh N P．The Production and Analysis of Microcellular Foam［D］．Cambridge MA：Dept Mech Eng MIT，1981．

［2］Martini J E，Waldman F A，Suh N P．The Production and Analysis of Microcellular Thermoplastic Foams［J］．Society of Plastic Engineering Technical Papers，1982，28：674－676．

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［8］孫忠博，信春玲，閆寶瑞，等 ．微孔發(fā)泡注塑注氣量控制的理論和實(shí)驗(yàn)［J］．塑料，2013，42（5）：80－83． Sun Zhongbo，Xin Chunlin，Yan Baorui，et al．Theoretical and Experimental Study on Injection Molding Control of Microcellular Foam Injection［J］．Plastics，2013，42（5）：80－83．

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2017年第11屆成都橡塑及包裝工業(yè)展覽會(huì)邀請(qǐng)函

第11屆成都橡塑及包裝工業(yè)展覽會(huì)將于2017年10月12－14日在成都世紀(jì)城新國(guó)際會(huì)展中心舉行，此次展會(huì)規(guī)模設(shè)定展位800余個(gè)，預(yù)計(jì)展出規(guī)模約30000m2，參展企業(yè)突破400家，專業(yè)觀眾20000人次以上。為了助推四川塑膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，更好地推動(dòng)展會(huì)成為西部地區(qū)涉塑產(chǎn)業(yè)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝的重要交流平臺(tái)，成都立嘉會(huì)議展覽公司將一如既往地與各地方行業(yè)協(xié)會(huì)及全國(guó)各大知名企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，為打造西部第一橡塑及包裝工業(yè)展覽會(huì)而不懈努力。

成都——國(guó)家“一帶一路”戰(zhàn)略及長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略的重要節(jié)點(diǎn)城市，西部大開(kāi)發(fā)的引擎城市和“成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)”核心城市，在中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展版圖中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和戰(zhàn)略地位。獲批設(shè)立自貿(mào)區(qū)、《成渝城市群發(fā)展規(guī)劃》獲批、內(nèi)陸鐵路樞紐口岸等；成都是中國(guó)西部最具競(jìng)爭(zhēng)力的IT產(chǎn)業(yè)聚集地，是國(guó)內(nèi)重要的集成電路產(chǎn)業(yè)基地，全國(guó)五大國(guó)家級(jí)軟件產(chǎn)業(yè)基地之一。

近年來(lái)，成都按照打造成都“大車都”的規(guī)劃布局，以成都經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)為核心區(qū)域，聚集了大眾、豐田、沃爾沃、東風(fēng)神龍等11家國(guó)內(nèi)外知名整車企業(yè)，300余家關(guān)鍵零部件企業(yè)，搭建了年生產(chǎn)能力170萬(wàn)輛的整車生產(chǎn)平臺(tái)。同時(shí)，成都將堅(jiān)持把汽車產(chǎn)業(yè)作為推進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的主攻方向，將2025年整車制造能力超過(guò)300萬(wàn)輛設(shè)為目標(biāo)。最終成為世界知名、中國(guó)一流的成都國(guó)際汽車城和成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要增長(zhǎng)極。

成都生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較強(qiáng)，“十二·五”期間，生物醫(yī)學(xué)材料及醫(yī)療器械是其發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域，將重點(diǎn)發(fā)展醫(yī)用聚氨酯、醫(yī)用聚乳酸、醫(yī)用塑料、醫(yī)用膠原等醫(yī)用基礎(chǔ)原材料及耗材等。中國(guó)包裝印刷產(chǎn)業(yè)整體西移，西部市場(chǎng)原材料富庶，人力資源豐富。西部包裝印刷行業(yè)未來(lái)發(fā)展之路走勢(shì)走勢(shì)看漲。成都市包裝產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)由2010年的500余家增至2015年的1200余家，年平均遞增20%，年生產(chǎn)總值平均遞增10%左右。產(chǎn)業(yè)布局（主要分布）按照西向發(fā)展戰(zhàn)略布局，到2020年形成西向溫江、崇州、邛崍、大邑，西南新津、蒲江，西北新都、彭州的環(huán)形西向成都市包裝產(chǎn)業(yè)圈。

選擇成都，其實(shí)是選擇西部。成都是西部地區(qū)的科技中心、商貿(mào)中心、金融中心和交通通信樞紐，是西部經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈。2016年1－7月，成都投資促進(jìn)繼續(xù)保持平穩(wěn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，新簽約引進(jìn)重大項(xiàng)目（含增資）176個(gè)，總投資1934．65億元。在電子信息、汽車、生物醫(yī)藥、航空航天等先進(jìn)制造業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，成都引進(jìn)中植新能源汽車項(xiàng)目、科倫藥業(yè)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)基地、格力電器西南產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目等，為增強(qiáng)全市工業(yè)投資后勁奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。巨大的綜合效益和優(yōu)越的地理位置將西部開(kāi)發(fā)引擎城市——成都推向了更高的位置，受到來(lái)自全球的矚目，綜合實(shí)力得到了巨大增長(zhǎng)，國(guó)際化進(jìn)程速度加快。

屆時(shí)主辦方將邀請(qǐng)西部區(qū)域即四川、重慶、貴州、云南、陜西等西部主要省市省區(qū)市觀眾為主；同時(shí)由各省市行業(yè)協(xié)會(huì)組團(tuán)參觀采購(gòu)，并免費(fèi)給國(guó)內(nèi)外專業(yè)VIP買家提供住宿酒店。參觀企業(yè)以家用電器、電子產(chǎn)品、汽車零配件、塑料包裝及容器、包裝印刷、醫(yī)療為主，另邀請(qǐng)食品、飲料、日用品、體育用品、玩具、禮品、服飾、工程配件、建筑材料、模具及零部件加工等行業(yè)，還邀請(qǐng)各大專院校、化工科研單位、相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)、新聞媒體、投資貿(mào)易機(jī)構(gòu)人士參觀。

11年專業(yè)展會(huì)舉辦經(jīng)驗(yàn)，20000家準(zhǔn)確的行業(yè)內(nèi)客戶資料，20人的專業(yè)觀眾邀請(qǐng)團(tuán)隊(duì)一對(duì)一邀請(qǐng)，確保高質(zhì)客戶前來(lái)參觀；與各地汽車制造產(chǎn)業(yè)基地、IT產(chǎn)業(yè)園、家電工業(yè)園等合作，專車接送參觀團(tuán)，洽談協(xié)助展商尋找采購(gòu)及合作伙伴；覆蓋四川省內(nèi)各大汽車產(chǎn)業(yè)基地、汽配城、IT產(chǎn)業(yè)園以及高速路段及各大工業(yè)園區(qū)。展示產(chǎn)品包括各種注塑機(jī)、擠出機(jī)及生產(chǎn)線、吹塑機(jī)、吹瓶機(jī)、熱成型機(jī)、吸塑機(jī)、裁斷機(jī)、橡膠機(jī)械等橡塑裝備；機(jī)械手及自動(dòng)化設(shè)備、測(cè)試儀器、模具及加工設(shè)備等輔助設(shè)備；各種塑料包裝機(jī)械、各種印刷機(jī)械、薄膜技術(shù)、各種打包機(jī)纏繞設(shè)備，各種包裝機(jī)械及自動(dòng)化生產(chǎn)線、食品及藥品包裝及制盒機(jī)械、標(biāo)簽、噴碼及條碼、其他相關(guān)產(chǎn)品及技術(shù)；各種工程塑料、改性塑料、顏料及色母粒、各種復(fù)合及特種材料、化工助劑及原材料、生物塑料、添加劑、半制成品等。

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Investigation and Quantitative Measurement of Gas Surge in Supercritical Fluid Microcellular Foam Injection Molding

DUAN Tao1，YAN Baorui1，XIN Chunling1，HE Yadong1，2
（1．College of Mechanical and Electrical Engineering，Beijing University of Chemical Technology，Beijing 100029，China；2．Polymer Processing Equipment Engineering Research Center，Ministry of Education，Beijing 100029，China）

There are often some uneven mixing cells with uneven sizes in supercritical fluid（SCF）microcellular foam injection molding products．This fault was named as“gas surge”phenomenon，and it influenced the quality of foam products，significantly．In this paper，the procedure of gas injection was deduced through the observation and analysis of the experimental phenomena．It was found that the occurrence of gas surge in SCF micro－foam injection molding was due to the clearance for hardware devices．Influencing factors of gas surge were confirmed by the experiment designed in this work and then studied quantitatively．A measurement method of initial gas surge was also proposed as a reference for precise injection of microcellular foam injection．

microcellular foam；injection molding；supercritical fluid；gas surge；gas measurement

TQ320．66＋2

B

1001－9278（2017）07－0082－05

10．19491／j．issn．1001－9278．2017．07．014

2017－01－06

聯(lián)系人，dtisgod＠foxmail．com