振动对橡胶注射流动的影响

焦冬梅,李冬燕,张 涛,郭 超,苑诗帅

(1.青岛科技大学 机电工程学院,山东 青岛266061;2.青岛汉缆股份有限公司,山东 青岛266061)

橡胶是黏弹并存的材料,流动中高分子链构象的改变使橡胶表现出优异的弹性行为,使成型不同形状、尺寸制品成为可能[1-3]。但是高柔顺性的橡胶分子链,表现出比塑料分子链更为明显的弹性行为,从而造成流动内摩擦大、易于蜷曲的现象,致使胶料流动阻力大,流动性差,因为这些问题的存在使制品出现流痕、缺胶、综合机械性能下降等质量问题[4-6],以及能耗高、设备要求高的生产问题[7-8]。因为橡胶流动性差的特征,造成高分子成型的传统工艺在橡胶材料上的应用受到了限制,如难以注射成型像大型护弦、高铁风挡尺寸大、质量重的大型橡胶制品,所以注射成型的产品优势难以在橡胶制品中充分展示[9-10]。

针对目前存在的问题,充分发挥注射技术在橡胶领域的应用潜力,课题组提出了通过动态诱导注射技术来降低橡胶流动阻力、改善流动性的方法。通过模拟预测振动对流动的影响趋势并通过实验研究证明了该技术的有效性。

1 实验部分

1.1 实验平台

自行搭建橡胶动态实验平台见图1。

图1 动态实验平台结构图Fig.1 Structure diagram of dynamic experiment platform

该平台可为流动胶料提供振动范围为频率0～100 Hz,振幅0～1.5 mm。注射用模具固定在振动台上,模具中的混炼胶受到振动台振动的影响,混炼胶在柱塞作用下充填模腔时,检测系统对胶料填充过程压力监测并输出。采用输出压力及充填长度作为胶料流动性的评价指标。……