气辅共挤技术对聚合物异型材成型的影响与节能效应

"邓小珍、柳和生等学者的研究论文探讨了气体辅助对聚合物异型材多层共挤成型的影响。他们运用有限元方法，针对I形多层共挤口模进行了三维非等温粘弹数值模拟，比较了传统共挤与气辅共挤在流场、离模膨胀及界面形状上的差异。研究发现，熔体流率对壳层和芯层的离模膨胀有显著影响，但对整体离模膨胀影响不大。气辅共挤可以有效地减少或消除传统共挤的离模膨胀问题，并具有节能效果。此外，口模出口处的剪切速率和二次流动最大值区域是制品变形最严重的部位。关键词涉及材料加工、挤出胀大、数值模拟、黏弹性以及气辅共挤。" 本文是一篇首发论文，由国家自然科学基金和高等学校博士学科点专项科研基金资助，研究团队来自南昌大学聚合物加工研究室和上饶师范学院物理与电子信息学院。文章的核心在于气体辅助技术如何改进聚合物异型材的多层共挤成型过程。 在聚合物加工领域，共挤成型是一种常见的制造工艺，用于生产具有不同性能层的复合材料。然而，传统共挤过程中常常会出现离模膨胀问题，导致产品尺寸控制困难和质量不稳定。研究者通过等温理论模型的实验验证和有限元分析，深入研究了这一问题。 在气辅共挤技术的应用下，他们观察到熔体流率的变化对壳层和芯层的离模膨胀有明显作用，而对整体离模膨胀影响较小。这表明，通过精确控制气体辅助，可以更好地调控材料的流动行为，从而减少不良变形。同时，气辅共挤工艺由于能够减少离模膨胀，不仅可以提高产品质量，还能够降低能耗，这对于环境保护和生产效率提升具有重要意义。 此外，他们还确定了口模出口处的剪切速率和二次流动最大值位置是制品形态控制的关键区域。这些发现对于优化口模设计、提高制品精度提供了理论依据，对于实际生产过程中的工艺参数调整有着直接的指导价值。 这项研究通过数值模拟和实验相结合的方法，深入剖析了气体辅助技术在聚合物异型材多层共挤成型中的作用，为改善工艺条件、优化制品质量和实现节能减排提供了新的思路和技术支持。