【文章內容簡介】 樣表觀形貌和密度。至少選擇 3 個溫度， 注射用高分子材料從 PP、 PE、 PS、 PA、 ABS 以及 共混改性 材料中選擇一種 。 測試注射成型壓力與力學性能（沖擊、彎曲、拉伸）。至少選擇 3 個壓力， 注射用高分子材料從 PP、 PE、 PS、 PA、 ABS 以及 共混改性 材料中選擇一種 。 測試注射成型溫度與力學性能（沖擊、彎曲、拉伸）。至少選擇 3 個溫度， 注射用高分子材料從 PP、 PE、 PS、 PA、 ABS 以及 共混改性 材料中選擇一種 。 三、實驗原理 高分子材料注射 成型機基本上是由一臺小的擠出機 ,模具 的開合 ,鎖模機構 ,液壓傳動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。由于螺桿與料筒的長徑比小 ,因此它不具備共混改性功能 ,料筒與螺桿只是將高分子材料加熱熔融。將擠出共混后的粒料，由加料口放入注射機料筒內，由螺桿旋轉將熔料前推至料筒最前端，高分子材料在前進的過程中 ,受加熱圈的影響及摩擦生熱的影響 ,高分子材料顆粒逐漸由固態(tài)變成粘流態(tài) ,在噴嘴與料筒的前端儲存待用。然后，螺桿軸向移動將熔料經噴嘴注入到封閉的模腔內 (見圖 所示 )，冷卻定型后，打開模具取出制品。 四、實驗條件 SZ60A 高分子材料注射成型機（在實驗室進行現(xiàn)場講解， 操重箱見圖 ） 試樣模各一套 （拉伸、沖擊、電性能模芯各一套） 鑷子 一把 試電筆 一支 內六方形扳手 一套 鐵錘 一把 銅棒 一根 剪子 一把 改錐 一把 13 白磁盤 一個 脫模劑 若干 圖 注射成型原理 圖 注射機操縱箱 五、實驗步驟 用鑰匙將設備總電源開關 5 打開。溫控表呈綠燈亮開始升溫，并按預先設計好的溫度調節(jié)控溫表的預定溫度（從右往左為熔融段、加料段）。噴嘴由調壓器調節(jié)電壓大小控制溫度。開始可調節(jié)為 150200V， (在正常成型后 ,可將噴嘴控制電壓調節(jié)到 100150v)料筒各段開始升溫，同時要把注射機背面的冷卻水閥打開，用循環(huán)水冷卻加料座下端，使其始終處于比較低的溫度； 觀察表溫，各塊表都達到預定溫度后，恒溫 30 分鐘。此時應用油壺將機器各注油孔內加油。加油前應先將機器擦干凈，除 去灰塵； 14 料筒各段達到預定溫度后 ,注射機噴嘴有熔料流出時 ,按下操縱臺上綠色按鈕，將主機啟動，空車運轉 2分鐘，將烘箱內的料取出倒入料斗內； 關閉設備的安全門，將模具控制按鈕 3指向閉模，模具完全閉合后，將扳把開關4指向轉動。螺桿旋轉，料會從料斗內源源不斷地往噴嘴方向輸送。當螺桿上擋塊撞開行程開關后，螺桿將停止轉動，加料停止； 將扳把開關 4 指向注射，熔融料會從噴嘴內快速噴出（對空注射）。清洗料筒內殘存的料，然后讓螺桿轉動，一再注射，反復沖洗料筒 34次； 料筒沖洗干凈后，將扳把開關 4 指向轉動，讓螺 桿旋轉，為下次注射準備。扳動7使注射座前進，噴嘴頭與定模主澆道的半圓形凹坑貼緊后，將扳把開關 4指向注射，注射完畢后保壓 510秒鐘（注射頭不動），此時安全門可以打開； 轉動扳把開關 4指向旋轉，螺桿又開始轉動，預塑。料筒內料滿后，螺桿停止轉動。扳動開關 7使注射座后退，開始計時進行冷卻。 4050 秒后，轉動開關 3 開模，取出制品； 重復 67 動作 5次，完成沖擊試樣的制備；見圖 所示； 圖 操作程序圖 更換模芯，將模具重新閉合 后再開啟，但不能完全打開（注射機頂桿不能與模具的頂出底板相接觸），將模具的頂出系統(tǒng)后置，不妨礙模芯移動； 按下按鈕 6，將主機停轉后，用內六方形扳手旋松模塊擋塊，輕輕地移動，將定模芯抽出，并按規(guī)定方向閉合放置一旁，再裝上另一套模芯（拉伸試樣模），將模芯擋塊旋緊后，重新啟動機床（按 2）； 1重復 67動作 5次，獲得拉伸試樣 5模； 1重復 910動作，換上另一套模芯； 1重復 67動作 5次，獲得電性能測試試樣 5模； 1試樣完成后，要將料筒內的料全部注空。模具閉合后，重復 5 的動作數(shù)次，直到螺桿 不再后退為止。關閉按鈕 6，并關閉 5； 1用棉紗擦拭機床，并清理工具放回原處。打掃地面，整理試樣，將有用的留下，澆注系統(tǒng)廢料放入廢料袋內； 1最后關閉冷卻水閥門。 關安全門 合 模 射體前進 注射保壓 螺桿轉動 取出制品 開 模 冷 卻 射體后退 開安全門 15 六、實驗結果討論 總結 注射成型壓力或注射成型溫度影響成型試樣表觀形貌和密度的規(guī)律。 總結 注射成型壓力或溫度影響力學性能（沖擊、彎曲、拉伸）的規(guī)律。 簡述影響注射成型制品質量的因素？ 注射成型中，保壓時間是如何計算的？它的時間長短會影響制品的哪些性能？ 七、 思考題 試簡述注射成型原理。 什么是注射成型周期？其確定依據(jù)是什么？ 影響高分子材料成型制品質量因素有哪些？ 八、參考書或文獻 成都科技大學主編，塑料成型工藝學，中國輕工業(yè)出版社； 北京塑料工業(yè)公司編，塑料成型工藝，輕工業(yè)出版發(fā)行社出版。 九、實驗報告（格式見附件）。 16 復合材料增強體滲透率實驗 一、實驗目的 了解復合材料增強體滲透率的含義及作用； 掌握復合材料增強體滲透率的測試方法； 了解影響復合材料增強體滲透率的主要因素。 二、可供自選的實驗內容 平紋織物（不同纖維體積含量）； 經編織物（不 同纖維體積含量）； 短切氈（不同纖維體積含量）。 三、實驗原理 樹脂在增強材料預成型體中的流動浸潤可視為是一種滲流過程，其流動規(guī)律應遵從Darcy 定律。 Darcy 定律是十九世紀物理學家 Darcy 在研究液體對土壤的滲透過程中發(fā)現(xiàn)的一種流體在多孔介質中的滲流規(guī)律，數(shù)學表達式（ ）為： LPAKQ ?????? ? （ ） 式中 Q 為流過截面 A 的流量； ?P為流體在 ?L 流距長度上的壓力降； ?為流體粘度；K是多孔介質的一個特性 常數(shù)，稱為滲透率，反映流體在多孔介質中流動的難易程度?？紤]纖維預成型體多孔介質的各向異性， LCM 工藝中樹脂與增強材料預成型體中的流動浸潤需采用各向異性流動的 Darcy 定律（式 ）和流體連續(xù)性方程（式 ）描述： Pkv ???? ?? （ ） 0zwyvxu ????????? (） 式中 v? 是樹脂流動 速度矢量 ； P? 是沿流動方向的壓力降梯度； k 是滲透率張量； u、 v 及w 分別為 v? 在 x、 y及 z方向的速度分量?？紤]預成型體各向異性時有： ???????????zzzyzxyzyyyxxzxyxxkkkkkkkkkK () 式中， Kij(i=x,y,z； j= x,y,z)為相應方向上的滲透率分量。同時，樹脂流動充模過程是一動邊界過程。因此僅在各向同性滲透率和等溫注射（ ?=Constant）條件下，單向或一維流場 (Unidirectional or 1D flow)及二維放射流場（ Planar radial or 2D flow）時， 17 樹脂流動充模過程可以有簡析解。其余情況下的流動充模過程均為非線性行為，很難直接得到簡析解。 一維單向流動主要指單管流動或二維線形注射流動，其中二維線形注射在理想情況下流動前峰是平移推動的，在垂直于流動方向上不發(fā)生質流交換，從而實際樹脂填充過程也是一維單向流動的效果。假設流動方向為 X方向，時間參量用 t表示，壓力用 P 表示，粘度用η表示，滲透率用 K表示，則 根據(jù)達西定律有： ?KdxdPdtdx ?/ () 考慮一維流動特性，則又有： xPdxdP? () 上式中 p為流動方向上流體中某時刻兩點間的壓力差， x為此兩點間的距離，將式 ()代入到式（ ）中，經整理有： PdtKxdx?? () 將式 []兩邊同時積分，有： ?? ???? tx dtpkdxx 00 /? () 最后積分結果為： 22 xKPt ?? () 根據(jù)式（ 9）做 tx2圖，可以得到斜率，在η與 P 已知的情況下，可以求 得滲透率 K。 單位： xcm,η Pa s, PMPa , ts, kcm2 , 1CP=1mPa s 四、實驗條件 1）實驗設備及工具 注射設備 1臺 旋轉粘度計 1臺 滲透率測試模具 4套 鋼板尺 4把 計時器 4個 剪刀 2把 2）實 驗材料 平紋布 若干 短切氈 若干 實驗測試專用液 若干 18 五、有可能的實驗設計路線舉例 剪裁纖維 將待測纖維織物（方格布）根據(jù)模具尺寸進行剪裁； 2 、安裝模具 將剪裁好的纖維織物鋪放在模具中，平紋布鋪放 12 層，短切氈鋪放 5層；合模，檢查模具密封情況； 滲透率測試液的粘度測試 對滲透率測試液進行粘度測試，并記錄粘度值； 注射 調節(jié)注射設備至 適當壓力范圍，一般為 ，將直尺放置于模具面板，注射，記錄單位距離樹脂流過的時間。 實驗報告 根據(jù)實驗指導書中的方法，作 t－ x2曲線，求出斜率，并計算滲透率值。 六、 實驗結果與討論 根據(jù)實驗結果作作 t－ x2曲線，求出斜率，并計算滲透率值； 分析各種織物不同纖維