塑料熔体微型挤出流变行为及形态演变.pdf

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1、塑料工业第38卷第1期CHINAPLASTICSINDUSTRY2010年1月塑料熔体微型挤出流变行为及形态演变刘斌，吴明星(华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室聚合物新型成型装备国家工程研究中心，广东广州510640)摘要：重点探讨了熔融沉积成型中基于螺杆式喷头的塑料熔体微型挤出流变行为的研究现状，并从高分子链结构和高分子运动机理出发，简要地分析了熔体经喷嘴的挤出物的形态演变情况，对塑料微型挤出技术的发展趋势进行了展望。关键词：塑料熔体；微型挤出；流变行为；形态演变中图分类号：TQ3

2、20．663文献标识码：A文章编号：1005—5770(2010)01—0004—04RheologicalBehaviorandConfigurationEvolutionofPlasticMeltinMicro’extrusionLIUBin．WUMing—xing(NationalEngineeringResearchCenterofNovelEquipmentforPolymerProcessing，TheKeyLaboratoryofPolymerProcessingEngineeri

3、ngofMinistryofEducation，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Thispaperstudiedtherheologicalbehaviorofplasticmeltinmicro。extrusionbasedonscrewsprayheadinfuseddepositionmodeling(FDM)．Inthispaper，theconfigurationevolutionofmel

4、tfromthesprayheadbasedonthechainstructureandmotionofmacromoleculewasanalyzed．Developmenttrendofthemicroextrusiontechniqueofplasticwasalsoexpected．Keywords：PlasticMelt；Micro’extrusion；RheologicalBehavior；ConfigurationEvolution随着现代科学技术的发展，微型产品越来越多。出的一种

5、技术。精密挤出主要体现在“精度”上，微、小型化成了当代科技发展的一个重要方向。近年而微型挤出主要则体现在“小”上。目前，微型挤来，微成型技术发展较快，其制品广泛应用在自动出技术在熔融沉积(FDM)快速成型中得到了广泛化、医疗、环境测试、国防、航天等多个领域，有着的应用。广阔的发展前景。微型挤出作为微成型技术中的一FDM是快速成型技术的一个重要成型方法，首种，因其精度高、生产效率高以及材料的高利用先由美国Stratasys公司实现其商业化。与其他快率(理论上是100％)等优点_2在微型机电系统速成

6、型工艺相比，FDM工艺具有材料适应性广泛和(MEMS)中有很大的应用。支撑料容易去除等优点J。根据成型时材料的形态1概述不同，一般可分为熔融喷射和熔融挤压两种成型方目前的塑料微成型技术大多数是微注射成型技式_6J。其中，熔融挤压快速成型是熔融沉积快速成术，对于塑料微型挤出技术的研究很少，这主要在于型工艺的一种主要形式，其特点在于原型件是由熔融传统的塑料挤出主要是以挤出塑料管材或棒材为主，材料通过喷嘴挤出逐层堆积而成的。在成型过程中，而如果挤出微细的丝状制品，可以采用拉丝工艺，没材料在喷头中被加热

7、熔化，并通过喷嘴以一定的压力有必要进行微型挤出成型。因此，到目前为止，国内挤出，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动时挤出熔外关于塑料的微型挤出成型工艺几近空白。融材料，从而成型一层，然后工作台下降一层厚度，提到塑料的微型挤出成型不同于精密挤出成型。再进行下一层的堆积，直至原型件堆积完成J。在精密挤出成型的主要特征是：挤出装备工作状态极为该成型工艺中，喷嘴口径微小，一般直径在0．1～稳定，加工工艺条件可以得到严格的保障，挤出制品0．5mm。的几何精度比常规挤出成型方法提高50％以上J。在成型过程中，

8、从喷嘴中出来的丝料直径大小决而微型挤出成型是将熔融的塑料熔体通过微小口模挤定了原型件表面的精度和质量，而该丝料一定是从喷作者简介：刘斌，男，1969年生，工学博士，副教授，主要研究方向为模具CAD／CAE／CAM和材料成型装备及数控技术，已发表科技论文120余篇。bliu@scut．edu．cn第38卷第1期刘斌等：塑料熔体微型挤出流变行为及形态演变嘴中挤出，而不是采用传统方法拉出来的，因此，这刘光富等¨。。利用挤出理论，对熔体在螺杆式挤也是熔融沉积成型工艺采用微型挤出技术的主要出喷头内流动的流