Page 77 - 《橡塑技术与装备》2023年12期

新技术与新产品 Sai Yandamuri 等·物理微发泡螺杆设计、性能测试及仿真研究

表 11 利安德巴塞尔材料实验结果对比
材料 螺杆 熔胶时间 /s 最高偏差试验点 最大减重比 /%
Max 最大 Min 最小 熔胶时间 /s 重量 /g
HC EKM 2226T XS 35.4±0.3 30.5±0.9 30.5±0.9 159.4±2.1 27.2±0.0
FP 19.4±1.0 14.1±0.1 19.4±1.0 166.3±1.5 24.0±0.1
HC HYM 2216T XS 45.5±2.2 38.9±12.0 38.9±12.0 168.0±1.2 15.6±0.6
FP 15.5±0.2 15.2±0.1 15.4±0.3 155.0±2.1 15.4±1.1
HC ERG 2152F XS 48.4±0.5 10.6±0.4 38.4±0.7 120.7±0.6 29.6±0.1
FP 38.2±0.1 7.1±0.0 28.6±0.2 122.0±0.9 29.0±0.4
HC TYC 2141F XS 31.8±0.3 7.7±0.1 25.2±0.7 143.1±0.4 30.9±0.1
FP 24.5±0.5 4.6±0.0 24.5±0.5 133.4±0.8 31.7±0.2
表 12 北欧化工材料实验结果对比
材料 螺杆 熔胶时间 /s 最高偏差试验点 最大减重比 /%
Max 最大 Min 最小 熔胶时间 /s 重量 /g
MD231U XS 34.1±0.8 9.0±0.2 26.9±3.2 144.2±1.2 26.0±0.2
FP 23.0±0.6 5.9±0.1 23.0±0.6 146.3±1.6 26.5±0.4
EE058AI XS 22.0±0.7 9.1±0.4 20.5±1.6 112.7±0.7 9.5±0.1*
FP 13.2±0.3 5.1±0.1 13.2±0.3 107.0±0.8 20.5±1.0
GB303HP XS 30.1±0.3 20.1±0.2 30.1±0.3 134.7±0.2 18.5±0.1
FP 14.8±0.3 11.2±0.2 14.8±0.3 131.1±0.8 17.4±0.8
GD310U XS 26.8±0.4 9.3±0.1 13.6±0.7 135.8±1.4 6.5±0.2
FP 23.0±0.1 4.9±0.0 15.4±0.8 131.3±1.1 7.8±0.8
但熔胶时间有显著差异。在 LyondellBasell HC HYM 5 个试样，将长方体，尺寸为 190 mm×150 mm×4.9

2216T 材料试验中，FP 螺杆的熔胶时间比 XS 螺杆缩 mm 用 CNC 切割而得，厚度 4.9 mm），进行拉伸和弯
短了 65.9%。FP 螺杆熔胶时间更短，有显著优势。 曲测试，比较试验点的均值，如图 4 所示。
假定使用相同的气体量，FP 螺杆生产零件的最大
减重与 XS 生产的零件相当。
工艺参数的差别会影响泡孔的形成，进而影响发
泡产品最终的性能 [6] ，所以同一材料在不同注塑参数
设置时的减重并不相同，从经济效益角度，我们列出
了最大减重数据。
从最大减重的实验数据可以看出，应用物理发泡
工艺，在此产品上的最大减重因材料不同而异。具体
而言，含有矿物填充的 PP 最大减重可达 31.7%，短 图 4 实验样条
波纤增强的 PP 最大减重可达 29.6%，长波纤增强的
从图 5 可以看出，FP 螺杆和 XS 螺杆在实体零件
PP 最大减重可达 27.2%。添加填料的聚合物有更细密
和发泡零件的拉伸强度相当。但是，发泡后的拉伸强
的泡孔结构，因为填料有助于泡孔成核并增加熔体强
度与实体相比会下降。在最大减重情况下，含有矿物
度 [7] 。
填充的 PP 最大降幅达 56.3%，短波纤增强的 PP 最大
同样是短波纤增强的 PP，最大减重也不同，HC
降幅达 42.1%，长波纤增强的 PP 最大降幅达 34.6%。
ERG 2152F 最大减重 29.6%，而 GD310U 最大减重
对于减重最大的零件（图 6），长波纤增强的 PP
7.8%。其余材料有类似的现象，说明不同材料配方对
使用 XS 螺杆生产的零件的拉伸强度稍好，含有矿物
发泡的影响较大。
填充的 PP 和短波纤增强的 PP 使用 FP 螺杆生产的零
* 此项没有做最大减重，数据为 XSn0p0c1 实验
件拉伸强度稍好。由于高标准偏差，拉伸试验结果具
点的数值。
有局限性。
2.2.6 机械性能
弯曲试验（图 7）表明，使用 XS 螺杆生产的零
除了机器数据和工艺稳定性外，我们还对生产的
件具有略高的弯曲强度。这可能是因为更均匀的细胞
零件进行了力学和微观结构分析。
结构或不同的表皮层厚度造成。
根据 ISO27-2 标准准备测试用样条（每个试验点

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年