[實(shí)用新型]在線測(cè)試聚合物壓力-比容-溫度關(guān)系的裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720103422.7
• 申請(qǐng)日: 2007-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201002333Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊衛(wèi)民;王建;謝鵬程;丁玉梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C45/76
• 分類號(hào): B29C45/76;G01N33/44
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種聚合物壓力(P)、比容(V)、溫度(T)關(guān)系在線測(cè)試裝置，特別是涉及一種用于注塑機(jī)在線測(cè)試聚合物的P-V-T關(guān)系的測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

注塑機(jī)主要由模具、注塑系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳動(dòng)和電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成，模具主要由靜模板、動(dòng)模板、型芯、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、定位固定部件和脫模抽芯系統(tǒng)組成。模具安裝在合模系統(tǒng)的合模板上使用。壓力、溫度、時(shí)間是影響聚合物注塑成型工藝的主要因素。在聚合物原材料、模具結(jié)構(gòu)一定的情況下，注塑成型工藝參數(shù)對(duì)制品質(zhì)量有直接影響。聚合物的壓力、比容、溫度關(guān)系，即P-V-T之間的關(guān)系為注射模塑過(guò)程的參數(shù)的設(shè)置以及分析制品加工中產(chǎn)生翹曲、收縮、氣泡疵點(diǎn)等缺陷的原因提供依據(jù)。

聚合物P-V-T測(cè)試儀是一種用于測(cè)定聚合物比容與壓力、比容與溫度的函數(shù)關(guān)系的儀器。比容與壓力及比容與溫度的函數(shù)關(guān)系是通過(guò)P-V-T曲線圖反映的，從聚合物的P-V-T曲線圖可獲得直觀的聚合物的密度、比容、壓縮性、體積膨脹系數(shù)及狀態(tài)方程等方面的信息。目前聚合物P-V-T參數(shù)測(cè)試技術(shù)有直接加壓和間接加壓兩種測(cè)試方法，例如：德國(guó)SWO公司的Piston-cylinder技術(shù)和Gnomix公司的Confining?fluid技術(shù)，可分別歸結(jié)為直接加壓和間接加壓兩種測(cè)試方法。錢漢英等人在“聚合物PVT關(guān)系測(cè)定技術(shù)”(中國(guó)塑料，1996，10(2)：63)中報(bào)道，這兩種方法之區(qū)別在于儀器加壓活塞是否直接與聚合物試樣接觸。在間接法中活塞筒內(nèi)充入液體介質(zhì)，試樣浮于液體介質(zhì)中，活塞通過(guò)液體介質(zhì)對(duì)聚合物試樣施加壓力或加熱、冷卻。一般在直接法測(cè)定中，試樣體積測(cè)定儀僅需測(cè)定位移高度。間接法測(cè)定由于要使用液體介質(zhì)，試樣體積的變化是通過(guò)液體介質(zhì)體積變化的測(cè)量經(jīng)過(guò)分析而獲得，所測(cè)定的密度是相對(duì)值，通常液體介質(zhì)用水銀，水銀存在毒性、泄漏問(wèn)題。此外使用水銀介質(zhì)的測(cè)定過(guò)程中還需借助真空排除液體介質(zhì)中存在的空氣。直接法測(cè)定時(shí)，根據(jù)聚合物加工過(guò)程的工藝參數(shù)溫度可達(dá)420℃，壓力可達(dá)250MPa，而非直接法測(cè)定時(shí)由于液體介質(zhì)用水銀，溫度最高只能為350℃。

采用以上兩種方法的儀器設(shè)備都是針對(duì)聚合物樣品進(jìn)行測(cè)試。而且還都存在一個(gè)問(wèn)題：聚合物樣品的測(cè)試條件與聚合物實(shí)際加工工藝過(guò)程不一致，因此通過(guò)這些技術(shù)測(cè)試得到的聚合物P-V-T曲線來(lái)指導(dǎo)注塑成型工藝參數(shù)的制定是不夠準(zhǔn)確的，將聚合物P-V-T曲線用于模具設(shè)計(jì)和CAE分析也就存在差異。尤其是在當(dāng)今CAD/CAE/CAM技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，聚合物的P-V-T數(shù)據(jù)愈能真實(shí)反映加工過(guò)程中聚合物的實(shí)際情況，計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果才會(huì)愈準(zhǔn)確。當(dāng)用CAE軟件進(jìn)行分析時(shí)，如果用國(guó)外提供的聚合物材料性能的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬計(jì)算只能得到相當(dāng)粗略的結(jié)果，因此有必要根據(jù)我國(guó)常用的聚合物材料進(jìn)行P-V-T參數(shù)測(cè)量，在此基礎(chǔ)上建立聚合物P-V-T數(shù)據(jù)庫(kù)就非常有意義。而且，以上兩種方法都是通過(guò)專門的儀器為載體來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物P-V-T關(guān)系測(cè)試的，需要設(shè)計(jì)專門的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，測(cè)試前還要專門準(zhǔn)備好測(cè)試樣品。這些都給聚合物P-V-T關(guān)系的測(cè)定帶來(lái)了不便。

目前，在注塑機(jī)上進(jìn)行測(cè)試的技術(shù)已經(jīng)有很多，包括在模具中安裝壓力傳感器和溫度傳感器來(lái)在線測(cè)量模腔中壓力和溫度的一些相關(guān)技術(shù)，測(cè)量都是針對(duì)注塑機(jī)加工過(guò)程工藝參數(shù)的控制。但是在聚合物P-V-T關(guān)系測(cè)量方面，還沒(méi)有見(jiàn)專門用于注塑機(jī)的在線測(cè)試裝置的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種可以用于注塑機(jī)上在線測(cè)試聚合物壓力-比容-溫度關(guān)系的裝置，本實(shí)用新型能夠在注塑成型工藝條件下，在線直接測(cè)得模具腔體中聚合物的P-V-T參數(shù)值。

本實(shí)用新型在線測(cè)試聚合物壓力-比容-溫度關(guān)系的裝置，該裝置由模具、壓力傳感器、溫度傳感器、位移傳感器、加熱棒和模腔開(kāi)關(guān)構(gòu)成；模具主要由靜模板、動(dòng)模板、型芯、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、定位固定部件和脫模抽芯系統(tǒng)組成，型芯與靜模板形成的模腔在合模方向具有一段橫截面積不變的直段；壓力傳感器與溫度傳感器設(shè)置在模具的靜模板與型芯上，位移傳感器設(shè)置在模具的靜模板與動(dòng)模板之間；加熱棒和冷卻水道布置在模具的靜模板和動(dòng)模板上；模腔開(kāi)關(guān)由模腔開(kāi)關(guān)閥、連接塊和驅(qū)動(dòng)液壓缸構(gòu)成，模腔開(kāi)關(guān)安裝固定在模具的靜模板與定模板之間。

本實(shí)用新型裝置的模具的模腔開(kāi)關(guān)閥為階梯形設(shè)置在模具的靜模板上開(kāi)設(shè)的階梯槽中，模腔開(kāi)關(guān)閥的前段有通孔，在模具的靜模板上設(shè)有排料孔與階梯槽相通。