一种利用注塑机估算树脂材料非牛顿指数的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及注塑成型领域，特别是设及一种利用注塑机估算树脂材料非牛顿指数 的方法。
【背景技术】
[0002] 注塑过程中，了解烙融树脂在注塑机内及模具内的流动特性对判断树脂加工性能 好坏W及射出产品质量方面十分关键。运里的流动特性是指粘度W及材料的非牛顿指数。 树脂的流动特性决定了其在注塑机和模具中受到一定作用力时的流动情况，对参数设定和 质量控制等方面都具有指导意义，但是在材料供应商的手册中却不提供此数据。通常使用 的测定材料特性的方式是通过实验研究专用的毛细管流变仪或旋转流变仪等设备实现的。 运些设备具有成本高，需要专业知识且操作复杂的特点。
[0003] 为了解决运些问题，有学者提出了一种使用注塑机来测定材料流动特性的方法。 运种方法通过在注塑机喷嘴处加装特殊设计的毛细管来实现，在毛细管上装配有压力、溫 度传感器W及加热装置。运种方法基于实验室用毛细管流变仪的测量机理来测注塑机中材 料的流变特性。运种设计的缺点是，毛细管的结构和装配较为复杂，成本偏高。
【发明内容】
[0004] 为解决上述问题，本发明提供一种准确简便且易于操作的利用注塑机估算树脂材 料非牛顿指数的方法。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006] 一种利用注塑机估算树脂材料非牛顿指数的方法，包括W下步骤：
[0007] 1)、记录注塑机的参数，包括料筒内径rW及压力传感器到喷嘴前端范围内结构 参数，包括各圆形管流道半径R及长度1、圆锥管流道两端的半径Rl和R2及圆锥管流道的 收敛角a;
[0008] 2)、将注塑机经过一段时间的加热，使得注塑机上的喷嘴及转接器处的溫度达到 恒定且分布均匀，开始进行空射实验，在空射实验过程中仍然保持注塑机溫度的恒定及均 匀分布；
[0009] 3)、操纵所述注塑机的射台移动到远离模具一端；
[0010] 4)、操纵所述注塑机的控制器进行空射实验，同时读取并记录空射过程中的溫度、 压力、单位时间内螺杆前进的距离数据；
[0011] 5)、由单位时间内螺杆前进的距离及注塑机的料筒内径r计算出材料的体积流率 q，其中
[0012]
[0013] 6)、根据压力传感器的读数，材料的体积流率q，已知的烙体在剪切速率为Is1时 烙体的粘度n。，注塑机中喷嘴及转接器内部结构参数得出材料特性参数，其中：
[0014] 注塑机内圆形管流道的压力
[0015] 注塑机内圆锥管流道的压力
[0016]
[0017] 7)、根据各机械参数，结合压力传感器的读数得出实际总压力降W及使用步骤6) 中的计算方法求得的体积流率q值，通过线性拟合的方法得出材料的非牛顿指数n。
[0018] 进一步作为本发明技术方案的改进，所述料筒与喷嘴间设有转接器，所述转接器 包括后端与料筒内部相通的转接器圆锥管流道及前端连接喷嘴的接口。
[0019] 进一步作为本发明技术方案的改进，注塑机的喷嘴前端和喷嘴后端分别为前端圆 形管流道和后端圆形管流道。
[0020] 进一步作为本发明技术方案的改进，注塑机上喷嘴中部设有连接前端圆形管流道 和后端圆形管流道的喷嘴部圆锥管流道。
[0021] 进一步作为本发明技术方案的改进，压力传感器位于转接器后端的圆锥管流道 内。
[0022] 进一步作为本发明技术方案的改进，转接器和料筒的外部设有加热圈。
[0023] 进一步作为本发明技术方案的改进，在分别设定转接器圆锥管流道、喷嘴部圆锥 管流道和前端圆形管流道、后端圆形管流道各处的压力数值为Pi、？2、？3、？4,则可得出注塑 机内的理论总压力降为
[0024]
W对设定[0026]
[0027] 则可整理的出
[0028] InAPtotai=InA+nlnq
[0029] 由压力传感器测得的不同流率n。下对应的总压力降数值APtntai，
[0030] 可W通过线性拟合的方法求出材料的非牛顿指数n。
[0031] 本发明的有益效果：此利用注塑机估算树脂材料非牛顿指数的方法通过在注塑机 内设置压力传感器测量注塑机内整体的总压力降数据，并根据注塑机和转接器上各处尺寸 计算其个位置的理论压力降，随后通过线性拟合来得出材料的非牛顿指数，此方法操作方 便，步骤流程简单，且通过线性拟合得到的结果准确度高。
【附图说明】
[0032] 下面结合附图对本发明作进一步说明：
[0033] 图1是本发明实施例中注塑机内流道结构示意图。
【具体实施方式】
[0034] 参照图1，本发明为一种利用注塑机估算树脂材料非牛顿指数的方法，包括W下步 骤：
[0035] 1)、记录注塑机的参数，包括料筒1的内径rW及压力传感器4到喷嘴3前端范围 内结构参数，包括各圆形管流道半径R及长度1、圆锥管流道两端的半径Rl和R2及圆锥管 流道的收敛角a;
[0036]2)、将注塑机经过一段时间的加热，使得注塑机上的喷嘴3及转接器2处的溫度达 到恒定且分布均匀，开始进行空射实验，在空射实验过程中仍然保持注塑机溫度的恒定及 均匀分布；
[0037]3)、操纵所述注塑机的射台移动到远离模具一端；
[0038]4)、操纵所述注塑机的控制器进行空射实验，同时读取并记录空射过程中的溫度、 压力、单位时间内螺杆前进的距离数据；
[0039] 5)、由单位时间内螺杆前进的距离及注塑机的料筒内径r计算出材料的体积流率 q，其中
[0040]
[OOW 6)、根据压力传感器4的读数，材料的体积流率q，已知的烙体在剪切速率为Is咐 烙体的粘度n。，注塑机中喷嘴3及转接器2内部结构参数得出材料特性参数，其中：
[0042] 注塑机内圆形管流道的压力；
[0043] 注塑机内圆锥管流道的压力
[0044]