大型薄壁件熔融成形数值计算与工艺实验研究

摘要

针对熔融挤出成形大型薄壁件时易出现变形、开裂的问题,提出采用激光束对成形区进行辅助加热以提高成形质量和精度.采用计算流体动力学方法建立熔融挤出成形过程数值计算模型,对熔融挤出成形特征区域温度历程及三维形貌特征进行分析与实验验证.研究了成形速度、激光功率、激光辅助加热方式对成形区聚合物熔体表面温度及粘度的影响.研究结果表明采用侧向激光辅助加热方式比前后置激光辅助加热方式对粘接区域表面温度提升更高;采用激光辅助加热显著提高了薄壁件抗拉强度,其最大提高幅度可达195％;采用激光辅助加热后,成形件表面粗糙度有所降低,层间粘接宽度比先前提高近24％.