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玻纤增强PET-2024铝合金结合件的注塑工艺参数优化及强度提升
1
作者
娄淑梅
马奔
+4 位作者
程宝嘉
杜安博
赵豪
苗雨
范克健
《中国表面工程》
北大核心
2025年第2期398-408,共11页
目前PET-Al结合件界面结合强度较低,其力学性能无法满足工业中的应用。利用喷砂和硅烷偶联剂(KH-892)处理2024铝合金表面,采用注射成型工艺制备30 wt.%GF/PET-2024Al复合材料结合件。为研究注塑参数对界面结合强度的影响,首先对注塑参...
目前PET-Al结合件界面结合强度较低,其力学性能无法满足工业中的应用。利用喷砂和硅烷偶联剂(KH-892)处理2024铝合金表面,采用注射成型工艺制备30 wt.%GF/PET-2024Al复合材料结合件。为研究注塑参数对界面结合强度的影响,首先对注塑参数进行正交试验设计,建立响应面模型,并采用NSGA-II优化算法求解最优注塑参数,通过硅烷偶联剂对2024Al金属界面进行处理,采用更贴近工程应用实际注塑工艺和反映注塑缺陷的大试样进行拉伸剪切试验,研究硅烷偶联剂浓度对结合强度的影响。结果表明:表面涂覆1 wt.%浓度KH-892硅烷的接头拉伸剪切强度达到12.79 MPa,比未涂敷KH-892的喷砂试样提升84.3%。采用X射线光电子能谱(XPS)揭示硅烷与铝合金在高温固化作用下生成Si-O-Al键,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)揭示硅烷与PET分子链之间形成强氢键作用,最后采用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)揭示硅烷偶联剂KH-892浓度不同带来的PET-铝合金结合件界面断裂模式及表面形貌的不同。确定最优注塑参数,证实了KH-892可有效促进PET-2024Al间氢键形成,显著提升界面强度,为PET-Al结合件的制备工艺提出一种新方法。
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关键词
金属-塑料复合材料结合件
最优注塑参数
NSGA
-
Ⅱ优化算法
氢键
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职称材料
基于结合强度的金属塑料复合材料压制成型
被引量:
2
2
作者
黄殿凯
徐健伟
+1 位作者
李进
骆志高
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期60-63,共4页
利用聚醚砜(PES)与金属间结合性能高的特点,采用模压成型的工艺,制备了一种PES/金属复合材料。通过划痕实验对材料的结合性能进行了研究,并利用整个划刻过程的声发射信号的监测来确定涂层被破坏时的临界载荷值。结果表明,采用模压成型...
利用聚醚砜(PES)与金属间结合性能高的特点,采用模压成型的工艺,制备了一种PES/金属复合材料。通过划痕实验对材料的结合性能进行了研究,并利用整个划刻过程的声发射信号的监测来确定涂层被破坏时的临界载荷值。结果表明,采用模压成型法能制得结合性能优良的复合材料。
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关键词
聚醚砜
压制成型
金属
塑料
复合材料
结合
强度
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职称材料
金属塑料复合材料的压制成型及结合强度
3
作者
杨超
戴亚春
+1 位作者
王海
骆志高
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期64-69,共6页
以提高金属与塑料之间的结合强度为目标,对金属基体进行高能喷丸处理,使其表面自纳米化,并以高能喷丸和喷涂的工艺参数为试验变量,设计了正交试验方案,同时设计了压制成型模具并压制成型,最后采用垂直拉伸法对金属塑料复合材料的结合强...
以提高金属与塑料之间的结合强度为目标,对金属基体进行高能喷丸处理,使其表面自纳米化,并以高能喷丸和喷涂的工艺参数为试验变量,设计了正交试验方案,同时设计了压制成型模具并压制成型,最后采用垂直拉伸法对金属塑料复合材料的结合强度进行了测试,并研究了铸钢丸直径、喷丸压力、喷丸时间以及塑化温度对复合材料结合强度的影响规律,确定了使结合强度达到最佳的工艺参数组合。再运用数值拟合的方法,预测出结合强度最高的工艺参数组合,并对优化结果进行实验验证分析。结果表明,铸钢丸直径为4.96~5.04mm,喷丸压力为0.49~0.51MPa,喷丸时间为10.9~11.08min,塑化温度为278.2~282℃时制得的复合材料的结合强度最佳。
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关键词
金属
塑料
复合材料
高能喷丸
压制成型
结合
强度
工艺优化
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职称材料
摩托车金属连接件ABS轻量化设计与FDM增材制造
被引量:
8
4
作者
唐锋
熊建武
+1 位作者
胡智清
徐文庆
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期86-90,112,共6页
针对摩托车金属连接件轻量化需求,对金属连接件进行了两次轻量化优化设计,第一次是在满足连接件使用性能的条件下更改连接件材料,由铝合金更改为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)塑料,此次更改,实现60%的减重;第二次也是在满足连接件使用...
针对摩托车金属连接件轻量化需求,对金属连接件进行了两次轻量化优化设计,第一次是在满足连接件使用性能的条件下更改连接件材料,由铝合金更改为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)塑料,此次更改,实现60%的减重;第二次也是在满足连接件使用性能的基础上采用Altair Inspire软件对其进行拓补优化、几何重构及强度校核,得到适合于3D打印的结构,相对第一次优化后的结构实现79%的减重效果,通过两次轻量化优化设计后连接件相对于原始金属连接件实现了92%的减重,然后通过切片软件设置切片层厚、连接件摆放位置等参数对连接件三维数据进行前处理,最后通过3D打印机实现摩托车连接件FDM快速制造,为摩托车金属零件轻量化设计与制造提供了一种新的思路。
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关键词
金属
连接
件
丙烯腈
-
丁二烯
-
苯乙烯
塑料
轻量化
增材制造
拓补优化
熔融沉积
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职称材料
全塑混合成型预置件红外加热装置设计及性能研究
被引量:
3
5
作者
闫东
周洲
+1 位作者
吴旺青
蒋炳炎
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期75-78,82,共5页
全塑混合成型中预置件表面温度对成型制件界面黏结强度起着至关重要的作用,针对注塑成型前对预置件表面进行快速而均匀加热的需求,以红外线陶瓷加热器为热源,设计和制造了注塑机普遍适用的预置件加热装置及电气控制系统。以连续玻璃纤...
全塑混合成型中预置件表面温度对成型制件界面黏结强度起着至关重要的作用,针对注塑成型前对预置件表面进行快速而均匀加热的需求,以红外线陶瓷加热器为热源,设计和制造了注塑机普遍适用的预置件加热装置及电气控制系统。以连续玻璃纤维增强聚丙烯平板预置件为研究对象,实验研究了加热温度和加热距离对预置件表面升温速率的影响,通过优化得到最佳工艺为加热温度650℃,加热距离15 mm。将上述预置件表面加热到设定的220℃用时28 s。
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关键词
全塑混合成型
塑料
金属
混合成型
复合材料
注塑成型
预置
件
加热
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职称材料
题名
玻纤增强PET-2024铝合金结合件的注塑工艺参数优化及强度提升
1
作者
娄淑梅
马奔
程宝嘉
杜安博
赵豪
苗雨
范克健
机构
山东科技大学智能装备学院
泰山科技学院智能工程学院
出处
《中国表面工程》
北大核心
2025年第2期398-408,共11页
文摘
目前PET-Al结合件界面结合强度较低,其力学性能无法满足工业中的应用。利用喷砂和硅烷偶联剂(KH-892)处理2024铝合金表面,采用注射成型工艺制备30 wt.%GF/PET-2024Al复合材料结合件。为研究注塑参数对界面结合强度的影响,首先对注塑参数进行正交试验设计,建立响应面模型,并采用NSGA-II优化算法求解最优注塑参数,通过硅烷偶联剂对2024Al金属界面进行处理,采用更贴近工程应用实际注塑工艺和反映注塑缺陷的大试样进行拉伸剪切试验,研究硅烷偶联剂浓度对结合强度的影响。结果表明:表面涂覆1 wt.%浓度KH-892硅烷的接头拉伸剪切强度达到12.79 MPa,比未涂敷KH-892的喷砂试样提升84.3%。采用X射线光电子能谱(XPS)揭示硅烷与铝合金在高温固化作用下生成Si-O-Al键,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)揭示硅烷与PET分子链之间形成强氢键作用,最后采用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)揭示硅烷偶联剂KH-892浓度不同带来的PET-铝合金结合件界面断裂模式及表面形貌的不同。确定最优注塑参数,证实了KH-892可有效促进PET-2024Al间氢键形成,显著提升界面强度,为PET-Al结合件的制备工艺提出一种新方法。
关键词
金属-塑料复合材料结合件
最优注塑参数
NSGA
-
Ⅱ优化算法
氢键
Keywords
metal
-
plastic composite joint
optimal injection molding parameter
NSGA
-
II optimization algorithm
hydrogen bond
分类号
TB333 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
基于结合强度的金属塑料复合材料压制成型
被引量:
2
2
作者
黄殿凯
徐健伟
李进
骆志高
机构
江苏大学机械学院
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期60-63,共4页
文摘
利用聚醚砜(PES)与金属间结合性能高的特点,采用模压成型的工艺,制备了一种PES/金属复合材料。通过划痕实验对材料的结合性能进行了研究,并利用整个划刻过程的声发射信号的监测来确定涂层被破坏时的临界载荷值。结果表明,采用模压成型法能制得结合性能优良的复合材料。
关键词
聚醚砜
压制成型
金属
塑料
复合材料
结合
强度
Keywords
polyethersulfone
compression molding
metal
-
plastic composite
bonding strength
分类号
TQ326.5 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
金属塑料复合材料的压制成型及结合强度
3
作者
杨超
戴亚春
王海
骆志高
机构
江苏大学机械工程学院
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期64-69,共6页
基金
镇江市产学研项目(1721110159)
文摘
以提高金属与塑料之间的结合强度为目标,对金属基体进行高能喷丸处理,使其表面自纳米化,并以高能喷丸和喷涂的工艺参数为试验变量,设计了正交试验方案,同时设计了压制成型模具并压制成型,最后采用垂直拉伸法对金属塑料复合材料的结合强度进行了测试,并研究了铸钢丸直径、喷丸压力、喷丸时间以及塑化温度对复合材料结合强度的影响规律,确定了使结合强度达到最佳的工艺参数组合。再运用数值拟合的方法,预测出结合强度最高的工艺参数组合,并对优化结果进行实验验证分析。结果表明,铸钢丸直径为4.96~5.04mm,喷丸压力为0.49~0.51MPa,喷丸时间为10.9~11.08min,塑化温度为278.2~282℃时制得的复合材料的结合强度最佳。
关键词
金属
塑料
复合材料
高能喷丸
压制成型
结合
强度
工艺优化
Keywords
metallic plastic composite
high
-
energy shot peening
press forming
bonding strength
process optimization
分类号
TQ325.4 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
摩托车金属连接件ABS轻量化设计与FDM增材制造
被引量:
8
4
作者
唐锋
熊建武
胡智清
徐文庆
机构
湖南工业职业技术学院
复杂薄壁精密零件智能柔性加工技术湖南省工程研究中心
湖南财经工业职业技术学院
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期86-90,112,共6页
基金
湖南省教育厅科学研究项目(21C1065)
湖南省“十四五”教育科学规划课题(ND214247)
湖南工业职业技术学院校级课题(GYKYYJ202005)。
文摘
针对摩托车金属连接件轻量化需求,对金属连接件进行了两次轻量化优化设计,第一次是在满足连接件使用性能的条件下更改连接件材料,由铝合金更改为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)塑料,此次更改,实现60%的减重;第二次也是在满足连接件使用性能的基础上采用Altair Inspire软件对其进行拓补优化、几何重构及强度校核,得到适合于3D打印的结构,相对第一次优化后的结构实现79%的减重效果,通过两次轻量化优化设计后连接件相对于原始金属连接件实现了92%的减重,然后通过切片软件设置切片层厚、连接件摆放位置等参数对连接件三维数据进行前处理,最后通过3D打印机实现摩托车连接件FDM快速制造,为摩托车金属零件轻量化设计与制造提供了一种新的思路。
关键词
金属
连接
件
丙烯腈
-
丁二烯
-
苯乙烯
塑料
轻量化
增材制造
拓补优化
熔融沉积
Keywords
metal fitting
acrylonitrile butadiene styrene
lightweight
additive manufacturing
topology optimization
fused deposition
分类号
TH391.73 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
全塑混合成型预置件红外加热装置设计及性能研究
被引量:
3
5
作者
闫东
周洲
吴旺青
蒋炳炎
机构
中南大学机电工程学院
出处
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期75-78,82,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51405519)
湖南省科技计划项目(2013FJ4090)
文摘
全塑混合成型中预置件表面温度对成型制件界面黏结强度起着至关重要的作用,针对注塑成型前对预置件表面进行快速而均匀加热的需求,以红外线陶瓷加热器为热源,设计和制造了注塑机普遍适用的预置件加热装置及电气控制系统。以连续玻璃纤维增强聚丙烯平板预置件为研究对象,实验研究了加热温度和加热距离对预置件表面升温速率的影响,通过优化得到最佳工艺为加热温度650℃,加热距离15 mm。将上述预置件表面加热到设定的220℃用时28 s。
关键词
全塑混合成型
塑料
金属
混合成型
复合材料
注塑成型
预置
件
加热
Keywords
All
-
Plastic Hybrid Molding
Plastic Metal Hybrid Molding
Composite
Injection Molding
Preset Heating
分类号
TQ320.662 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
玻纤增强PET-2024铝合金结合件的注塑工艺参数优化及强度提升
娄淑梅
马奔
程宝嘉
杜安博
赵豪
苗雨
范克健
《中国表面工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于结合强度的金属塑料复合材料压制成型
黄殿凯
徐健伟
李进
骆志高
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2013
2
在线阅读
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职称材料
3
金属塑料复合材料的压制成型及结合强度
杨超
戴亚春
王海
骆志高
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2019
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
摩托车金属连接件ABS轻量化设计与FDM增材制造
唐锋
熊建武
胡智清
徐文庆
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
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职称材料
5
全塑混合成型预置件红外加热装置设计及性能研究
闫东
周洲
吴旺青
蒋炳炎
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2016
3
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职称材料
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