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英蓝电子期刊(2008.6)
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      北京化工大学 杨卫民 教授负责创建的这份英蓝电子期刊,旨在带领师生锐意创新,传播知识,服务社会。英蓝电子期刊将介绍本领域科研进展和前沿科技知识,向广大企业提供行业信息和咨询服务,为进一步发展基于网络环境下的产、学、研合作新模式打下基础。
  英蓝电子期刊目前分为《塑料加工进展》和《橡胶加工进展》两部分,每部分两个栏目:“加工新技术”将介绍国际上最新的研究成果和技术; “科学研究进展”将介绍国际学术界最新的研究与发展,主要为摘要形式,如读者感兴趣可发邮件至En.learn@163.com联系我们,并按编号索取全文;欢迎各企事业单位与我们联系,探讨学术、开展交流与合作。
  中国是全球制造业的希望,高聚物成型加工是制造业的朝阳。

杨卫民教授荣获第四届中国CAE工程分析技术年会最高奖
 
  由中国机械工程学会、中国自动化学会、中国力学学会、陕西省国防科技工业信息化协会共同主办的“第四届中国CAE工程分析技术年会(CCAC2008)”于6月6-9日在古都西安陕西宾馆隆重召开。来自航空、航天、兵器、船舶、汽车、电子、土木工程、材料等领域产、学、研各界的300多名代表参加。中国CAE工程分析技术年会被誉为工程分析技术领域的“CAE奥斯卡”,大会按惯例由专家组从全部交流论文中评选出10篇优秀论文,其中一等奖1篇、二等奖3篇、三等奖6篇。北京化工大学英蓝实验室 杨卫民 教授发表的“高分子材料成型加工CAE研究”论文,获得了一等奖。
  计算机辅助工程(CAE)是工程领域迅速发展的高新技术,是实现重大工程和工业产品计算分析、模拟仿真与优化设计的有效方法,是支持工程师、科学家进行产品创新设计和创新研究最重要的工具和手段,使创新效率大幅度提高。我国神舟飞船、探月工程、高速列车、汽车、家电、通讯、电子信息产品等现代制造业的发展日新月异正是由于CAE技术的强大支撑。在由“中国制造”到“中国创造”的进程中,CAE还将释放出推动创新的巨大能量。
 
  高分子材料成型加工CAE分析是公认难度最大的领域之一。这主要是由于高分子材料应力-应变关系的非线性、熔体流动规律的非牛顿性、成型加工过程中压力-比容-温度(PVT)关系的多样性、弹性高分子制品使用中的大变形等都给数学描述和求解带来极大的困难。 杨卫民 教授领导的科研团队近年来在高分子材料成型加工CAE方面进行着持续的努力并取得了一系列研究成果:采用CAE分析手段准确模拟了橡胶的非对称压力流,使 2.8米超宽幅胶片挤出成型装备于今年4月获得成功,为巨型工程轮胎的生产提供了关键装备;发明并研制成功高分子材料PVT在线测试仪,为提高塑料成型CAE分析精度提供了科学手段,从而成为国家科技支撑计划项目——精密注塑料成型装备研究的技术核心;还利用流体动力学与传热学耦合分析CAE手段,通过高分子材料精密注射成型制品为对流强化传热的“场协同理论”找到了一种工程化实现方案,发明了“洁能芯”,目前已在50MW、200MW火力发电机组获得成功应用,使发电煤耗节约 5克/度,成为“节能减排”的希望之星。
   杨卫民 教授长期致力高分子材料先进制造技术的研究,先后执教《机械优化设计》、《高分子材料加工原理》、《计算机辅助设计与制造CAD/CAE/CAM》。随着高分子制品在现代制造业中的影响和地位的迅速攀升,我校这一新兴学科方向越来越受到业界的高度重视。今年,第一次有时间参加中国CAE工程分析技术年会并获得最高奖项,引起了入会代表和学术媒体的格外关注,也使研究团队的广大师生倍受鼓舞。
 
文章编号:3198
 

首期北京Moldflow技术沙龙成功召开
 
  为了更好地推动华北地区Moldflow的使用、提升Moldflow使用者的水平和实力、促进华北地区注射成型加工行业的发展、加强华北地区Moldflow团队的交流和联谊,2008首期北京Moldflow技术沙龙于 2008年5月31日在北京化工大学成功举办。现场学术气氛浓厚, 杨卫民 教授、杨斌经理等Moldflow资深专家作了精彩的报告,自由讨论环节,把沙龙的气氛推向了高潮。
  此届技术交流活动的成功举办,必将推动和带动华北地区Moldflow应用的深入发展!在此感谢各位专家的精彩演讲。我们相信北京的技术沙龙会越办越好,一届沙龙内容比一届沙龙内容更精彩更丰富。
 


文章编号:3199
 

我国最大的玉米塑料生产线建成投产
 
  国内规模最大、年产5000吨绿色可降解环保型聚乳酸树脂的工业示范线日前实现批量生产。该生产线由中国科学院长春应用化学研究所和浙江海正集团历时7年多共同建成。专家认为,该线所得产品各项性能指标已全面达到或部分超过美国的同类产品水平,标志着我国已成为世界上第二个聚乳酸产业化规模达5000吨以上的国家,产品质量已跻身世界前列。聚乳酸的产业化将为我国打破发达国家的绿色贸易壁垒,推动农产品深加工,减少对石油的依赖,解决白色污染,形成新型生态企业提供有力的材料支撑,具有重大的经济和社会意义。
  聚乳酸树脂又称"玉米塑料",是由天然玉米经过生物发酵生产出乳酸,再经过化学方法合成而得到的。由于其具有良好的力学性、可加工和、生物可降解性,并且有被废
 
 
弃后,在堆肥条件下可被微生物分解成二氧化碳和水等特点,因此在解决塑料带来的严重白色污染,节省不可再生石油资源、用于制作包装、壳体、容器、餐具、医疗类绿色产品等方面发挥着越来越重要的作用,被世界公认为新世纪环保、可持续发展的新型生态材料,并成为各国竞相研发的重大课题。
  从上世纪90年代末开始,中科院长春应化所的科研人员就把研究重点聚焦到这一方向上。2000年,他们与浙江海正集团合作开展了联合攻关,从而加速了聚乳酸研制和产业化的研发。经过7年多的不懈努力,科研人员先后突破了乳酸脱水时间、聚乳酸分子量分布、裂解催化剂反应条件、单体高温消旋化、精馏和聚合工艺等产业化关键技术,建成了具有多项自主知识产权的我国第一条、世界第二条年产5000吨的绿色可降解环保型聚乳酸树脂工业示范线,并实现批量生产。该示范线聚乳酸收率达到理论收率的90%以上,所生产的聚乳酸数均分子量大于10万,完全达到企业标准。用聚乳酸制作的包装、容器和餐具类产品将为2008年北京奥运注入"绿色"新内涵,提供有力支持。
 
文章编号:3121
 


新型高温膜制乙烯将掀起乙烯生产工业革命
 
  美国能源部阿贡(Argonne)国家实验室开发出一种环境友好型乙烯新工艺,可能会引起全球最基本的有机化学品——乙烯生产的工业革命。
  阿贡实验室设计了一种高温膜,利用这种膜可以移走甲烷蒸汽产生的纯氢气制得乙烯。与以前的高成本高污染工艺相比,新工艺更加清洁、更具能源效益。这种高温膜只允许氢气通过,而甲烷气体不能与大气中的氧气和氮气相接触,从而避免了传统的乙烷裂解制乙烯工艺易产生氮氧化物、二氧化碳及一氧化碳等有害气体的缺点。每年全球乙烯生产商约生产7500万吨乙烯,引起的温室气体排放量达到数百万吨。
  传统的裂解制乙烯工艺需要不断地输入热量,而阿贡实验室的氢穿透膜(HTM)能够直接产生反应所需的燃料。在膜的一侧已经穿透的氢气能够与空气中的氧气反应,为整个工艺提供所需的能量,节省了能量输入。此外,这一新型膜反应器通过不断地移走氢气,能够改变反应物到产物的转化率,产生较理论平衡值更多的乙烯产品。
由于使用这种膜能够减少乙烯生产工艺步骤,节省成本,研究组期望能够与工业界合作,尽快实现高温膜的商业化生产。
 
文章编号:3120
 

NEC开发出超过不锈钢的热传导能力的生物塑料
 
  近日NEC以植物为原材料,在世界上率先开发出具有超过不锈钢的热传导能力的生物塑料。为解决电子产品的环境问题和散热问题两方面都做出了贡献。
  此次开发的新材料具有以下特征:
  (1)在以玉米等为原料的聚乳酸树脂中,通过添加、混合特定长度的碳纤维和独自开发的粘合剂,使树脂中的碳纤维互相结合,形成网眼状(网状化),实现高度的热传导性(添加10%的碳纤维可以达到不锈钢的水平,添加约30%即可达到不锈钢的热传导率的2倍),弥补了金属向平面方向导热性较差的缺陷。
  (2)除碳纤维以外,包括粘合剂的原材料,大部分都是由植物中得来(90%以上),实现了出色的环保价值。
  (3)已基本证明其强度和易塑性可以满足电子产品的外壳所需的要求。
  利用此生物塑料制成的电子产品的外壳,克服了以往解决局部高温和外壳整体散热难以两立的难点。根据这种特性,以后将更加向小型化、薄型化发展的电子产品的环境问题和散热问题,都有了更广阔的解决空间。
 
文章编号:3119
 

瑞士公司Buss AG推出电缆料用新型捏炼机
 
  瑞士公司Buss AG推出新一代的温度和剪切敏感材料配混专用的捏炼机。这些名为MX系列的高性能捏炼机是基于
 
公司为聚氯乙烯配混开发的新型四螺纹螺杆技术。最终它们可以运转在速度高达800 rpm的状态下,因此产量要比普通捏炼机高的高。另外它们还可生产性能更好的复合材料(即力学性能、加工性能和阻燃性能)。特别推荐MX系列捏炼机应用于生产无卤阻燃电缆料。
 
 
文章编号:3118
 


阿博格全电动注塑机 570 A 亮相美国西部塑胶展
 
  阿博格公司在美国西部塑胶展上展出了高速全电动注塑机 570 A(锁模力200吨),这也是该公司目前最大的全电动注塑机,适用于医疗产品、食品、包装和汽车等行业。通过这套系统,阿博格将充分展示模内贴标技术的快速性、可靠性、高品质和高产量。
  采用阿博格模内贴标工艺,通过同时动作和快速的辅助设备能大幅提高生产效率,一模两腔带标签浴盆的生产周期仅为2.8秒:两个标签通过设定好的程序取出,用机械手精确地放入模腔内,浴盆同时从喷嘴处取出。这项复杂的工艺由Allrounder 570 A (锁模力200吨)生产完成,整个模内贴标自动化系统由威猛公司提供,包括标签的提供,放至模内,取出最后放置在传送带上。
 
文章编号:3117
 


全新抗菌添加剂为塑料提供持久保护
 
  BIOSAFE Inc.公司日前宣布,该公司采用聚合物专利技术,已经开发出全新的塑料抗菌添加剂,为塑料提供持久保护,成本远低于传统的银基添加剂,而且消除了变色、透明度、重金属等常见问题。
  该公司指出,这种新型塑料抗菌添加剂的商品名为BIOSAFE,能够防止因细菌、霉菌和真菌导致的污渍和降解,并且不会因为添加剂从塑料内离析或从塑料表面脱落而降低最终塑料制品的安全性。这种BIOSAFE添加剂与高透明度树脂配合使用时,不会损害树脂的光学性能。
  BIOSAFE产品不含挥发性有机化合物、重金属、砷或多氯酚。毒性试验表明,产品与皮肤接触没有刺激性,也不会导致过敏。BIOSAFE化学抗菌剂已经获得美国联邦食品药品管理局批准为医疗器械改进用品,并获准使用美国环保局EPA标识。
 
文章编号:3115
 

茂名乙烯成功开发高透明膜料
 
  “这是我见过的透明度最高、品质最好的高压聚乙烯产品!”说这话的是茂名乙烯2号高压装置专利商巴塞尔公司的专家。这种高透明产品名为243H膜料,它的开发成功,使茂名百万吨乙烯装置继成为国内产能最大装置之后,又跃上技术最优的新台阶。
  高压聚乙烯是包装薄膜的优质材料。透明度是衡量产品质量好坏的一项重要指标。透明度越高,产品越高档。近年来,我国各大乙烯的高压聚乙烯装置都是引进巴塞尔公司的专利技术,产品大同小异,市场竞争激烈。自去年3月成功开动2号高压装置以来,茂名乙烯就将提高产品附加值作为追求目标,全力开发新产品,增加新的效益增长点。
 

   该公司根据市场对高透明膜需求量大的情况,将243H膜料作为攻关重点。他们从 1月15日开始调整参数试生产,并将该牌号列入即将到来的外国专家考核的内容。经过不断摸索、调试,至 2月20日,连续运行72小时的装置顺利生产出优质高透明膜料243H,完成了装设第一个牌号的性能考核,至今仍一直保持稳定运行。其中没有产生废料和过渡料,新产品开发的损失降到了零。产品浊度等质量指标达到国内高压装置同类膜料最好水平。
 
文章编号:3114
 


青岛华仕达研制成功新型塑料板材对接机
 
      一种塑料制品企业用来生产圆形、贮槽、筒体化工容器的专业设备—新型塑料板材对接机,日前在青岛华仕达机器有限公司研制成功,并投入大批量生产。
  青岛华仕达机器有限公司研制的塑料板材对接机,是塑料制品企业生产圆形、贮槽、筒体塑料化工容器的专用设备,其采用塑料热熔工艺,采用气缸为动力,结合机械、电控为基础进行设计制造。该设备结构紧凑操作方便,性能优越,它将手工焊接转变为全自动的机器操作,不仅提高了制品质量和劳动效率,还大大降低了劳动成本,缩短了产品的生产周期,有效解决了塑料板材在加工时质量差、速度慢、不安全、浪费材料、密封不严等问题。焊缝光滑平整,质量好,其焊缝的焊接强度系数达到母体材料的0.8左右,适合多种热塑性材料,是环保、防腐设备、化工容器行业制造企业的首选产品。
 
 
文章编号:3113
 


一种基于回归模型的用来设置鲁棒注射成型参数的新型搜寻法
 
M.-S. Huang, T.-Y. Lin
北京化工大学杨卫民教授研究室翻译

 
      摘要:这篇文章提供了一种基于回归模型的设置鲁棒工艺参数的新型搜寻法,它能够有效的减小环境噪音对制品质量的影响。这种方法首先要选择主要的影响制品质量的工艺参数作为实验因素;其次,设计一个两水平的统计实验来产生关于制品质量和工艺参数的回归模型。基于这个数学模型,用最速下降法来寻找最佳的工艺参数,这些最佳的工艺参数能生产出合格的制品并且能够抵抗环境噪声的干扰。这种新型的方法有两个优点:(1)方法中所使用的回归模型很简单,因此数值计算速度是比较快的;(2)由于这个模型是低阶的,因此实验次数比较少。因此这种方法能达到实验成本和鲁棒性之间的平衡。
  为了证实这种方法的可行性,这项研究中用到了导光板。把最小的体积收缩率来作为目标,首先执行成型流动模拟来获得鲁棒工艺参数。进而,通过做大量的实验来证实导光板微结构的复制性能。总之,实验结果说明这种鲁棒工艺参数的搜寻方法是实际可行的。
关键词:注射成型;鲁棒性;回归模型;最速下降法;导光板
 
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文章编号:3203
 


关于保压曲线对制品质量的研究
 
Xi Chen, Furong Gao
北京化工大学杨卫民教授研究室翻译

 
      摘要:合理地设置保压压力对于注射成型质量是非常重要的。这篇文章研究了不同类型的保压曲线对制品的重量、收缩、银光、厚度分配和均匀性的影响,并对提高这些质量属性的保压压力曲线的选取做了推荐。
关键词:注射成型;保压曲线;制品质量
 
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文章编号:3204
 
 

注射成型薄壁件的翘曲和结构分析
 
Babur Ozcelik Ibrahim Sonat
北京化工大学杨卫民教授研究室翻译
 
      摘要:在这项研究中,用PC/ABS材料的手机外壳来作为模型。首先,对于不同的壁厚,用田口法来研究注射成型工艺参数对翘曲的影响。用MIP4.0来得到不同情况下的翘曲值。对于PC/ABS材料,对影响翘曲最明显的工艺参数为保压压力。第二,运用CATIA V5R12(一般结构分析)来确定引起塑料制品失效时施加在手机外壳上表面的力。结构分析中手机外壳所使用的材料有ABS,PC,增强ABS,增强PC/ABS和PC/ABS。分析发现,强度由大到小的材料为添加15%碳纤维的PC/ABS,添加15%碳纤维的ABS,PC,PC/ABS和ABS。手机外壳上表面强度临界点为point2。
关键词:塑料注射成型;薄壁件;结构分析;翘曲;田口
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文章编号:3197
 

氧化铝粉末结合高密度聚乙烯基粘结剂的粉末注射成型
 
P. Thomas-Vielma , A. Cervera , B. Levenfeld , A. V′arez
北京化工大学杨卫民教授研究室翻译
 
     摘要:本篇文章研究了氧化铝粉末结合高强度粘结剂的粉末注射成型过程,粘结剂成分主要是高密度聚乙烯、石蜡和硬脂酸。首先,通过扭矩测量和流变参数测量得出最优的粘结剂添加量,添加氧化铝粉末的体积百分比为50%-60%。根据扭矩测量,物料的流变特性和物料的均匀性选择合适的流变模型。对氧化铝粉末流动的研究表明其流动为假塑性流体流动,即流动指数n<1。试验表明氧化铝粉末原料固含量为58vol%时最适合进行粉末注射。通过热重分析和差示扫描量热分析进行脱脂设计,结果发现采用溶剂脱脂最好,其次是热脱脂。在 1600℃烧结两小时,最终制品的密度接近99%。
关键词:粉末注射成型;氧化铝;聚乙烯;粘结剂。
 
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文章编号:3142
 

注塑成型中熔体温度的自动化控制
 
R. Dubay
北京化工大学杨卫民教授研究室翻译

 
      摘要:参数在注塑成型中是高度非线性的并且相互影响。在注塑成型中,良好地控制熔体温度对于减少操作者的预置时间,确保产品质量的一致性和防止熔体的热降解是非常重要的。阶跃响应测试是在工用注塑成型机的机筒的加热段进行的(英国矿质学会)。开环反应显示两个加热段之间的高度耦合。在这些阶跃响应实验中,发现多重输入-多重输出式的预测控制策略并且予以实际应用。在行速工业中需要注意不要过度加热,这对于避免材料的过热和分解以及机器运行的预设时间的缩短是非常重要的。人们发现了一种通用的计算机控制的自我优化的方法,并且已经在IMM中实行,它可以控制任何聚合物熔体在任何有不同点的电气加热能力的注塑机上加工的熔融温度。对控制性能的测试,是为了改变典型的机械作业的正常轨迹,结果显示出除有一些可以忽略的小振荡以外,该预测控制器为加热段提供了良好的熔体控制温度,因此,避免物质降解,延长机器设置时间。
 
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文章编号:3136
 
 

粉末注射成型的软磁铁钴基合金研究
 
Aline Silva, Jaime A. Lozano, Ricardo Machado
北京化工大学杨卫民教授研究室翻译

 
      摘要:作为新一代近净成型技术,粉末注射成型技术(PIM)为用于磁应用的Fe-Co合金成型提供了一种新方法。由于粉末注射成型过程中材料不会产生塑性变形,我们尝试除去Fe-Co合金中的添加剂钒(V),钒是目前Fe-Co合金中一种普遍的添加剂,用来增加Fe-Co合金的塑性以利于后续加工如锻造和冷轧。通过测试我们发现,粉末注射成型的不含钒的Fe-Co合金比含钒的Fe-Co合金具有更好的磁性能,另外由于不含增塑剂钒,铁(Fe)和钴(Co)粉末在注射成型过程中的烧结温度可以更低。通过粉末注射成型的不含钒的Fe-Co合金材料可以用来制造成本效益更好的、要求在较低频率下高饱和响应的小型磁性元件。
关键词:Fe-Co合金;软磁铁材料;粉末注射成型(PIM)
 
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文章编号:3138
 


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