第一部分 背景与概况 1
第1章 注射成型：序言和背景 1
Musa R.Kamal 1
1.1范围 1
1.2引言 1
1.2.1聚合物加工 1
1.2.1.1塑料加工过程 1
1.2.1.2聚合物及其混合物的加工性质 2
1.2.2注射成型 2
1.2.2.1引言 2
1.2.2.2一般的注射成型过程步骤 3
1.3注射成型过程 4
1.3.1塑化阶段 4
1.3.1.1熔融段 5
1.3.1.2喷嘴中的温度分布 6
1.3.2充模过程 8
1.3.2.1流线和熔接线 8
1.3.2.2喷流 9
1.3.2.3喷泉流动 9
1.3.3模腔中的热传导 12
1.3.3.1模腔中温度分布的测量 12
1.3.3.2注射成型中热传导的数值模拟 15
1.3.3.3结晶动力学 16
1.4微结构注射成型 17
1.4.1结晶 18
1.4.1.1结晶与取向对双折射及拉伸模量的影响 18
1.4.2形态 19
1.4.3残余应力 21
1.4.3.1残余应力计算 23
1.4.4纤维增强热塑性塑料的微结构 25
1.4.4.1纤维长度及其浓度分布 25
1.4.4.2基体结晶度 26
1.4.4.3纤维与基体取向 26
1.4.4.4导电纤维复合材料 27
1.4.5热固性材料的固化分布 28
1.5注射成型材料及制品的性能 29
符号列表 33
参考文献 35
第二部分 注射成型机器和系统 42
第2章 注射成型机、模具和加工 42
Tadmoto Sakai和Kenji Kikugawa 42
2.1注射成型机 42
2.1.1注射成型机的类型 42
2.1.1.1卧式注射成型机 42
2.1.1.2立式注射成型机 42
2.1.1.3角式注射成型机 43
2.1.2螺杆、机筒 43
2.1.2.1往复螺杆式注射成型机 44
2.1.2.2注射成型机的螺杆设计 44
2.1.2.3注射成型机的机筒 45
2.1.3驱动原理 46
2.1.3.1液压注射成型机 46
2.1.3.2电动注射成型机 46
2.1.3.2.1电动注射成型机的控制系统 46
2.1.3.2.2电动注射成型机的注射机理 47
2.1.3.2.3电动注射成型机的喷嘴接触装置 48
2.1.3.2.4电动合模装置 48
2.1.3.2.5电动顶出装置 48
2.1.3.3人机界面和通信控制 48
2.1.3.3.1注射成型机的人-机界面 48
2.1.3.3.2通信控制 49
2.1.4过程控制 49
2.1.4.1填充过程控制 50
2.1.4.2保压压力切换过程控制 50
2.1.4.3保压过程控制 50
2.1.4.4计量过程控制 51
2.1.4.5模具开/合过程控制 51
2.1.4.6机筒和喷嘴的温度控制 51
2.1.4.7注射压缩过程控制 51
2.2注射成型模具 52
2.2.1模具各部分的作用 52
2.2.2模具的分类 53
2.2.2.1冷流道模具系统 53
2.2.2.1.1二板模具 53
2.2.2.1.2三板模具 54
2.2.2.2热流道模具系统 55
2.2.3主流道、流道和浇口 56
2.2.3.1流道 56
2.2.3.2浇口 56
2.2.3.3浇口平衡 58
2.2.3.4排气 58
2.2.4顶出机构 58
2.2.4.1顶出杆 59
2.2.4.2衬套和推板 59
2.2.4.3空气顶出 59
2.2.5模具冷却 60
2.2.6温度控制方法和机构 60
2.2.6.1流体介质控制 60
2.2.6.2电加热器控制 61
2.3注射成型工艺 61
2.3.1模内注射成型 61
2.3.2传统工艺 61
2.3.3 DSI成型过程 62
2.3.3.1注射焊接机构机理 62
2.3.3.2 DSI模塑工艺的优点 62
2.3.3.3 DSI模塑工艺的产品实例 62
2.3.4多物料注塑 63
2.3.4.1多物料模塑技术 63
2.3.4.2 M-DSI注射成型工艺应用实例 64
2.3.5超高速注射成型 65
2.3.5.1高速注射的影响 65
2.3.5.2高速注射成型机 65
2.3.5.3超高速注射成型的例子 66
2.3.6模内涂层注射成型 66
2.3.6.1表面装饰技术 66
2.3.6.2同步传输模塑 67
2.3.7嵌件模塑成型过程 68
2.3.7.1嵌入式成型机 68
2.3.8夹心注射成型 68
2.3.8.1工艺概述 68
2.3.8.2夹心喷嘴的搭建 69
2.3.8.3夹心成型法的特征 69
2.3.9塑料磁体注射成型 70
2.3.9.1成型系统和磁场产生方法 70
2.3.9.2注射成型塑料磁体的重要事项 71
2.3.9.3磁性塑料成型设计的要点 72
2.3.10长玻璃纤维增强注射成型 72
2.3.10.1长纤维加强塑料注射成型 72
2.3.10.2长玻璃纤维增强塑料的特性 73
2.3.10.3长纤维成型在大型产品上的应用 73
参考文献 73
第3章 注射成型机的塑化系统 75
Mark A.Spalding和Kun Sup Hyun 75
陶氏化学公司 美国密歇根州米德兰市 聚合物加工研究所和新泽西理工学院 美国新泽西州纽瓦克 75
3.1前言 75
3.2塑化系统 76
3.3塑化螺杆的操作工艺 77
3.3.1合理的工艺 78
3.4熔融过程 79
3.5基本螺杆的设计 84
3.5.1 PS的注射成型研究 85
3.6高性能螺杆的设计 85
3.7二次混合过程及装置 90
3.7.1动态混合元件 94
3.8间接与混合相关的螺杆设计问题 96
3.9止逆阀 97
符号说明 98
参考文献 99
第4章 非传统注射模具 101
António M.Cunha， António J.Pontes 101
4.1绪论 101
4.2多组分注塑成型工艺使用的模具 102
4.2.1共注成型 102
4.2.2二次注塑成型 103
4.3注射装置，排布和流道系统 105
4.3.1设备 105
4.3.2热流道 106
4.3.3材料的相互作用 106
4.4注塑焊接模具 107
4.5背面注塑成型技术模具 108
4.5.1纺织品上的注塑成型 108
4.5.2模内贴标技术 110
4.5.3模内装饰技术 110
参考文献 112
第5章 气体辅助注射成型 113
Shih-Jung Liu 113
5.1引言 113
5.1.1气体辅助注射成型 113
5.1.2 GAIM的优缺点 115
5.1.3 GAIM所用的材料 116
5.2成型设备及过程 116
5.2.1气体注射单元和注射喷嘴 116
5.2.2气体注入制品 116
5.2.3气嘴 117
5.2.4成型过程中的压力变化 118
5.2.5气体在成型制品中的穿透现象 118
5.2.6气体的排放与回收 120
5.2.7 GAIM的成型性能图 120
5.3建模 121
5.4制品/模具设计和成型准则 122
5.4.1气体通道形状和尺寸 122
5.4.2气体通道的布置 123
5.4.3重力效应 124
5.4.4残余壁厚分布 124
5.4.5气体在聚合物中的溶解 124
5.4.6气指 125
5.4.7不稳定的气体穿透 126
5.4.8竞流效应引起的熔接痕 127
5.4.9纤维增强材料的成型 128
5.5结论 129
符号列表 129
缩写词列表 130
参考文献 130
第6章 水辅注射成型技术（WIT） 132
Walter Michaeli 132
6.1引言 132
6.2加工技术 133
6.2.1加工过程 133
6.2.2工艺方法 133
6.2.2.1短射法 133
6.2.2.2足量注射法 134
6.2.2.3溢流的足量注射法 134
6.2.2.4熔体回流法 134
6.2.2.5抽芯法 135
6.2.2.6漂洗/冲洗法 135
6.2.3 GAIM和WIT的对比 135
6.2.3.1 GAIM的局限性 135
6.2.3.2循环周期 136
6.2.3.3制品特性 136
6.2.3.3.1残余壁厚 136
6.2.3.3.2收缩/弯曲 136
6.2.3.3.3流体一侧的表面质量 138
6.2.3.3.4典型的制品缺陷 138
6.3设备和注射技术 138
6.3.1水压生成单元的基本概念和操作技术 138
6.3.2水辅助注射成型技术的注射器技术 140
6.3.2.1 WIT注射器要求 140
6.3.3不同WIT注射器的分类和形式 141
6.3.3.1操作方法 141
6.3.3.2操作方向 142
6.3.3.3模具中的定位 142
6.3.4 WIT注射器的一般设计注意事项 142
6.3.4.1优异的加工过程可靠性 143
6.3.4.2明确的可控性 143
6.4 WIT相应的制品设计 143
6.4.1注射器嵌入 143
6.4.2 WIT制品的一般设计准则 144
6.4.3管状制品 144
6.4.3.1横截面 144
6.4.3.2长径比 144
6.4.3.3弯曲和改道 145
6.4.3.4直径的改变 145
6.4.4厚截面的致密制品 145
缩写词列表 145
符号列表 146
参考文献 146
第三部分 复合材料的注射成型 148
第7章 纤维增强材料的注射成型中流动引起的微结构 148
Michel Vincent 148
7.1引言 148
7.2观察 148
7.2.1纤维长度分布 148
7.2.2纤维含量 149
7.2.3纤维取向 150
7.2.3.1取向机理 150
7.2.3.2定量观察 150
7.2.3.3定量工具：取向分布函数，取向张量 151
7.2.3.4实验方法 151
7.2.3.5结果分析 152
7.3纤维取向的计算 153
7.3.1取向模型 153
7.3.1.1标准模型 153
7.3.1.2相互作用系数的选择和收敛近似 154
7.3.1.2.1相互作用系数的值 154
7.3.1.2.2收敛近似问题 155
7.3.1.3标准模型的讨论 155
7.3.1.4应用于注射成型 155
7.3.2流变学模型 155
7.3.2.1流变测量综述 155
7.3.2.2行为定律的引言 156
7.4结论 156
符号列表 157
参考文献 157
第8章 注射发泡成型技术 160
X.Xu， C.B.Park著 何继敏译 160
8.1引言 160
8.2注射发泡成型技术：背景 160
8.2.1结构发泡成型 160
8.2.1.1低压发泡成型 161
8.2.2高压发泡成型 161
8.2.2.1共注射发泡成型 162
8.2.2.2气体反压发泡成型 162
8.2.2.3顺序注射发泡成型 162
8.2.3微孔注射发泡成型 163
8.2.3.1微孔发泡成型的背景 163
8.2.3.2微孔注射发泡成型的进展 164
8.2.3.2.1间歇微孔加工 164
8.2.3.2.2半连续微孔加工 164
8.2.3.2.3连续微孔加工 164
8.2.3.2.4微孔注射发泡成型 164
8.3发泡注射成型的基础知识 166
8.3.1发泡添加剂 166
8.3.1.1泡孔成核剂 167
8.3.1.2发泡剂 167
8.3.1.2.1化学发泡剂 167
8.3.1.2.2物理发泡剂 167
8.3.2聚合物/气体混合物的热物理和流变性能 167
8.3.2.1溶解度与扩散率 167
8.3.2.1.1溶解度 167
8.3.2.1.2扩散率 168
8.3.2.2聚合物/气体混合物的黏度 169
8.3.2.3聚合物/气体混合物的表面张力 170
8.3.3可发混合物的形成 170
8.3.3.1在CBA加工中的可发混合物 170
8.3.3.2在PBA加工中的可发混合物 171
8.3.3.3气体在聚合物中的溶解作用 171
8.3.4泡孔成核 171
8.3.4.1均相和非均相成核 171
8.3.4.1.1均相成核 171
8.3.4.1.2非均相成核 172
8.3.4.2充模过程中的成核和压力曲线 173
8.3.5充模与泡孔生长 175
8.3.5.1几何唯一性与熔合线 175
8.3.5.2孔隙率控制 175
8.3.5.3模内泡孔生长 176
8.4发泡成型设备及应用 176
8.4.1发泡成型设备 176
8.4.2应用 177
8.5未来发展 178
符号与缩略语 178
参考文献 179
第9章 金属粉末注射成型 183
James F.Stevenson 183
9.1机遇 183
9.2工艺概述 184
9.3给料 185
9.3.1粉料 185
9.3.2黏结剂 187
9.3.3混合 187
9.4零件和模具设计 188
9.4.1零件设计 188
9.4.2模具设计 190
9.5成型 192
9.5.1成型设备 192
9.5.2操作过程 192
9.6脱脂 193
9.7烧结 194
9.7.1基本原理 194
9.7.2烧结炉 197
9.7.3定型块 199
9.8烧结后处理 200
9.8.1热处理 200
9.8.2热等静压 201
9.8.3辅助操作 201
9.9材料特性 201
符号说明 202
参考文献 203
致谢 204
第10章 微注射成型 205
Volker Piotter， Guido Finnah，Thomas Hanemann， Robert Ruprecht 205
10.1介绍 205
10.2为什么聚合物加工对微系统工程有如此的吸引力 205
10.3微注射成型的工艺特点 206
10.3.1微型元件的类型 207
10.3.2微注射成型的设备技术 207
10.3.3微注射成型的微结构型芯加工 209
10.3.4微注射成型的特殊类型 209
10.3.5模拟 210
10.4微反应注射成型 211
10.4.1反应树脂聚合方法 211
10.4.2 LIGA结构的热引发反应注射成型 212
10.4.3光引发反应成型技术的发展 213
10.4.4光固化系统的紫外线压印 215
10.4.5复合材料的光成型 216
10.5微粉末注射成型（MicroPIM） 217
10.5.1 MicroPIM简介 217
10.5.2 PIM用金属陶瓷粉末 218
10.5.3商业用PIM原料和黏结剂 219
10.5.4粉末微注射黏结剂体系 220
10.5.5 MicroPIM原料混合 220
10.5.6 PIM原料的流变性测试 221
10.5.7 MicroPIM机械 222
10.5.8 MicroPIM成型模具 223
10.5.9注射成型微部件的图形化过程 223
10.5.9.1微注射毛坯的脱脂 224
10.5.9.2微注射部件的烧结过程 224
10.5.10微注射成型的发展 225
10.6双组分微注射成型（2C-Micro PIM） 225
10.6.1双组分注射成型的机器 226
10.6.2双组分微注射成型模具技术 226
10.6.3多组分注射成型模具的接触强度 226
10.6.4双组分注射成型工艺步骤 227
10.6.5双组分注射成型的温度控制 227
10.6.6多组分注射成型的应用 227
10.6.6.1插入式注射成型 227
10.6.6.2超模压 227
10.6.6.3模具装配 227
10.6.6.4三维MID技术 228
10.6.6.5双组分粉末注射成型 228
10.7总结和展望 228
缩写词表 229
参考文献 230
第四部分 可视化过程，控制，最优化和模拟 235
第11章 模具型腔内部可视化和加热筒 235
Hidetoshi Yokei 235
11.1简介 235
11.2模腔内部的动态可视化技术 235
11.2.1动态可视化技术概述 235
11.2.1.1光传播方法 235
11.2.1.2光反射方法 236
11.2.1.3光切法 237
11.2.2嵌入式玻璃模具（2D，3D） 238
11.2.3背光模具 241
11.2.4激光板模具 242
11.2.5流体交换系统 243
11.2.6高放大倍率的自动跟踪系统 244
11.2.7用于高速注射成型的可视化技术 247
11.3用于模腔内部的静态可视化技术 248
11.3.1静态可视化技术的概况 248
11.3.1.1有色材料堵漏 248
11.3.1.2彩色层压材料 249
11.3.2流体交换系统和浇口磁化方法 249
11.4加热料筒的可视化 252
11.4.1加热料筒内部可视化技术的概述 252
11.4.2玻璃插入式加热料筒 254
11.4.3料斗喉内部的可视化系统，检查环和储料区 256
11.4.4层压夹缝图像的图像处理方法 257
参考文献 259
第12章 注射成型控制 262
Furong Gao和Yi Yang 262
12.1引言 262
12.2控制系统的基本概念和组成 263
12.2.1基本控制系统结构 263
12.2.1.1开环系统 263
12.2.1.2闭环系统 263
12.2.2控制系统的基本组成 263
12.2.2.1注射成型的可控变量 264
12.2.2.2注射成型的执行器 264
12.2.2.3输出变量的测试 265
12.2.2.4控制器 265
12.3控制应用 265
12.3.1机器顺序控制 265
12.3.2自适应控制 266
12.3.2.1注射成型过程变量的动态分析 266
12.3.2.2适应控制背景 269
12.3.2.3 RLS评估 269
12.3.2.4极点配置设计 270
12.3.2.5整系数多项式方程求解 270
12.3.2.6自适应极点配置控制的直接实施 271
12.3.2.7改进Ⅰ——抗饱和估计 272
12.3.2.8改进Ⅱ——自适应前馈控制 274
12.3.2.9改进Ⅲ——周期对周期调节 275
12.3.2.10不同条件测试 276
12.3.2.11小结 277
12.3.3模型预测控制 277
12.3.3.1 MPC背景 277
12.3.3.2 MPC基础 277
12.3.3.3注射速度的GPC设计 278
12.3.3.4 GPC与极点配置的阶跃响应比较 279
12.3.3.5不同条件下自适应GPC实验 279
12.3.3.6小结 280
12.3.4模糊模型的控制 280
12.3.4.1模糊干预系统 280
12.3.4.2注射速度的模糊多模型和应用 281
12.3.4.3模糊多模型预测控制 284
12.3.4.4规则结果模型参数的在线识别 284
12.3.4.5规则前提的成员函数参数的批次学习 285
12.3.4.6模糊多模型预测控制的实验测试 286
12.3.4.7小结 290
12.3.5迭代学习控制 290
12.3.5.1迭代学习控制基础 290
12.3.5.2 P型学习控制算法 291
12.3.5.3优化迭代学习控制器 292
12.3.5.4鲁棒性和适应性分析 294
12.3.5.5权重矩阵的选择 295
12.3.5.6用优化ILC的注射速度控制 296
12.3.5.7小结 298
12.3.6注射成型的统计过程监测 299
12.3.7连续过程的统计过程监测 299
12.3.8批处理过程的统计监测 300
12.3.9注射成型的分阶段统计监测 301
12.3.9.1错误1＃：材料干扰 303
12.3.9.2错误2＃：检查环失效 303
12.4注射成型的控制发展和挑战 305
12.4.1控制发展 305
12.4.2注射成型控制的主要挑战 306
12.4.2.1鲁棒控制算法实施 306
12.4.2.2新测试 306
12.4.2.3全面质量模型 306
12.4.2.4闭环质量控制 306
12.4.2.5过程和控制性能监测 306
参考文献 306
第13章 注射成型的优化设计 310
Kalonji K.Kabanemi， Abdessalem Derdouri和Jean-Francois Hetu 310
13.1前言 310
13.2充模问题基本方程 311
13.2.1数学模型：肖氏方程和能量方程 311
13.2.2边界条件 312
13.2.3数值离散化 312
13.3最优化技术 313
13.3.1最优化概念 313
13.3.2最优化问题 313
13.3.3最优化问题的数值解 313
13.3.3.1零阶方法 314
13.3.3.2一阶和二阶方法 315
13.3.3.3零阶方法和梯度法的联合 315
13.4梯度法和敏感性分析 316
13.4.1直接灵敏度方程法 316
13.4.2伴随方程法 317
13.4.3求解方法比较 318
13.4.4方法选择 318
13.5注射成型的优化设计 318
13.5.1问题参数 319
13.5.2问题定义 319
13.5.3状态方程的直接灵敏度 319
13.5.4目标函数的灵敏度公式 320
13.5.5注射压力以及灵敏度的参数化 321
13.5.6约束函数的灵敏度 322
13.5.7前沿流动追踪及敏感度 322
13.5.8流动区域及敏感度的参数化 322
13.6算法 324
13.7应用范例 324
13.7.1汽车零件：单个浇口最优化 324
13.7.2车载镜头：复式浇口优化 328
13.7.3复式浇口最优化：多个最优解 330
13.8结论 332
符号及缩写说明 332
参考文献 333
第14章 注射成型模拟的发展 337
Peter Kennedy 337
14.1简介 337
14.2注射成型过程 337
14.3问题 338
14.3.1基本物理过程 338
14.3.2材料的性质 338
14.3.3模具及零件复杂的几何性质 339
14.3.4过程稳定性 339
14.4为什么要模拟注射成型 339
14.5早期模拟研究状况 339
14.5.1边界条件和固化 340
14.6早期商业模拟 341
14.7 20世纪80年代的模拟 342
14.8 20世纪80年代的学术著作 342
14.8.1充模 342
14.8.2制品冷却 344
14.8.3翘曲分析 345
14.8.4纤维取向 345
14.9 20世纪80年代以来的商业性模拟 346
14.9.1由大型企业开发不用于销售的模拟程序 348
14.9.1.1通用电气 348
14.9.1.2 Philips/ Technical University of Eindhoven 348
14.9.2编码由大公司开发并销售 348
14.9.2.1 SDRC 348
14.9.2.2 GRAFTEK 348
14.9.3致力于开发和销售模拟软件的公司 349
14.9.3.1 AC Technology 349
14.9.3.2 Moldflow 349
14.9.3.3 Simcon Kunststofftechnische Software GmbH 350
14.10 20世纪90年代模拟的发展情况 350
14.11 20世纪90年代模拟方面的学术工作 350
14.12 20世纪90年代商业化的发展 351
14.12.1 SDRC 351
14.12.2 Moldflow 352
14.12.3 AC Technology/C-MOLD 354
14.12.4 Simcon 354
14.12.5 Sigma Engineering 354
14.12.6 Timon 355
14.12.7 Transvalor 355
14.12.8 CoreTech系统 355
14.13 2000年以来的仿真科学 355
14.14 2000年以来的商业发展 357
14.14.1 Moldflow 358
14.14.2 Timon 358
14.14.3 Core Tech Systems 358
14.15当前的仿真软件市场 358
14.16结论 359
14.17附录：2.5D分析 359
14.17.1材料特性 360
14.17.2几何约束 361
14.17.3数学分析算法的简化 361
14.18致谢 363
参考文献 363
第15章 三维注射成型仿真 368
Luisa Silva， Jean-Francois Agassant和Thierry Coupez 368
15.1引言 368
15.1.1注射过程 368
15.1.2三维数值模拟的研究过程 369
15.1.3三维注射成型仿真概况 369
15.1.3.1基本方程 370
15.1.3.2边界条件 372
15.1.4三维注射成型的数值问题 372
15.2温度独立流和有限元分析技术 373
15.2.1广义的斯托克斯问题 373
15.2.1.1牛顿流的混合有限元 373
15.2.1.2更广义的黏度解决方法 375
15.2.2绝热压缩流的拓展 376
15.2.3 Navier和Stokes方程的扩展 377
15.2.4黏弹性流动的拓展 378
15.2.4.1黏弹性和组合模型 378
15.2.4.2黏弹性材料的流动 379
15.3自由面的定义 381
15.3.1分界面的定义 381
15.3.2 VOF法 381
15.3.2.1 Transport方程的求解 382
15.3.2.2 VOF法的优缺点 383
15.3.3 Level Set法 383
15.3.3.1数学处理要点 384
15.3.3.2 Transport方程解 384
15.3.3.3 Level Set方法的优缺点 385
15.4热机耦合 385
15.4.1材料性质耦合 385
15.4.2温度平衡方程 386
15.4.3数值求解 387
15.5先进的计算技术 387
15.5.1网格划分 387
15.5.1.1静态界面的同性和各向的改编 388
15.5.1.2多区域以及界面网格划分 388
15.5.2并行计算 389
15.5.3模具耦合填充模拟的应用 390
15.6 3D结构的应用 391
15.7结论 392
致谢 393
附录 393
符号及缩略语 394
参考文献 396
第16章 注射成型中的黏弹不稳定性 399
G.W.M.Peters，A.C.B.Bogaerds 399
16.1概述 399
16.2文献综述 399
16.3实验目的 401
16.4分析 402
16.5数值模拟：控制方程 403
16.6数值模型：有限元分析 404
16.7区域扰动技术 408
16.8结果 411
16.8.1稳定状态的结果 411
16.8.2稳定性结果 413
16.9讨论 416
符号和字符 417
参考文献 418
第五部分 微结构的发展，描述和预测 422
第17章 注射成型中半结晶聚合物的结构层次演化 422
M.Cakmak和B.Yalcin 422
17.1引言 422
17.2注射模塑工艺基础 422
17.2.1普通注塑机内聚合物分子链历程 423
17.2.2注射模腔内的流动行为 423
17.3注射模塑快速结晶聚合物的结构演化 425
17.3.1聚乙烯（PE） 425
17.3.2聚丙烯（PP） 426
17.3.3聚甲醛（POM）和其他快速结晶聚合物 427
17.3.4注射模塑PVDF及其与PMMA的共混物 427
17.3.5聚酰胺（PA） 430
17.3.6注塑中片状纳米颗粒的影响 431
17.3.7纳米黏土对结晶和取向影响的总结 434
17.3.8热致液晶聚合物的结构演变 435
17.4注塑慢速结晶聚合物的结构演变 435
17.4.1慢速结晶聚合物结构演变的一般特征 436
17.4.2聚苯硫醚（PPS） 436
17.4.3分子量的影响 437
17.4.4聚醚醚酮（PEEK） 438
17.4.5间规聚苯乙烯（s-PS） 440
17.4.6聚萘二酸乙二醇酯（PEN） 441
17.4.7注射模塑慢结晶聚合物的结构特征——总结 441
17.5注射模塑过程的结构演化模拟 442
17.6总结 444
缩写 445
参考文献 446
第18章 注射成型后填充阶段分析 449
Roberto Pantani， Giuseppe Titomanlio 449
18.1简介 449
18.1.1后填充阶段 449
18.1.2后填充阶段建模的现状 450
18.1.3概要 451
18.2压力的变化研究 453
18.2.1注射成型期间压力曲线的变化 453
18.2.1.1填充阶段 453
18.2.1.2压实-保压阶段 453
18.2.1.3冷却阶段 455
18.2.2冷却阶段流道内部的压力曲线 459
18.3注射过程的合理建模 459
18.3.1对压实-保压阶段的建模 460
18.3.2冷却阶段的建模 460
18.3.3依赖于时间的传热系数 461
18.4相关的流变行为 463
18.4.1压力对黏度的影响 463
18.5模具形变 465
18.5.1模具形变对压实阶段的影响 465
18.5.2模具形变对冷却阶段的影响 465
18.5.3模具形变对压力演变和浇口凝封时间的影响 467
18.6分子取向 467
18.6.1实验验证 467
18.6.2取向过程的建模 470
18.6.2.1 Leonov模型 470
18.6.2.2非线性Maxwell模型 470
18.6.3无定形材料的模拟结果 471
18.7半结晶聚合物 474
18.7.1结晶度对材料性能的影响 474
18.7.1.1结晶度对流变性能的影响 474
18.7.1.2结晶度对比容的影响 476
18.8后填充阶段聚合物的形态演变 476
18.9结论 478
附录 479
参考文献 481
第19章 热塑性塑料在注射成型中的体积收缩和各向异性收缩 483
A I.Isayev和Keehae Kwon 483
19.1引言 483
19.2理论分析 484
19.2.1体积收缩 484
19.2.2各向异性收缩 485
19.3模拟和实验之间的比较 490
19.3.1体积收缩 490
19.3.2各向异性收缩 492
19.4结论 501
19.5鸣谢 501
词汇表 501
参考文献 504
第20章 气体辅助和共注成型工艺的三维模拟 505
Jean-Francois Hétu， Florin Ilinca 505
20.1概述 505
20.2背景介绍 506
20.3数学模型与公式 507
20.3.1质量与动量守恒 507
20.3.2能量守恒 508
20.3.3边界与初始条件 508
20.3.4可压缩性效应 508
20.4共注射成型前沿跟踪方法 509
20.4.1 VOF法与相场法 509
20.4.2 Level-Set法 510
20.4.3 Level-Set法在共注射成型工艺中的应用 510
20.5数值计算 510
20.5.1有限元方法 511
20.5.1.1动量连续性方程 511
20.5.1.2能量方程 511
20.5.1.3 Level-Set方程 512
20.5.2求解算法 513
20.6应用实例 514
20.6.1气体辅助注射成型工艺 514
20.6.1.1具有流道的平板气体辅助成型 514
20.6.1.2气体辅助注射的二次穿透 516
20.6.1.3厚件的气体辅助注射成型 518
20.6.2共注射成型 518
20.6.2.1侧浇口矩形板的共注射成型 518
20.6.2.2中心浇口矩形板的共注射 519
20.6.2.3 C型板的共注射成型 522
20.6.3关于共注射成型仿真的突破进展 524
20.7结论 529
符号和缩写列表 529
参考文献 531
第21章 聚合物的共注成型 534
A.I.Isayev， Nam Hyung Kim 534
21.1概述 534
21.2技术现状 535
21.3实验研究 540
21.3.1工艺参数对壳-芯结构的影响 540
21.3.2突破现象 545
21.3.3界面不稳定性 550
21.3.4力学性能 551
21.3.5微观结构 555
21.3.6生物医学应用 556
21.4共注成型过程的模型 558
21.4.1模拟方法 558
21.4.2模拟和实验的比较 567
21.5结论 574
词汇表 574
参考文献 576
索引 580