Дослідження процесу співекструзії двошарових полімерних труб
Вантажиться...
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
Анотація
Екструзія двошарових полімерних труб широко використовується для об'єднання переваг різних матеріалів в одному виробі. Однак контроль товщини кожного шару являє собою складне завдання. У даній роботі проведено числове дослідження процесу екструзії двошарових полімерних труб з поліпропілену (ПП) і полівінілхлориду (ПВХ) з використанням програмного комплексу ANSYS Polyflow. Метою дослідження було розроблення методики для визначення необхідних об’ємних витрат розплавів ПП і ПВХ для отримання заданої товщини внутрішнього шару. Для цього була розроблена двовимірна скінченноелементна модель екструзійної головки з урахуванням неньютонівської поведінки розплавів, описуваної моделлю Карро-Ясуда. Проведено стаціонарне і нестаціонарне моделювання течії розплавів. На відміну від традиційних методів, що ґрунтуються на спрощених аналітичних рішеннях, у цій роботі застосовано метод побудови поверхні відгуку, що дає змогу враховувати складну взаємодію між параметрами процесу та реологічними властивостями матеріалів, а також вплив взаємної дифузії. Результати моделювання показали, що товщина внутрішнього шару ПП може бути точно скоригована шляхом варіювання об’ємних витрат ПП і ПВХ. При зміні об’ємних витрат ПП і ПВХ від 2,484 × 10–6 до 3,036 × 10–6 м3/с товщина внутрішнього шару змінювалася в діапазоні від 2,24 × 10–3 до 2,54 × 10–3 м. Крім того, за об’ємної витрати зовнішнього шару ПВХ, що дорівнює 3,036 × 10–6 м3/с, спостерігалася прямолінійна залежність товщини внутрішнього шару ПП від об’ємної витрати ПП з коефіцієнтом лінійної апроксимації 0,9992. Отримана поверхня відгуку дозволяє ефективно визначати необхідні об’ємні витрати для досягнення необхідної товщини внутрішнього шару ПП і може бути використана для оптимізації процесу екструзії двошарових полімерних труб.
Опис
Ключові слова
співекструзія, полімерні труби, реологія, товщина шару, дифузія, coextrusion, polymer pipes, rheology, layer thickness, diffusion
Бібліографічний опис
Гурін, Р. С. Дослідження процесу співекструзії двошарових полімерних труб / Р. С. Гурін, О. В. Гондлях, О. Л. Сокольський // Mechanics and Advanced Technologies. – 2025. – Vol. 9, No. 1(104). – P. 64-72. – Bibliogr.: 11 ref.