平均擠出流率恒定時(shí),隨著頻率和振幅的增大,模頭壓力降低,熔體溫度上升。實(shí)際上,壓力降低和熔體溫度升高都是頻率和振幅的函數(shù),而且在平行方向與垂直方向加振的效果是相似的。聲波引入到聚合物內(nèi)部,利用其引起的交變振動(dòng)作用、空化作用以及由此產(chǎn)生的一系列次級(jí)效應(yīng),可產(chǎn)生聚合物的高粘性和彈性擾動(dòng)。通過引入聲波振動(dòng),能減少界面摩擦,提高產(chǎn)量;還可改變聚合物熔體的流變性能,達(dá)到改善擠出加工過程,提高制品質(zhì)量的目的。有理論分析認(rèn)為,低頻振動(dòng)時(shí)壓力降低塔機(jī)價(jià)格只是由于粘彈效應(yīng)產(chǎn)生的,而高頻振動(dòng)時(shí)則是由于溫度升高和粘彈效應(yīng)的共同作用使聚合物熔體有效粘度降低所致。疊加聲波振動(dòng)后,聚合物的平均分子量減小,但其物理機(jī)械性能并沒有降低。
振動(dòng)工藝的引入改善了擠出過程,然而衡量振動(dòng)力場對(duì)聚合物擠出加工的影響,還必須考慮振動(dòng)對(duì)擠出物質(zhì)量的影響,即振動(dòng)對(duì)擠出物的外觀和強(qiáng)度的影響。由于大振幅振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致擠出物周期性形變,而引入超聲波振動(dòng)可解決這一問題,施加高頻小振幅的超聲波振動(dòng),在增加擠出流率的同時(shí),抑制了由于不穩(wěn)定流動(dòng)而使擠出物的外觀質(zhì)量降低。
在擠出成型中引入振動(dòng)工藝,側(cè)重于通過改變擠出過程參數(shù)(壓力、溫度、功率)來改善擠出特性,使之更有利于塑料的擠出加工;同時(shí),振動(dòng)力場的作用也使制品質(zhì)量得以提高。而在注射成型中,振動(dòng)力場的引入側(cè)重于改善制品的物理機(jī)械性能;當(dāng)然,振動(dòng)力場的存在對(duì)加工的壓力、溫度和熔體的流動(dòng)性也有一定的影響??傊谒芰铣尚图庸ぶ幸胝駝?dòng)力場,使加工過程發(fā)生了深刻變化。聚合物熔體的粘彈性由于振動(dòng)力場的作用,宏觀上表現(xiàn)為熔體的粘度減小,擠出壓力或注射壓力降低,流率增大,功耗降低。振動(dòng)工藝改善了塑料的成型加工過程,使制品的性能得到一定程度的提高。