【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及注塑领域，具体涉及一种聚合物测试试验件的制备方法及注塑模具。
技术介绍
1、注塑是生产聚合物制品的常见工艺，熔融的热塑性聚合物在冷却过程中逐步结晶，最终达到满足使用要求的结晶度和力学性能。目前金属模具是热塑性聚合物注塑的常用模具，它能有效、准确地控制聚合物样件的尺寸和形状，但是通过金属模具制备的注塑件表层和内部的结晶度和力学性能存在很大差异。
2、在热塑性聚合物产品的生产过程中，需要对注塑产品进行力学性能测试，是检验和改进材料质量的必要手段。为了获得能够反映产品内部力学性能的试验件，使用金属模具注塑时，通常需要注塑较大体积的坯体，再切削掉坯体表层的结构，使用结晶均匀的中间部位作为试验件，由此消耗的原材料和能源大幅增加了生产成本。
3、鉴于此，有必要提供一种新的聚合物测试试验件的制备方法及注塑模具，以解决或至少缓解上述技术缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提供一种聚合物测试试验件的制备方法及注塑模具，旨在解决制备试验件成本高的问题。
2、为实现上述目的，根据本专利技术的一方面，本专利技术提出的聚合物测试试验件的制备方法包括如下步骤：
3、根据试验件的尺寸进行三维建模，获得三维模型；
4、根据所述三维模型，通过3d打印制备隔热内芯，所述隔热内芯形成有制备腔；
5、制备外芯，所述外芯形成有型腔；
6、将所述隔热内芯安装于所述型腔以形成注塑模具；
7、向所述注塑模具进
8、在一实施例中，所述制备外芯，所述外芯形成有型腔的步骤包括：
9、获得所述隔热内芯的外尺寸；
10、对外芯进行加工，使所述型腔的尺寸与所述隔热内芯的外尺寸相同。
11、在一实施例中，所述将所述隔热内芯安装于所述型腔以形成注塑模具的步骤包括：
12、将所述隔热内芯嵌入所述型腔，使所述隔热内芯的外壁面与所述型腔的内壁面贴合；
13、使用连接件将所述隔热内芯固定于所述外芯。
14、在一实施例中，所述根据所述三维模型，通过3d打印制备隔热内芯，所述隔热内芯形成有制备腔的步骤包括：
15、根据所述三维模型，分析试验件的结构信息；
16、通过仿真软件进行隔热内芯的仿真分析，其中，所述仿真分析包括模流分析、模拟浇口位置、聚合物熔体的填充时间和填充速度分析、注塑压力分析、锁模力分析、试验件的变形情况分析和气穴分析；
17、确定隔热内芯和外芯的分型面和注塑浇口；
18、通过3d打印制备隔热内芯。
19、在一实施例中，所述通过3d打印制备隔热内芯的步骤中，所述隔热内芯由树脂材料制成，其中，所述树脂材料包括刚性光敏树脂、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乳酸、聚碳酸酯及其衍生物中的一种或多种。
20、在一实施例中，所述隔热内芯的壁厚范围为2mm～20mm。
21、在一实施例中，所述试验件为热塑性聚合物，所述热塑性聚合物包括聚芳醚酮、聚酯、聚酰胺和聚氨酯中的一种或多种。
22、在一实施例中，所述3d打印包括光固化成型、熔融沉积成型或直写成型。
23、另外，根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供一种注塑模具，包括：
24、外芯，形成有型腔；
25、隔热内芯，形成有制备腔，所述隔热内芯嵌设于所述型腔。
26、在一实施例中，所述外芯的侧壁形成有第一浇口，所述隔热内芯的侧壁形成有第二浇口，所述第二浇口分别与所述第一浇口和所述制备腔连通。
27、在一实施例中，所述型腔和所述隔热内芯的数量为两组，两组所述型腔和两组所述隔热内芯一一对应设置。
28、本专利技术技术方案中的聚合物测试试验件的制备方法通过在型腔内嵌入一个具有保温隔热作用的隔热内芯，由注塑机向制备腔内进行注塑，隔热内芯作为注塑件的保温套，避免了注塑件直接与外芯接触，隔热内芯的导热率低于外芯的导热率，隔热内芯可以对注塑件进行保温，从而降低注塑件表层的冷却速度，使注塑件在冷却过程中达到内外结晶度和力学性能的一致，后续不需要再进行切削便可以直接得到试验件，因此可直接用来注塑最终标准力学试验件的形状，不需要注塑大件零件坯体，减少了材料和能源的浪费，节约了生产成本。制备腔的形状具体根据试验件的形状适应性设置。
29、本专利技术通过设置隔热内芯，可以使注塑件缓慢冷却，保证了热塑性聚合物试验件在注塑过程中充分、均匀结晶，使注塑件内外结晶度和力学性能一致，保证成型的试验件具有理想的机械性能，避免了因结晶度不均匀而造成的大量多次注塑，浪费原材料的情况，既满足了测试用的试验件的个性化定制及精度需求，也提高了材料的利用率，节约了成本。并且，在注塑时，嵌设有隔热内芯的外芯在注塑时能省去对模具加热步骤，简化了模具的结构。
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1.一种聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述聚合物测试试验件的制备方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述制备外芯，所述外芯形成有型腔的步骤包括：
3.如权利要求2所述的聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述将所述隔热内芯安装于所述型腔以形成注塑模具的步骤包括：
4.如权利要求1所述的聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述根据所述三维模型，通过3D打印制备隔热内芯，所述隔热内芯形成有制备腔的步骤包括：
5.如权利要求4所述的聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述通过3D打印制备隔热内芯的步骤中，所述隔热内芯由树脂材料制成，其中，所述树脂材料包括刚性光敏树脂、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乳酸、聚碳酸酯及其衍生物中的一种或多种。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述隔热内芯的壁厚范围为2mm～20mm。
7.如权利要求1至5中任意一项所述的聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述试验
8.一种注塑模具，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的注塑模具，其特征在于，所述外芯的侧壁形成有第一浇口，所述隔热内芯的侧壁形成有第二浇口，所述第二浇口分别与所述第一浇口和所述制备腔连通。
10.如权利要求8或9所述的注塑模具，其特征在于，所述型腔和所述隔热内芯的数量为两组，两组所述型腔和两组所述隔热内芯一一对应设置。
...【技术特征摘要】
1.一种聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述聚合物测试试验件的制备方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述制备外芯，所述外芯形成有型腔的步骤包括：
3.如权利要求2所述的聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述将所述隔热内芯安装于所述型腔以形成注塑模具的步骤包括：
4.如权利要求1所述的聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述根据所述三维模型，通过3d打印制备隔热内芯，所述隔热内芯形成有制备腔的步骤包括：
5.如权利要求4所述的聚合物测试试验件的制备方法，其特征在于，所述通过3d打印制备隔热内芯的步骤中，所述隔热内芯由树脂材料制成，其中，所述树脂材料包括刚性光敏树脂、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、...
【专利技术属性】
技术研发人员：林乐怡，覃利娜，王法衡，刘亚雄，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：
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