ارزیابی نقش پارامترهای فرایندی و موادی بر میکروساختار فوم های پلی اتیلن با رویکرد مدل سازی عددی

فوم های پلیمری به دلیل وزن کم و عملکرد مکانیکی مناسب در صنایع مختلف کاربرد گسترده ای دارند. کیفیت نهایی فوم ها به طور مستقیم به ساختار سلولی آن ها وابسته است. به همین دلیل در این پژوهش ساختار سلولی به عنوان شاخص اصلی ارزیابی انتخاب شد و دو معیار چگالی سلولی و شعاع سلولی بررسی شد. هدف مطالعه بررسی اثر دمای قالب و درصد عامل فوم زا بر ساختار سلولی فوم شیمیایی پلی اتیلن با چگالی بالا با استفاده از شبیه سازی عددی در نرم افزار اتودسک مولدفلو ۲۰۲۳ بود. نتایج نشان داد که در نمونه هایی با ۲ درصد عامل فوم زا افزایش دمای قالب باعث افزایش شعاع سلول ها و کاهش چگالی سلولی می شود هرچند این تغییرات در نواحی نزدیک سطح کمتر محسوس بود. در نمونه های دارای ۴ درصد عامل فوم زا اثر دمای قالب بر کاهش چگالی سلولی و افزایش شعاع سلول ها برجسته تر بود. این رفتار نشان می دهد که اثر دمای قالب با افزایش درصد عامل فوم تقویت می شود و هر دو پارامتر به طور مکمل در کنترل ساختار سلولی فوم نقش دارند. شبیه سازی عددی با مولدفلو امکان پیش بینی روند شکل گیری سلول ها و تحلیل دقیق ساختار سلولی را فراهم می کند و می تواند به کاهش آزمایش های پرهزینه، بهینه سازی پارامترهای فرایندی و تولید قطعات فومی با کیفیت مطلوب کمک کند.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی عددی ، مولدفلو ، فوم شیمیایی ، ساختار سلول