BMC模塑料的壓制成型原理及其工藝過(guò)程與其他熱固性塑料基本上是相同的。在壓制時(shí),將一定量的BMC模塑料放入預(yù)熱的壓模中,經(jīng)加壓、加熱固化成型為所需的制品。
1、 BMC模壓成型工藝特點(diǎn)
①浪費(fèi)料量少,通常只占總用料量的2%-5%,實(shí)際的物料損耗量還取決于所成型制品的形狀、尺寸及復(fù)雜程度。
②在成型過(guò)程中,BMC模塑料雖然是含有大量的玻璃纖維,但是卻不會(huì)產(chǎn)生纖維的強(qiáng)烈取向,故制品的均勻性、致密性較高,而殘余的內(nèi)應(yīng)力也較小。
③在加工過(guò)程中,由于填料和纖維很少斷裂,故可以保持較高的力學(xué)性能和電性能。
④在壓制時(shí)由于其流動(dòng)長(zhǎng)度相對(duì)來(lái)說(shuō)較短,故模腔的磨蝕也不嚴(yán)重,模具的保養(yǎng)成本也較低。
⑤與注射成型相比,其所采用的成型設(shè)備、模具等的投資成本較低,因此整個(gè)制品的成型成本也較低。
2.壓制成型工藝過(guò)程
壓制成型時(shí),是將一定量的準(zhǔn)備好的BMC模塑料放進(jìn)已經(jīng)預(yù)熱的鋼制壓模中,然后以一定的速度閉合模具;BMC模塑料在壓力下流動(dòng),并充滿整個(gè)模腔;在所需要的溫度、壓力下保持一定的時(shí)間,待其完成了物理和化學(xué)作用過(guò)程而固化、定型并達(dá)到最佳性能時(shí)開啟模具,取出制品。
BMC模塑料壓制成型過(guò)程如圖3.16所示。
3.壓制成型前的準(zhǔn)備工作
作為濕式預(yù)混料的BMC模塑料含有揮發(fā)性的活性單體,在使用前不要將其包裝物過(guò)早拆除,否則,這些活性單體會(huì)從BMC物料中揮發(fā)出來(lái),使物料的流動(dòng)性下降,甚至造成性能下降以致報(bào)廢。當(dāng)然,對(duì)于已拆包而未用完的BMC模塑料,則一定要重新將其密封包裝好,以便下次壓制之用。
①投料量的計(jì)算和稱量
一般來(lái)說(shuō),首先是要知道所壓制制品的體積和密度,再加上毛刺、飛邊等的損耗,然后進(jìn)行投料量的計(jì)算。裝料量的準(zhǔn)確計(jì)算,對(duì)于保證制品幾何尺寸的精確,防止出現(xiàn)缺料或由于物料過(guò)量而造成廢品及材料的浪費(fèi)等,都有十分直接的關(guān)系,特別是對(duì)于BMC這種成型后不可回收的熱固性復(fù)合材料來(lái)說(shuō),對(duì)于節(jié)省材料、降低成本,更具有重要的實(shí)際意義。
實(shí)際上,由于模壓制品的形狀和結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,其體積的計(jì)算既繁復(fù)亦不一定精確,因此裝料量往往都是采用估算的方法。對(duì)于自動(dòng)操作的機(jī)臺(tái),其加料量可控制在總用料量的土1. 5%以內(nèi),而達(dá)到5%或超過(guò)此數(shù)量時(shí),則肯定會(huì)在模具的合模面上出現(xiàn)飛邊。這薄薄的一層超量的物料在加熱狀態(tài)的高模溫作用下,會(huì)迅速地固化而形成飛邊。
估算裝料量的方法有許多。如有所謂“形狀、尺寸簡(jiǎn)單估算法”、“密度比較法”和“注型比較法”等。
用上述方法估算出基本的裝料量后,并進(jìn)行幾次的試壓,就可以比較準(zhǔn)確地得出BMC模塑料壓制成型的裝投料量。
②模具的預(yù)熱
BMC模塑料是熱固性增強(qiáng)塑料的一種,對(duì)于熱固性塑料來(lái)說(shuō),在進(jìn)行成型之前首先應(yīng)將模具預(yù)熱至所需要的溫度,此實(shí)際溫度與所壓制的BMC模塑料的種類、配方、制品的形狀及壁厚、所用成型設(shè)備和操作環(huán)境等都有關(guān)系。應(yīng)注意的是,在模溫未達(dá)設(shè)定值并均勻時(shí),不要向模腔中投料。
③嵌件的安放
為了提高模壓制品連接部位的強(qiáng)度或使其能構(gòu)成導(dǎo)電通路等目的,往往需要在制品中安放嵌件。當(dāng)需要設(shè)置嵌件時(shí),則在裝料、壓制前應(yīng)先將所用的嵌件在模腔中安放好。嵌件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,如果是金屬嵌件,在使用前還需要進(jìn)行清洗。對(duì)于較大的金屬嵌件,在安放之前還需要對(duì)其進(jìn)行加溫預(yù)熱,以防止由于物料與金屬之間的收縮差異太大而造成破裂等缺陷。
在同一模腔中,如安放有不同類型、不同規(guī)格的嵌件,還應(yīng)認(rèn)真的檢查嵌件的安放情況。嵌件的錯(cuò)位不但會(huì)產(chǎn)生廢品,更嚴(yán)重的是有可能損壞型腔??傊都?yīng)安放到位、準(zhǔn)確并緊固可靠。
④脫模劑的涂刷
對(duì)于BMC模塑料的壓制成型來(lái)說(shuō),由于在其配制時(shí)已在組分中加有足夠的內(nèi)脫模劑,再加上開模后制件會(huì)冷卻收縮而較易取出,因此一般不需再涂刷外脫模劑。然而,由于BMC物料具有很好的流動(dòng)性,模壓時(shí)有可能滲入到構(gòu)成型腔的成型零件連接面的間隙里,而使脫模困難,故對(duì)新制造或長(zhǎng)期使用的模具,在合模前或在清模后,給模腔涂刷一些外脫模劑也是有好處的。所用的外脫模劑一般是石蠟或硬脂酸鋅。
⑤裝模
在BMC模塑料的壓制成型中,裝模操作是否得當(dāng)、合理是很值得注意的,這不但會(huì)影響物料壓制時(shí)在模腔中的流動(dòng),亦會(huì)影響到制品的質(zhì)量,特別是對(duì)于形狀和結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜的制品的成型。因此,如何將BMC模塑料合理地投放到壓模中,是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。
在大多數(shù)情況下,是用人工將壓實(shí)而且質(zhì)量與制品相近的整塊(團(tuán))BMc物料投放到壓模型腔的中心位置上。但有時(shí),也可以特地將物料投放到在壓制時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)滯留的地方,如凸臺(tái)、型芯和凹槽這些地方。最不好的方法是將BMC模塑料分成若干塊而投放到模腔中,因在壓制中,當(dāng)分成塊的物料流到會(huì)合點(diǎn)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)熔接線,使制品在此處出現(xiàn)強(qiáng)度的“薄弱環(huán)節(jié)”,如圖3.17(b)所示。