SMC片狀模塑料,主要原料由SMC專用紗、不飽和樹脂、低收縮添加劑,填料及各種助劑組成。在二十世紀(jì)六十年代初首先出現(xiàn)在歐洲,在1965年左右,美、日相繼發(fā)展了這種工藝。我國于80年代末,引進(jìn)了國外先進(jìn)的SMC生產(chǎn)線和生產(chǎn)工藝。 SMC具有優(yōu)越的電氣性能,耐腐蝕性能,質(zhì)輕及工程設(shè)計(jì)容易、靈活等優(yōu)點(diǎn),其機(jī)械性能可以與部分金屬材料相媲美,因而廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸車輛、建筑、電子/電氣等行業(yè)中。
SMC成型工藝準(zhǔn)備
1、壓制前的準(zhǔn)備
(1)、片狀模塑料的質(zhì)量檢查
壓制前應(yīng)了解料的質(zhì)量、性能、配方、單重、增稠程度等,對質(zhì)量不好、纖維結(jié)團(tuán)、浸漬不良、樹脂積聚部分的料應(yīng)去除。
(2)、剪裁
按制品結(jié)構(gòu)形狀、加料位置、流動(dòng)性能,決定剪裁要求,片料多裁剪成長方形或圓形,按制品表面投影面積的40~80%來確定。
(3)、裝料量的估算
裝料量等于模壓料制品的密度乘以體積,再加上3~5%的揮發(fā)物、毛刺等損耗。
(4)、脫模劑選用
常用外脫模劑:硅酯、硅油等。
SMC模壓工藝參數(shù)
1、溫度參數(shù)
加溫的作用:增加分子熱運(yùn)動(dòng)和分子間化學(xué)反應(yīng)的能力,促使樹脂塑化和固化。
(1)、裝模溫度
物料放入模腔時(shí)模具的溫度。一定的裝模溫度,有利于趕出低分子物和使物料流動(dòng),但此溫度不應(yīng)使物料發(fā)生明顯的化學(xué)變化。模壓料的揮發(fā)物含量高,不熔性樹脂含量低時(shí),裝模溫度應(yīng)較低,反之裝模溫度應(yīng)較高。
(2)、升溫速度
由裝模溫度到最高壓制溫度的升溫速率。對快速模壓不存在升溫速度問題,壓制溫度與裝模溫度相同。對慢速模壓制品:升溫速度0.5~2℃/min。尤其是對于較厚的制品,由于模壓料的導(dǎo)熱性能較差,升溫過快時(shí),會(huì)使固化不均勻,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,甚至可能導(dǎo)致與熱源接觸部位的物料先固化,因而限定內(nèi)部未固化物流的流動(dòng),不能充滿模腔,造成廢品。
(3)、最高模壓溫度
根據(jù)樹脂的放熱曲線來確定的,看其在什么溫度下基本完成固化,此溫度即模壓溫度。測試方法:差熱分析;差示掃描量熱儀。
(4)、保溫時(shí)間
目的是使制品完全固化,并消除內(nèi)應(yīng)力。
取決于: a) 反應(yīng)固化時(shí)間(模壓料的種類)、b) 熱量傳遞的時(shí)間(模壓料的種類、制品結(jié)構(gòu)尺寸、加熱裝置的熱效率、環(huán)境溫度)
(5)、后固化處理
一般制品脫模后在烘箱內(nèi)進(jìn)行后固化處理,目的是提高制品的固化反應(yīng)程度。后固化溫度不可過高,時(shí)間不可過長,以免制品熱老化,使性能下降。
2、壓力參數(shù)
(1)、成型壓力
克服模壓料的內(nèi)摩擦及物料與模腔間的外摩擦,使物料充滿模腔;克服物料揮發(fā)物的抵抗力及壓緊制品以保證精確的形狀和尺寸。
取決于:
a)、模壓料的種類、質(zhì)量指標(biāo);制品的結(jié)構(gòu)形狀尺寸;
b)、薄壁制品比厚壁制品的成型壓力大;
c)、圓柱型制品比圓錐型制品的成型壓力大;
d)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)制品比簡單結(jié)構(gòu)制品的成型壓力大;
e)、模壓料流動(dòng)方向與模具移動(dòng)方向相反比相同時(shí)的成型壓力大
(2)、加壓時(shí)機(jī)
合理選用加壓時(shí)機(jī)是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵之一。
快速模壓工藝不存在加壓時(shí)機(jī)問題。對普通模壓,加壓過早,樹脂反應(yīng)程度低,分子量小,容易造成樹脂與纖維離析;加壓過晚,樹脂反應(yīng)程度過高,分子量急劇增大,粘度過大,流動(dòng)性差,不易充滿模腔。
最佳加壓時(shí)機(jī)應(yīng)在樹脂激烈反應(yīng)(放出大量氣體)之前。
確定方法:
a、憑經(jīng)驗(yàn),樹脂開始拉絲時(shí)即為加壓時(shí)機(jī);
b、根據(jù)溫度指示,接近樹脂凝膠溫度時(shí)進(jìn)行加壓(凝膠溫度可用DSC測定,即差示掃描量熱儀確定);
c、按樹脂固化反應(yīng)時(shí)氣體釋放量確立加壓時(shí)機(jī)
(3)、放氣充模(適用于快速模壓成型)
由于在壓制過程中會(huì)產(chǎn)生大量的揮發(fā)性氣體,特別在快速模壓制品工藝中,如不采取適當(dāng)?shù)姆艢獯胧?,?huì)使制品產(chǎn)生氣泡,分層等缺陷。在快速壓制工藝中都必須采取放氣措施。即壓力上升到一定值后,隨即卸壓抬模放氣,再次加壓、放氣,反復(fù)幾次。