SMC/BMC模壓成型工藝
發(fā)布時間:
2024-08-02
SMC具有優(yōu)越的耐腐蝕性能,質(zhì)軟及工程設(shè)計容易,靈活等優(yōu)點,其機械性能可以和部分金屬材料相媲美,其制造的產(chǎn)品具有良好的剛性,耐變形,使用溫度范圍大的優(yōu)點。
SMC 模具
SMC即片狀模塑料。
SMC主要原料由GF(專用紗)、UP(不飽和樹脂)、低收縮添加劑、MD(填料)及各種助劑組成。
SMC具有優(yōu)越的耐腐蝕性能,質(zhì)軟及工程設(shè)計容易,靈活等優(yōu)點,其機械性能可以和部分金屬材料相媲美,其制造的產(chǎn)品具有良好的剛性,耐變形,使用溫度范圍大的優(yōu)點。
同時,SMC制品的尺寸不易變形,具有優(yōu)良的耐熱性;在冷,熱環(huán)境中都能喝好的保持其性能,適用于戶外抗紫外線以及防水功能。
應(yīng)用廣泛,如汽車前后保險杠,座椅,門板,電器,浴缸等。
BMC 模具
BMC為(Bulk Molding Compounds)的簡稱,即團狀模塑料。
BMC是一種有熱固性塑料,混合各種惰性填料、纖維增強材料、催化劑、穩(wěn)定劑和顏料等,形成一種用于壓塑或注塑的膠粘“油灰狀”復合材料,常先以押出法制成粒狀、圓木狀或長條狀以利于后續(xù)加工成型。
BMC具有諸多獨特特性,如硬度高,重量輕,耐腐蝕,抗紫外線,絕緣性好,熱特性,這些導致BMC比熱塑性塑料更讓人滿意。同時,由于許多組件可以和這些部件同時進行模塑,無需后期加工,從生產(chǎn)角度來看更為經(jīng)濟。
目前,BMC模具已應(yīng)用于汽車,能源,電器,餐飲服務(wù),家用電器,光學儀器部件,工業(yè)及建筑用品等區(qū)域。如車尾燈罩,電器盒,電表箱等。
一、壓制前準備
(1)SMC/BMC的質(zhì)量檢查:SMC片材的質(zhì)量對成型工藝過程及制品質(zhì)量有很大的影響。因此,壓制前要了解料的質(zhì)量,如樹脂糊配方、樹脂糊的增稠曲線、玻纖含量、玻纖浸潤劑類型。單重、薄膜剝離性,硬度及質(zhì)量均勻性等。
(2)剪裁:按制品的結(jié)構(gòu)形狀,加料位置,流程決定片材剪裁的形狀與尺寸,制作樣板,再按樣板裁料。剪裁的形狀多為方形或圓形,尺寸多按制品表面投影面積的40%-80%。為防止外界雜質(zhì)的污染,上下薄膜在裝料前才揭去。
模壓成型工藝流程圖
二、設(shè)備的準備
(1)熟悉壓機的各項操作參數(shù),尤其要調(diào)整好工作壓力和壓機運行速度及臺面平行度等。
(2)模具安裝一定要水平,并確保安裝位置在壓機臺面的中心,壓制前要先清理模具,并涂脫模劑。加料前要用干凈紗布將脫模劑擦均,以免影響制品外觀。對于新模具,用前須去油。
三、加料
(1)加料量的確定:每個制品的加料量在壓制時可按下式計算:
加料量=制品體積×1.8g/cm³
(2)加料面積的確定:加料面積的大小,直接影響到制品的密實程度,料的流動距離和制品表面質(zhì)量。它與SMC的流動與固化特性、制品性能要求、模具結(jié)構(gòu)等有關(guān)。一般加料面積為40%~80%,過小會因流程過長而導致玻纖取向,降低強度,增加波紋度,甚至不能充滿模腔。過大,不利于排氣,易產(chǎn)生制品內(nèi)裂紋。
(3)加料位置與方式:加料位置與方式直接影響到制品的外觀,強度與方向性。通常情況下,料的加料位置應(yīng)在模腔中部。對于非對稱性復雜制品,加料位置要確保成型時料流同時到達模具成型內(nèi)腔各端部。加料方式要有利于排氣。多層片材疊合時,將料塊按上小下大呈寶塔形疊置。另外,料塊盡量不要分開加,否則會產(chǎn)生空氣裹集和熔接區(qū),導致制品強度下降。
(4)其他:在加料前,為增加片材的流動性,可采用100℃或120℃下預熱操作。這一點對成型深拉形制品尤其有利。
四、成型
當料塊進入模腔后,壓機快速下行。當上、下模吻合時,緩慢施加所需成型壓力,經(jīng)過一定的固化制度后,制品成型結(jié)束。成型過程中,要合理地選定各種成型工藝參數(shù)及壓機操作條件。
(1)成型溫度:成型溫度的高低,取決于樹脂糊的固化體系、制品厚度,生產(chǎn)效率和制品結(jié)構(gòu)的復雜程度。成型溫度要保證固化體系引發(fā)、交聯(lián)反應(yīng)的順利進行,并實現(xiàn)完全的固化。一般來說,厚度大的制品所選擇的成型溫度應(yīng)比薄壁制品低,這樣可以防止過高溫度在厚制品內(nèi)部產(chǎn)生過度的熱積聚。如制品厚度為25~32mm,其成型溫度為135~145℃;而更薄制品可在171℃下成型。成型溫度的提高,可縮短相應(yīng)的固化時間;反之,當成型溫度降低時,則需延長相應(yīng)的固化時間。成型溫度應(yīng)在固化速度和成型條件之間權(quán)衡選定。一般認為,SMC成型溫度在120~155℃之間。
(2)成型壓力:SMC/BMC成型壓力隨制品結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及SMC增稠程度而異。形狀簡單的制品僅需5-7MPa的成型壓力;形狀復雜的制品,成型壓力可達7-15MPa。SMC增稠程度越高,所需成型壓力也越大。成型壓力的大小與模具結(jié)構(gòu)也有關(guān)系。垂直分型結(jié)構(gòu)模具所需的成型壓力低于水平分型結(jié)構(gòu)模具。配合間隙較小的模具比間隙較大的模具需較高壓力。外觀性能和平滑度要求高的制品,在成型時需較高的成型壓力。總之,成型壓力的確定應(yīng)考慮多方面因素。一般來說,SMC成型壓力在3-7MPa之間。
(3)固化時間:SMC/BMC在成型溫度下的固化時間(也叫保溫時間)與它的性質(zhì)及固化體系、成型溫度、制品厚度和顏色等因素有關(guān)。固化時間一般按40s/mm計算。對3mm以上厚制品,有人認為每增加4mm,固化時間增加1分鐘。
(五)模壓生產(chǎn)過程控制
(1)工藝控制
在壓制時SMC的粘度(稠度)應(yīng)總保持一致;揭開SMC的載體薄膜后,不能長時間放置,應(yīng)在揭開薄膜后立即壓制,不要暴露在空氣中,防止苯乙烯過量揮發(fā);保持SMC片材在模具中的加料形狀和加料位置一致;保持模具在不同位置處的溫度均勻,恒定,應(yīng)定時檢查。保持成型過程中的成型溫度、成型壓力恒定,應(yīng)定時檢查。
(2)制品測試
應(yīng)進行如下方面的產(chǎn)品的測試:
外觀檢查:如光澤度,平整度,斑點,顏色,流動紋,裂紋等;
力學性能測試:彎曲強度,拉伸強度,彈性模量等,整件制品性能測試;其它性能:耐電性,耐介質(zhì)腐蝕性。
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