2023年SMC模壓成型工藝過程

*歐陽光明*歐陽光明*創(chuàng)編2023.03.07*歐陽光明*歐陽光明*創(chuàng)編2023.03.07SMC模壓成型工藝過程歐陽光明〔2023.03.07〕SMC模壓成型工藝過程，主要有以下幾個(gè)工序1.壓制前預(yù)備〔1〕SMC的質(zhì)量檢查SMC片材的質(zhì)量對(duì)成型工藝過程及制品質(zhì)量有很大的影響。因此，壓制前必需了解料的質(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?！?〕剪裁按制品的構(gòu)造外形，加料位置，流程打算片材剪裁的外形與尺寸，制作樣板裁料。剪裁的外形多為方形或圓形，尺寸多按制品外表投影面積的40%-80%。為防止外界雜質(zhì)的污染，上下薄膜在裝料前才揭去。〔3〕設(shè)備的預(yù)備①生疏壓機(jī)的各項(xiàng)操作參數(shù)，尤其要調(diào)整好工作壓力和壓機(jī)運(yùn)行速度及臺(tái)面平行度等。②模具安裝肯定要水平，并確保安裝位置在壓機(jī)臺(tái)面的中心，壓制前要先徹底清理模具，并涂脫模劑。加料前要用干凈紗布將脫模劑擦均，以免影響制品外觀質(zhì)量。對(duì)于模具，用前必需去油。2、加料〔1〕加料量確實(shí)定每個(gè)制品的加料量在首次壓制時(shí)可按下式計(jì)算：加料量=制品體積×1.8 (2)加料面積確實(shí)定加料面積的大小,直接影響到制品的密度程度料的流淌距離和制品外表質(zhì)量.它與SMC的流淌與固化特性、制品性能要求、模具構(gòu)造等有關(guān)。一般加料面積為40%-80%。過小會(huì)因流程過長而導(dǎo)致玻纖取向，降低強(qiáng)度，增加波浪度，甚至不能布滿模腔；過大，不利于排氣，易產(chǎn)生制品內(nèi)裂紋?！?〕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(qiáng)度與方向性。通常狀況下，料的加料位置應(yīng)在模腔的中部。對(duì)于非對(duì)稱簡單制品，加料位置必需確保成型時(shí)料流同時(shí)到達(dá)模具成型內(nèi)腔各端部。 加料方式必需有利于排氣。多層片材疊合時(shí)，最好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(huì)產(chǎn)生空氣裹集和熔接區(qū)，導(dǎo)致制品強(qiáng)度下降。〔4〕其他在加料前，為增加片材的流淌性，可承受100℃或120℃下預(yù)熱操作。這一點(diǎn)對(duì)成型深拉形制品尤其有利。3、成型當(dāng)料塊進(jìn)入模腔后，壓機(jī)快速下行。當(dāng)上、下模吻合時(shí)，緩慢施加所需成型壓力，經(jīng)過肯定的固化制度后，制品成型完畢。成型過程中，要合理地選定各種成型工藝參數(shù)及壓機(jī)操作條件?！?〕成型溫度成型溫度的凹凸，取決于樹脂糊的固化體系，制品厚度，生產(chǎn)效率和制品構(gòu)造的簡單程度。成型溫度必需保證固化體系引發(fā)、交聯(lián)反響的順當(dāng)進(jìn)展，并實(shí)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(shí)間；反之，當(dāng)成型溫度降低時(shí)，則需延長相應(yīng)的固化時(shí)間。成型溫度應(yīng)在最高固化速度和最正確成型條件之間權(quán)衡選定。一般認(rèn)為，SMC成型溫度在120-155℃之間。〔2〕成型壓力SMC成型壓力隨制品構(gòu)造、外形、尺寸及SMC增稠程度而異。外形簡潔的制品僅需25-30Mpa的成型壓力；外形簡單的制品，成型壓力可達(dá)140-210Mpa。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構(gòu)造也有關(guān)系。垂直分型構(gòu)造模具所需的成型壓力低于水平分型構(gòu)造模具。協(xié)作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(shí)需較高的成型壓力。總之，成型壓力確實(shí)定應(yīng)考慮多方面因素。一般來說，SMC3-7Mpa之間?！?〕固化時(shí)間SMC在成型溫度下的固化時(shí)間〔也叫保溫時(shí)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(shí)間一般按40s/mm計(jì)算。對(duì)3mm以上厚制品，有人認(rèn)為每增加4mm，固化時(shí)間增加1min4、壓機(jī)操作由于SMC是一種快速固化系統(tǒng)，因此壓機(jī)的快速閉合格外重要。假設(shè)加料后，壓機(jī)閉合過緩，那么易在制品外表消滅預(yù)固化補(bǔ)斑，或產(chǎn)生缺料、或尺寸過大。在實(shí)現(xiàn)快速閉合的同時(shí)，在壓機(jī)行程終點(diǎn)應(yīng)細(xì)心調(diào)整模具閉合速度，減緩閉合過程，利于排氣。某種SMC典型成型周期如下：壓機(jī)開啟7s10s20s10s73s,120s.SMC、HMC、XMC、TMCZMC生產(chǎn)技術(shù)片狀模壓料〔SheetMoldingCompound,SMC〕是由樹脂糊浸漬纖維或短切纖維氈，兩邊掩蓋聚乙烯薄膜而制成的一類片狀模壓料，屬于預(yù)浸氈料范圍。是目前國際上應(yīng)用最廣泛的成型材料之一。SMC是用不飽和聚酯樹脂、增稠劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、低收縮添加劑、填料、內(nèi)脫模劑和著色劑等混合成樹脂糊浸漬短切纖維粗紗或玻璃纖維氈，并在兩面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起來形成的片狀模壓料。SMC作為一種進(jìn)展迅猛的型模壓料，具有很多特點(diǎn)：①重現(xiàn)性好，不受操作者和外界條件的影響；②操作處理便利；③操作環(huán)境清潔、衛(wèi)生，改善了勞動(dòng)條件；④流淌性好，可成型異形制品；⑤模壓工藝對(duì)溫度和壓力要求不高，可變范圍大，可大幅度降低設(shè)備和模具費(fèi)用；⑥纖維長度40～50mm，質(zhì)量均勻性好，適宜于壓制截面變化不大的大型薄壁制品；⑦所得制品外表光滑度高，承受低收縮添加劑后，外表質(zhì)量更為抱負(fù)；⑧生產(chǎn)效率高，成型周期短，易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)機(jī)械化操作，生產(chǎn)本錢相對(duì)較低。 SMC作為一種型材料，依據(jù)具體用途和要求的不同又進(jìn)展出一系列品種，如HNC、XMC、ZMC 等。①高強(qiáng)度模壓料〔HightMoldingCompound,HMC〕和高強(qiáng)度片狀模壓料XMC主要用于制造汽車部件。HMC中不加或少加填料，承受短切玻璃纖維，纖維含量為65%左右，玻璃纖維定向分布，具有極好的流淌性和成型外表，其制品強(qiáng)度約是SMC制品強(qiáng)度的3倍。XMC用定向連續(xù)纖維，纖維含量達(dá)70%～80%，不含填料。②ZMC是一種模塑成型技術(shù)，ZMC三個(gè)字母并無實(shí)際含義，而是包含模塑料、注射模塑機(jī)械和模具三種含義。ZMC制品既保持了較高的強(qiáng)度指標(biāo)，又具有優(yōu)良的外觀和很高的生產(chǎn)效率，綜合了SMC和HMC的優(yōu)點(diǎn)，獲得了較快的進(jìn)展。 1、SMC的原材料 SMC的原材料由合成樹脂、增加材料和關(guān)心材料三大類組成。 〔1〕合成樹脂合成樹脂為不飽和聚酯樹脂，不同的不飽和樹脂對(duì)樹脂糊的增稠效果、工藝特性以及制品性能、收縮率、外表狀態(tài)均有直接的影響。SMC對(duì)不飽和聚酯樹脂有以下要求：①粘度低，對(duì)玻璃纖維浸潤性能好；②同增稠劑具有足夠的反響性，滿足增稠要求；③固化快速，生產(chǎn)周期短，效率高；④固化物有足夠的熱態(tài)強(qiáng)度，便于制品的熱脫模；⑤固化物有足夠的韌性，制品發(fā)生某些變形時(shí)不開裂；⑥較低的收縮率。 〔2〕增加材料增加材料為短切玻璃纖維粗紗或原絲。在不飽和聚酯樹脂模塑料中，用于SMC的增加材料目前只有短切玻璃纖維氈，而用于預(yù)混料的增加材料比較多，有短切玻璃纖維，石棉纖維、麻和其它各種有機(jī)纖維。在SMC中，玻璃纖維含量可在5%～50%之間調(diào)整。 〔3〕關(guān)心材料關(guān)心材料包括固化劑〔引發(fā)劑〕、外表處理劑、增稠劑、低收縮添加劑、脫模劑、著色劑、填料和交聯(lián)劑。 2、SMC的制備工藝SMC生產(chǎn)的工藝流程主要包括樹脂糊制備、上糊操作、纖維切割沉降及浸漬、樹脂稠化等過程，其工藝流程圖如下： 〔1〕樹脂糊的制備及上糊操作樹脂糊的制備有兩種方法--間歇法和連續(xù)法。間歇法程序如下：①將不飽和聚酯樹脂和苯乙烯倒入配料釜中，攪拌均勻；②將引發(fā)劑倒入配料釜中，與樹脂和苯乙烯混勻；③在攪拌作用下參加增稠劑和脫模劑；④在低速攪拌下參加填料和低收縮添加劑；⑤在配方所列各組分分散為止，停頓攪拌，靜置待用。連續(xù)法是將SMC配方中的樹脂糊分為兩局部，即增稠劑、脫模劑、局部填料和苯乙烯為一局部，其余組分為另一局部，分別計(jì)量、混勻后，送入SMC機(jī)組上設(shè)置的相應(yīng)貯料容器內(nèi)，在需要時(shí)由管路計(jì)量泵計(jì)量后進(jìn)入靜態(tài)混合器，混合均勻后輸送到SMC機(jī)組的上糊區(qū)，再涂布到聚乙烯薄膜上。 〔2〕浸漬和壓實(shí)經(jīng)過涂布樹脂糊