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SMC/BMC模压成型工艺

目录:功能材料发布时间:2020-03-25 11:29:18点击率:

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(1)压制前准备
     SMC/BMC的质量检查  SMC片材的质量对成型工艺过程及制品质量有很大的影响。因此,压制前必须了解料的质量,如树脂糊配方、树脂糊的增稠曲线、玻纤含量、玻纤浸润剂类型。单重、薄膜剥离性,硬度及质量均匀性等。
     剪裁  按制品的结构形状,加料位置,流程决定片材剪裁的形状与尺寸,制作样板,再按样板裁料。剪裁的形状多为方形或圆形,尺寸多按制品表面投影面积的40%一80%。为防止外界杂质的污染,上下薄膜在装料前才揭去。
(2)设备的准备
  (a)熟悉压机的各项操作参数,尤其要调整好工作压力和压机运行速度及台面平行度等。
  (b)模具安装一定要水平,并确保安装位置在压机台面的中心,压制前要先彻底清理模具,并涂脱模剂。加料前要用干净纱布将脱模剂擦均,以免影响制品外观。对于新模具,用前须去油。
(3)加料
   (a)加料量的确定  每个制品的加料量在首次压制时可按下式计算
      加料量=制品体积×1.8g/cm3
   (b)加料面积的确定  
   加料面积的大小,直接影响到制品的密实程度 , 料的流动距离和制品表面质量。它与SMC的流动与固化特性、制品性能要求、模具结构等有关。一般加料面积为40%一80%,过小会因流程过长而导致玻纤取向,降低强度,增加波纹度,甚至不能充满模腔。过大,不利于排气,易产生制品内裂纹。
  (c)©加料位置与方式  
   加料位置与方式直接影响到制品的外观,强度与方向性。通常情况下,料的加料位置应在模腔中部。对于非对称性复杂制品,加料位置必须确保成型时料流同时到达模具成型内腔各端部。加料方式必须有利于排气。多层片材叠合时,最好将料块按上小下大呈宝塔形叠置。另外,料块尽量不要分开加,否则会产生空气裹集和熔接区,导致制品强度下降。
   (d)其他  
   在加料前,为增加片材的流动性,可采用100℃或120℃下预热操作。这一点对成型深拉形制品尤其有利。
(4)成型
    当料块进入模腔后,压机快速下行。当上、下模吻合时,缓慢施加所需成型压力,经过一定的固化制度后,制品成型结束。成型过程中,要合理地选定各种成型工艺参数及压机操作条件。
   (a)成型温度
    成型温度的高低,取决于树脂糊的固化体系、制品厚度,生产效率和制品结构的复杂程度。成型温度必须保证固化体系引发、交联反应的顺利进行,并实现完全的固化。一般来说,厚度大的制品所选择的成型温度应比薄壁制品低,这样可以防止过高温度在厚制品内部产生过度的热积聚。如制品厚度为25~32mm,其成型温度为135—145℃。而更薄制品可在171℃下成型。
    成型温度的提高,可缩短相应的固化时间;反之,当成型温度降低时,则需延长相应的固化时间。成型温度应在最高固化速度和最佳成型条件之间权衡选定。一般认为,SMC成型温度在120~155℃之间。
   (b)成型压力
    SMC/BMC成型压力随制品结构、形状、尺寸及SMC增稠程度而异。形状简单的制品仅需25~730MPa的成型压力;形状复杂的制品,成型压力可达7140~15210MPa 。SMC增稠程度越高,所需成型压力也越大。
    成型压力的大小与模具结构也有关系。垂直分型结构模具所需的成型压力低于水平分型结构模具。配合间隙较小的模具比间隙较大的模具需较高压力。
    外观性能和平滑度要求高的制品,在成型时需较高的成型压力。
    总之,成型压力的确定应考虑多方面因素。一般来说,SMC成型压力在3—7MPa之间。
   (c)固化时间
    SMC/BMC在成型温度下的固化时间(也叫保温时间)与它的性质及固化体系、成型温度、制品厚度和颜色等因素有关。
    固化时间一般按40s/mm计算。对3mm以上厚制品,有人认为每增加4mm,固化时间增加1min;
模压生产过程控制
(1)工艺控制
    在压制时SMC的粘度(稠度)应总保持一致;揭开SMC的载体薄膜后,不能长时间放置,应在揭开薄膜后立即压制,不要暴露在空气中,防止苯乙烯过量挥发;保持SMC片材在模具中的加料形状和加料位置一致;保持模具在不同位置处的温度均匀,恒定,应定时检查。保持成型过程中的成型温度、成型压力恒定,应定时检查。
(2)制品测试
     应进行如下方面的产品的测试:
     外观检查:如光泽度,平整度,斑点,颜色,流动纹,裂纹等;

    力学性能测试:弯曲强度,拉伸强度,弹性模量等,整件制品性能测试;其它性能:耐电性,耐介质腐蚀性。

SMC/BMC制品的缺陷与防治表43.23SMC制品成型缺陷及其解决措施

缺陷 说明 产生原因 解决措施
模腔未充满 模具边缘部未充满 加料不足成型温度太高压机闭合时间太长成型压力过低加料面积过小 增加加料量降低成型温度缩短闭合时间加大压力增加加料面积
模具边缘少数部位未充满 加料不足模具闭合前物料损失上下模配合间隙过大或者配合长度过短 增加加料量更细心的放料缩小配合间隙,增加配合长度
虽然整个边缘充满但是某些部位未充满 加料不足空气未排出盲孔处空气无法排出 增加加料量改进加料方式改善模具结构或者增加成型压力
焦化 在未完全充满的位置上制品表面呈暗褐色或者黑色 被困的空气和苯乙烯蒸汽受压缩使温度上升达到燃点。 改进加料方式,使空气随料流出,不发生聚集;若斑点出现在盲孔处,需要修改此处模具结构。
内部开裂
厚壁制品个别层间存在过大的收缩应力所致 减小铺料面积;降低成型温度
表面多孔
加料面积过大,表面空气因为流程过短而无法排出 减小铺料面积;在大的料块上增加小的料块,使空气容易排出。
鼓泡 在已经固化的产品表面的半圆形鼓起 片材间聚集空气温度太高导致单体蒸发固化时间太短 减小加料面积降低模具温度延长固化时间
厚壁制品的表面半圆形鼓起 内应力使个别层间扯开 减小加料面积、降低模具温度
强度降低
产生熔接痕在具有较长流程区某方向上强度下降 改变料块形状用增加加料面积的方法缩短流程
由于以下原因在脱模过程中引起产品损坏1) 形成切口2) 顶出杆面积太小3) 顶出杆数量过少4) 粘模5) 未完全固化 去除切口增加顶出面积增加顶出杆数量见“粘模”项增加固化时间或者固化温度
粘模 制品难以从模具中脱出,在某些部位材料粘在模具上 模具温度太低固化时间太短使用新模具或者长期不用的模具模具表面太粗糙 提高模具温度延长固化时间模具使用前几模涂脱模剂模具表面抛光
制品某些部位材料粘在模具上,且制品表面有微孔和伤痕 加料面积过大,空气未能排出,且空气阻碍固化 减小铺料面积,在大料块上面加小料块
模具磨损 在已经固化的产品表面有暗黑斑点 模具磨损 表面镀铬
翘曲 制品稍有翘曲 在固化和冷却过程中产生翘曲 制品在夹具中冷却;在配方中增加低收缩添加剂
制品严重翘曲 由于特别长的流程导致纤维取向,产生翘曲 增加铺料面积;在配方中增加低收缩添加剂
表面起伏 在与流动方向垂直的长度方向,薄壁产品表面产生波纹,或者由于厚度差大而产生的不规则的表面起伏 制品的复杂设计妨碍了物料的流动 可以用以下方法改善:1)  增加压力2)  改变模具结构3)  改变加料位置4)  在配方中增加低收缩添加剂
在制品表面或者筋,凸起部背面的凹痕 成型过程中的不均匀收缩 配方中加入低收缩添加剂
表面发暗 表面没有足够的光泽 压力太低模具温度太低模具表面不理想 加大压力提高模具温度模具镀铬
流痕 表面上局部波纹 模具闭合设计不合适模具温度太低纤维在极长流程或者不利流动处发生取向由于一边缘过度的压力降低,引起模具移动 改进模具结构设计提高模具温度加大铺料面积,缩短流程 改进模具导向

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