復(fù)合材料成型工藝-SMC模壓成型

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復(fù)合材料成型工藝之SMC模壓工藝第三小組2018.11.13SMC模壓成型工藝簡(jiǎn)介模壓成型工藝是將一定量預(yù)浸料放入到金屬模具的對(duì)模模腔中，利用帶熱源的壓機(jī)產(chǎn)生一定的溫度和壓力，合模后在一定的溫度和壓力作用下使預(yù)浸料在模腔內(nèi)受熱軟化、受壓流動(dòng)、充滿流動(dòng)、充滿模腔成型和固化，從而獲得復(fù)合材料制品的一種工藝方法

SMC(SheetMoldingCompound)是用不飽和聚脂樹(shù)脂、增稠劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、低收縮添加劑、內(nèi)脫模劑、填料和著色劑等混合成樹(shù)脂糊浸漬短切玻璃纖維或玻璃纖維氈，并在兩面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起來(lái)形成的片狀模壓成型材料汽車(chē)裝飾板玻璃鋼花盆非球面透鏡流動(dòng)性

在一定溫度和壓力下模壓料充滿模腔的能力。不同的產(chǎn)品對(duì)模塑料的流動(dòng)性有不同的要求，形狀復(fù)雜和薄壁制品要求模塑料有較大的流動(dòng)性性能參數(shù)壓縮率成型收縮率固化速率模壓材料工藝參數(shù)

壓縮率過(guò)大，即模壓料過(guò)于蓬松，給裝模帶來(lái)困難，且壓縮率大的模壓料需設(shè)計(jì)大的裝料室，不僅增加了模具質(zhì)量，也增大了熱量消耗。對(duì)于壓縮比太大的模壓料，一般需要采取預(yù)成型工藝

固化速率主要由熱固性塑料的交聯(lián)反應(yīng)性質(zhì)決定，并受成型前的預(yù)壓、預(yù)熱條件以及成型溫度、成型壓力等多種因素的影響影響成型收縮率的因素有物料性質(zhì)、模壓成型條件、模具和制品的設(shè)計(jì)等。一般可以通過(guò)預(yù)熱、采用不溢式模具、嚴(yán)格工藝規(guī)程等方法控制收縮率壓制前應(yīng)了解料的質(zhì)量、性能、配方對(duì)質(zhì)量不好、纖維結(jié)團(tuán)、浸漬不良、樹(shù)脂積聚部分的料應(yīng)去除。材料檢查按制品結(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(zhǎng)方形或圓形裁剪改善料的工藝性能；提高模壓料溫度，可縮短固化時(shí)間，降低成型壓力，提高產(chǎn)品性能預(yù)熱將模壓料在室溫下預(yù)先壓成與制品相似的形狀，然后再進(jìn)行壓制，可縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率及制品性能預(yù)成型制品成型并冷卻后通過(guò)頂出機(jī)構(gòu)將制品從模具腔體中脫離出來(lái)脫模內(nèi)、外脫模劑結(jié)合使用內(nèi)脫模劑：硬脂酸、油酸、石蠟等外脫模劑：硅酯、硅油等。脫模劑選用制品在溫度較高的條件下進(jìn)行后處理，使固化更加完全，同時(shí)減少內(nèi)應(yīng)力和揮發(fā)物，有利于提高產(chǎn)品的性能后處理模壓成型關(guān)鍵步驟成型階段的重要特征當(dāng)模壓料在模具內(nèi)被加熱到一定的溫度時(shí)，樹(shù)脂受熱熔化成為粘流狀態(tài)，在壓力作用下粘裹著纖維一道流動(dòng)，直至充滿模腔粘流階段繼續(xù)提高溫度，樹(shù)脂發(fā)生交聯(lián)，分子量增大，流動(dòng)性很快降低，表現(xiàn)為一定的彈性，最后失去流動(dòng)性，樹(shù)脂成為不溶不熔的體型結(jié)構(gòu)模壓工藝?yán)脴?shù)脂固化反應(yīng)中各階段的特性實(shí)現(xiàn)制品成型整個(gè)反應(yīng)是不可逆的，固化反應(yīng)主要分以下兩個(gè)過(guò)程硬固階段SMC模壓成型流程圖模具預(yù)熱脫模劑涂刷料的稱(chēng)量料預(yù)熱成預(yù)成型裝模壓制脫模后處理打底及輔助加工檢驗(yàn)成品SMC模壓工藝流程壓前準(zhǔn)備壓制過(guò)程半溢出式壓模半溢出式模具示意圖1.陽(yáng)模2.制品3.陰模

4.溢料刻槽5.支承面

A段為裝料室由于具備裝料室，該模具可適用于壓縮率較大的塑料。壓制時(shí)，當(dāng)陽(yáng)模伸入陰模，溢料只能從陽(yáng)模上開(kāi)設(shè)的溢料槽中溢出。所以，物料的外溢在這種模具中是受到一定限制的。這種模具的特點(diǎn)是制造成本高，壓制時(shí)物料容易積留在支承面上，從而導(dǎo)致型腔內(nèi)的物料不能得到足夠的壓力。不溢式壓縮模示意圖1.陽(yáng)模2.陰模3.制品

4.推頂桿5.定位下模板不溢出式壓縮模對(duì)加料量的控制要求較高，必須用重量法

加料。此外使用不溢式壓縮模壓制產(chǎn)品時(shí)，不易排氣，固化時(shí)間較長(zhǎng)。不溢式壓縮模一般不設(shè)計(jì)成多腔模具，因?yàn)槿艏恿仙圆痪饩蜁?huì)造成各型腔壓力不等，從而引起一些制品欠壓。

不溢出式壓模模壓壓力模壓壓力取決于塑料的工藝的性能和成型工藝條件，通常塑料的流動(dòng)愈小固化速度愈快，壓縮率愈大，模溫愈高，以及壓制深度大，形狀復(fù)雜或薄壁和大面積的制品時(shí)，所需的模壓壓力就高模壓溫度模壓形狀復(fù)雜、壁薄、深度大的制品時(shí)，不宜選用高模溫，但經(jīng)過(guò)預(yù)熱的塑料進(jìn)行模壓時(shí)，由于內(nèi)外層溫度均勻，流動(dòng)性好，可選較高模溫。模壓時(shí)間模壓時(shí)間主要與塑料的固化速度有關(guān)，而固化速度決定于塑料的種類(lèi)，此外，模壓時(shí)間與制品的形狀、厚度、模壓溫度和壓力以及是否預(yù)熱和預(yù)壓有關(guān)影響成型過(guò)程的因素缺點(diǎn)受到壓機(jī)噸位和模具尺寸大小的限制，模壓成型一般適合于生產(chǎn)中小型制品模壓制品易產(chǎn)生飛邊，后期需要修邊，增加了制造成本模壓制品厚度方向的尺寸控制較難，不適合生產(chǎn)尺寸精度要求很高的制品模壓成型生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，較難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度大模壓成型只適合制造形狀簡(jiǎn)單的制品SMC模壓工藝的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有澆注系統(tǒng)，原料損失小制品的收縮率小，且重復(fù)性較好制品受纖維取向的影響較小，內(nèi)應(yīng)力低，