SMCBMCHMCXMCTMCZMC生产技术
  片状模压料(Sheet Molding Compound, SMC)是由树脂糊浸渍纤维或短切纤维毡,两边覆盖聚乙烯薄膜而制成的一类片状模压料,属于预浸毡料范围。是目前国际上应用最广泛的成型材料之一。
  SMC是用不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂和着色剂等混合成树脂糊浸渍短切纤维粗纱或玻璃纤维毡,并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来形成的片状模压料。SMC作为一种发展迅猛的新型模压料,具有许多特点:重现性好,不受操作者和外界条件的影响;操作处理方便;操作环境清洁、卫生,改善了劳动条件;流动性好,可成型异形制品;模压工艺对温度和压力要求不高,可变范围大,可大幅度降低设备和模具费用;纤维长度4050mm,质量均匀性好,适宜于压制截面变化不大的大型薄壁制品;所得制品表面光洁度高,采用低收缩添加剂后,表面质量更为理想;生产效率高,成型周期短,易于实现全自动机械化操作,生产成本相对较低。
  SMC作为一种新型材料,根据具体用途和要求的不同又发展出一系列新品种,如BMCTMCHNCXMC等。团状模压料(Bulk Molding Compound, BMC) 其组成与SMC极为相似,是一种改进型的预混团状模压料,可用于模压和挤出成型。两者的区别仅在于材料形态和制作工艺上。BMC中纤维含量较低,纤维长度较短,约618mm,填料含料较大,因而BMC制品的强度比SMC制品的强度低,BMC比较适合于压制小型制品,而SMC适合于大型薄壁制品。厚片状模压料(Thick Molding Compound, TMC) 其组成和制作与SMC相似,厚达50mm。由于TMC厚度大,玻璃纤维能随机分布,改善了树脂对玻璃纤维的浸润性。此外,该材料还可以采用注射和传递成型。高强度模压料(Hight Molding Compound, HMC) 和高强度片状模压料XMC主要用于制造汽车部件。HMC中不加或少加填料,采用短切玻璃纤维,纤维含量为65%左右,玻璃纤维定向分布,具有极好的流动性和成型表面,其制品强度约是SMC制品强度的3倍。XMC用定向连续纤维,纤维含量达70%80%,不含填料。④ZMC ZMC是一种模塑成型技术,ZMC三个字母并无实际含义,而是包含模塑料、注射模塑机械和模具三种含义。ZMC制品既保持了较高的强度指标,又具有优良的外观和很高的生产效率,综合了SMCBMC的优点,获得了较快的发展。
  1SMC的原材料
  SMC的原材料由合成树脂、增强材料和辅助材料三大类组成。
  1)合成树脂 合成树脂为不饱和聚酯树脂,不同的不饱和树脂对树脂糊的增稠效果、工艺特性以及制品性能、收缩率、表面状态均有直接的影响。SMC对不饱和聚酯树脂有以下要求:粘度低,对玻璃纤维浸润性能好;同增稠剂具有足够的反应性,满足增稠要求;固化迅速,生产周期短,效率高;固化物有足够的热态强度,便于制品的热脱模;固化物有足够的韧性,制品发生某些变形时不开裂;较低的收缩率。
  2)增强材料 增强材料为短切玻璃纤维粗纱或原丝。在不饱和聚酯树脂模塑料中,用于SMC的增强材料目前只有短切玻璃纤维毡,而用于预混料的增强材料比较多,有短切玻璃纤维,石棉纤维、麻和其它各种有机纤维。在SMC中,玻璃纤维含量可在5%50%之间调节。
  3)辅助材料 辅助材料包括固化剂(引发剂)、表面处理剂、增稠剂、低收缩添加剂、脱模剂、着色剂、填料和交联剂。
  2SMC的制备工艺
  SMC生产的工艺流程主要包括树脂糊制备、上糊操作、纤维切割沉降及浸渍、树脂稠化等过程,其工艺流程图如下:
  1)树脂糊的制备及上糊操作 树脂糊的制备有两种方法--间歇法和连续法。间歇法程序如下:将不饱和聚酯树脂和苯乙烯倒入配料釜中,搅拌均匀;将引发剂倒入配料釜中,与树脂和苯乙烯混匀;在搅拌作用下加入增稠剂和脱模剂;在低速搅拌下加入填料和低收缩添加剂;在配方所列各组分分散为止,停止搅拌,静置待用。连续法是将SMC配方中的树脂糊分为两部分,即增稠剂、脱模剂、部分填料和苯乙烯为一部分,其余组分为另一部分,分别计量、混匀后,送入SMC机组上设置的相应贮料容器内,在需要时由管路计量泵计量后进入静态混合器,混合均匀后输送到SMC机组的上糊区,再涂布到聚乙烯薄膜上。
  2)浸渍和压实 经过涂布树脂糊的下承载薄膜在机组的牵引下进入短切玻璃纤维沉降室,切割好的短切玻璃纤维均匀沉降在树脂糊上,达到要求的沉降量后,随传动装置离开沉降室,并和涂布有树脂糊的上承载薄膜相叠合,然后进入由一系列错落排列的锟阵中,在张力和辊的作用下,下、上承载薄膜将树脂糊和短切玻璃纤维紧紧压在一起,经过多次反复,使短切玻璃纤维浸渍树脂并赶走其中的气泡,形成密实而均匀的连续SMC片料。

制品压制工艺
复合材料制品压制工艺的基本流程如图:
  复合材料模压料按其成型周期的长短,一般可分为快速成型工艺和慢速成型工艺两种。快速成型工艺适用于压制小型薄壁复合材料制品,慢速成型工艺适用于压制大型厚壁复合材料制品。


2017年06月01日

碳纤维制品模压成型工艺
碳纤维辊的层压及卷管成型工艺

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