1.碳纖維SMC模壓概述
01
碳纖維SMC
SMC(Sheet Molding Compound的縮寫,即片狀模塑料),碳纖維SMC是由短切碳纖維、基體樹脂、助劑等材料按照一定的配
比,采用專業(yè)成型加工設(shè)備按照一定的工藝浸潤(rùn)而形成的片狀模塑料。
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SMC模壓工藝的優(yōu)點(diǎn)有很多,比如它具有操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、生產(chǎn)節(jié)拍短、可成型表面光滑結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品等,可以預(yù)埋金
屬成型,廢料低等,另外應(yīng)用碳纖維SMC模壓工藝得到制品,其性能也非常出色:優(yōu)異的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性、加熱
低收縮率與低吸水性。
2、碳纖維SMC模壓工序
01
材料檢查
碳纖維SMC片材的質(zhì)量對(duì)成型工藝過(guò)程及制品質(zhì)量有很大的影響。因此,壓制前必須了解料的質(zhì)量,如樹脂類型、纖維含量、面密度
及單重、薄膜剝離性,以及材料是否過(guò)期,纖維浸漬是否良好、有無(wú)雜質(zhì),薄膜覆蓋有無(wú)破損、材料硬度及質(zhì)量均勻性等。
02
材料裁剪
材料解凍至PE袋表面無(wú)水霧再進(jìn)行裁剪,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。尺寸多按制品表面投影面
積的70%-100%。為防止外界雜質(zhì)的污染,上下薄膜在裝料前才揭去,同時(shí)保持工作區(qū)域清潔,避免帶入異物。
03
調(diào)整壓機(jī)參數(shù)
①主要包括「壓力」、「溫度」及「成型時(shí)間」,具體根據(jù)產(chǎn)品厚度、材料要求、模具條件等確定。
②模具安裝一定要水平,并確保安裝位置在壓機(jī)臺(tái)面的中心;
04
清理模具
①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)于新模具,用前必須去油。
②合模加熱模具;
05
確認(rèn)模具溫度
①開模,用接觸式測(cè)溫儀測(cè)量型腔上、下模溫度(注:前、后、左、中右、多測(cè)量幾個(gè)點(diǎn),確保模具表面溫度達(dá)到材料要求的壓制溫
度之上,模心溫度低于模腔5度左右);
②如果溫度沒(méi)達(dá)到,合模等待繼續(xù)加熱;
③如果溫度達(dá)到后再次給上、下模噴脫模劑。
06
確認(rèn)加料量及面積
①加料量: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*密度1.5g/c㎡;
②加料面積:加料面積的大小直接影響到制品的密度程度料的流動(dòng)距離和制品表面質(zhì)量,它與SMC的流動(dòng)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70%-100%。過(guò)小會(huì)因流程過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致纖維取向,降低強(qiáng)度,增加波紋度,甚至不能充滿模
腔;
③加料位置:加料位置與方式直接影響到制品的外觀,強(qiáng)度與方向性。通常情況下,料的加料位置應(yīng)在模腔的中部。對(duì)于非對(duì)稱復(fù)雜
制品,加料位置必須確保成型時(shí)料流同時(shí)達(dá)到模具成型內(nèi)腔各端部。
07
高溫高壓成型
當(dāng)料塊進(jìn)入模腔后,啟動(dòng)機(jī)器,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(guò)一段時(shí)間保溫保壓后,制品成型結(jié)
束。成型過(guò)程中要根據(jù)材料特性結(jié)合壓機(jī)條件合理設(shè)定成型工藝參數(shù)。
1
成型溫度:
SMC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(jiǎn)單的制品需要壓力較小,形狀復(fù)雜的制品需要壓力較大。SMC增
稠程度越高,所需成型壓力也越大,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??傊尚蛪毫Φ拇_定應(yīng)考慮多
方面因素。一般來(lái)說(shuō),碳纖維SMC成型壓力在10-25Mpa之間
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成型壓力
SMC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(jiǎn)單的制品需要壓力較小,形狀復(fù)雜的制品需要壓力較大。SMC增
稠程度越高,所需成型壓力也越大,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,成型壓力的確定應(yīng)考慮多
方面因素。一般來(lái)說(shuō),碳纖維SMC成型壓力在10-25Mpa之間。
3
成型時(shí)間
碳纖維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)。 碳纖維SMC
成型時(shí)間通常在10-15分鐘之間。
由于SMC是一種快速固化系統(tǒng),因此壓機(jī)的快速閉合十分重要。如果加料后,壓機(jī)閉合過(guò)緩,那么易在制品表面出現(xiàn)預(yù)固化補(bǔ)斑,或
產(chǎn)生缺料、或尺寸過(guò)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)節(jié)模具閉合速度,模具距離閉合一定距離時(shí),減緩合模速
度,利于排氣。
08
脫模及外觀檢查
①上模緩慢打開,待上升到10mm后確認(rèn)產(chǎn)品是否卡模,確認(rèn)產(chǎn)品留在下模后可將上模移至上限位。開取頂模機(jī)構(gòu),緩慢抬升將產(chǎn)品
取出;
②檢查產(chǎn)品外觀,看有無(wú)缺料、臟污、氣孔、干紗等等,如沒(méi)有噴漆需求的產(chǎn)品將溢出的毛邊修理掉即可完成制品生產(chǎn);