Galerie de cartes mentales Processus de moulage SMC
Processus de moulage SMC, technologie et équipement de traitement des matériaux composites, comprenant principalement une vue d'ensemble, les facteurs d'influence du moulage, Analyse des équipements, analyse des matières premières, etc.
Modifié à 2024-04-05 15:44:26Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
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Processus de moulage SMC
Aperçu
Diagramme de processus
Caractéristiques du SMC
1.SMC peut rivaliser avec les matériaux métalliques.
2. Par rapport aux thermoplastiques renforcés, le SMC a un cycle de moulage court, un faible investissement dans l'équipement de moulage, les produits SMC ne sont pas faciles à déformer et ont des propriétés mécaniques et une température de déformation thermique plus élevées. Excellente résistance chimique. Et le prix est inférieur.
3. Par rapport aux plastiques thermoplastiques généraux, les propriétés physiques et mécaniques du SMC sont incomparables à celles de ces derniers.
4. Comparé au BMC, le SMC peut être moulé par injection, mais il ne convient que pour le traitement de fibres courtes. Si des matériaux à haute résistance doivent être fabriqués, le SMC doit toujours être utilisé.
5. Comparé aux matériaux FRP déposés/pulvérisés à la main, SMC est supérieur aux produits déposés/pulvérisés à la main en termes de cycle de moulage, d'environnement de travail, de coût et de qualité d'apparence du produit.
Caractéristiques du processus
1. Facile à utiliser, automatisation facile à réaliser, efficacité de production élevée, améliore l'environnement de travail et les conditions de travail du moulage humide
2. En modifiant le type et la proportion des composants, le processus de moulage et les performances du produit peuvent être modifiés ; en modifiant le type et la quantité de charges, le coût peut être réduit ou le produit peut être allégé.
3. Il a une bonne fluidité de moulage et peut former des pièces avec des structures complexes ou de grandes pièces.
4. Le produit a une bonne stabilité dimensionnelle, une surface lisse, un bon brillant et moins d'émergence de fibres, simplifiant ainsi le processus de post-traitement.
5. Les matériaux renforcés ne sont pas endommagés pendant le processus de production et de moulage, et le produit a une résistance élevée, permettant une conception structurelle légère.
Facteurs affectant le moulage
Préformes moulées SMC
Alimentation : La quantité d'alimentation est égale à la densité du produit moulé multipliée par le volume, plus 3 à 5 % de matières volatiles, bavures et autres pertes. Méthode empirique : Ajouter la quantité = volume du produit × 1,8
Préformage : prépressez le matériau de moulage pour lui donner une forme similaire à celle du produit à température ambiante, puis pressez-le. Cela contribuera à raccourcir le cycle de moulage et à améliorer l'efficacité de la production et les performances du produit.
Température de moulage SMC
La température de moulage dépend du système de durcissement de la pâte de résine, de l'épaisseur du produit, de l'efficacité de la production et de la complexité de la structure du produit. D'une manière générale, la température de moulage sélectionnée pour les produits plus épais doit être inférieure à celle des produits à parois minces, ce qui peut empêcher une accumulation excessive de chaleur à l'intérieur des produits épais en raison d'une température excessive. La température de moulage du SMC est comprise entre 120 et 155°C.
Pression de moulage SMC
La fonction de la pressurisation est de surmonter le frottement interne lorsque le matériau s'écoule et le frottement entre le matériau et la paroi interne de la cavité du moule, de sorte que le matériau de moulage remplisse la cavité du moule et surmonte la pression de vapeur des matières volatiles du moule ; matériau de moulage et comprime le produit. La quantité de pression de moulage dépend principalement du type de matériau de moulage, de la structure et de la taille du produit. Plus la structure du produit est complexe ou plus le produit est épais, plus la pression de moulage requise est élevée.
La pression de moulage du SMC varie en fonction de la structure du produit, de sa forme, de sa taille et du degré d'épaississement du SMC. D'une manière générale, la pression de moulage SMC est comprise entre 3 et 7 MPa.
Temps de durcissement du moulage SMC
Le temps de durcissement du SMC à la température de moulage (également appelé temps de maintien). Cela est lié à ses propriétés, à son système d’assimilation, à sa température de moulage, à son épaisseur et à sa couleur, ainsi qu’à d’autres facteurs. Le temps de durcissement est généralement calculé à 40 s/mm. Pour les produits d'une épaisseur supérieure à 3 mm, certaines personnes pensent que pour chaque augmentation de 4 mm, le temps de durcissement augmentera d'1 minute.
Analyse des équipements
équipe de production
Il comprend principalement deux parties : le système d'introduction des matériaux renforcés et le système d'imprégnation et de dégazage ;
Du point de vue des systèmes d'imprégnation et de dégazage, il existe généralement deux types : le type à rouleaux et le type à bande, le premier pouvant être étendu au type à tambour. La machine à film à rouleaux s'appuie sur la pression générée par la tension d'enroulement sur le rouleau pour réaliser l'imprégnation et la désaération ; la machine à film à bande s'appuie sur le rouleau rainuré pour faire rouler la feuille sur la bande transporteuse afin d'obtenir l'imprégnation et la désaération.
structure
Système de convoyeur
Système d'alimentation en film PE
Dispositif grattoir
coupeur de fibre de verre
Matériel d'imprégnation et de compactage
Dispositif d'enroulement
Presse hydraulique
Moule
Analyse des matières premières
Résine
La résine polyester insaturée (UP) est le matériau de formule le plus basique du SMC. Selon les différences dans leurs structures chimiques, ils peuvent généralement être divisés en trois catégories : type général, type isophtalique et type bisphénol A. Dans la production de SMC, les résines polyester insaturées o-phénylène et m-phénylène sont les plus couramment utilisées.
Remplacer le styrène par des monomères allyliques tels que le phtalate de diallyle (DAP), l'isophtalate de diallyle (DAIP) et le cyanurate de triallyle (TAC) peuvent améliorer considérablement la résistance à la chaleur, la résistance aux intempéries et la stabilité dimensionnelle des produits. Dans le même temps, en raison de la faible volatilité de ce type de monomère, les conditions environnementales sont améliorées et la durée de stockage du SMC est également prolongée.
initiateur
Il y a deux facteurs à prendre en compte lors de la sélection d'un initiateur : la stabilité au stockage de la pâte à mouler et la température de durcissement.
En tant qu'initiateur, le peroxyde de dibenzoyle (BPO) présente les avantages d'une large plage de températures de réaction et de l'absence de contrôle strict de la température pendant le moulage. Cependant, le SMC présente une mauvaise stabilité au stockage à long terme.
Utilisant du peroxybenzoate de tert-butyle (TBP) comme initiateur, le SMC a une stabilité de stockage à plus long terme, mais nécessite une température de durcissement plus élevée pendant le pressage.
Les propriétés du peroxyde de dicumyle (DCP) sont essentiellement similaires à celles du TBP.
remplisseur
L'ajout de charges au SMC peut réduire les coûts, réduire le retrait, ajuster la viscosité et conférer au matériau certaines propriétés spéciales.
Lors de la sélection des charges, vous devez prendre en compte : ① la taille des particules, ② la capacité d'adsorption de l'huile, ③ le phénomène de thixotropie.
Ces trois facteurs sont liés à la surface des particules de charge, comme la capacité d'adsorption d'huile (faisant référence au pourcentage massique de la charge humidifiée par l'huile de lin). La capacité d'adsorption d'huile de la charge est fonction de la surface spécifique. À mesure que les écarts entre les charges augmentent, la surface spécifique augmente et la capacité d'adsorption d'huile augmente. Pour les charges ayant une faible capacité d’adsorption d’huile, le pourcentage de dosage dans la résine peut être augmenté. Par conséquent, dans les composés à mouler en feuilles, les charges doivent souvent avoir une capacité d’adsorption d’huile plus faible.
Les charges peuvent être divisées en quatre catégories selon leur composition chimique : l'oxyde et le silicate de silicium (amiante, talc, kaolin, oxyde de silicium, diatomite, etc.) ; ); hydroxydes (hydroxyde d'aluminium).
Dans la plupart des cas, la quantité de charge représente plus de 1/3 de la quantité totale de formule SMC.
Carbonate de calcium : possède de bonnes propriétés couvrantes et améliore les propriétés de surface des produits. Alumine hydratée (ATH) : ignifuge, améliore la résistance à l'eau et les propriétés d'isolation électrique des produits.
Additif à faible retrait
Le contrôle du retrait est obtenu en ajoutant une certaine quantité de polymères thermoplastiques aux résines polyester insaturées. Ces polymères thermoplastiques sont appelés additifs à faible retrait.
Les additifs thermoplastiques couramment utilisés pour le SMC sont les suivants : poudre de PE, PS et ses copolymères, PVC et ses copolymères, acétate de cellulose et butyrate de cellulose, polyester thermoplastique, polycaprolactone, PVAC et PMMA.
Selon leurs différents mécanismes d’action, ils peuvent être grossièrement divisés en 2 catégories : 1. Les additifs incompatibles avec la résine polyester insaturée, tels que le PE et le PVC, doivent être ajoutés à hauteur de 5 % à 10 % de la résine ; 2. La résine est mutuellement soluble avant le durcissement et après le durcissement, les additifs précipitent de la résine sous forme de petites particules sphériques pour former une deuxième phase, telle que PVAC, PS, etc.
épaississant
La préparation de composés à mouler en feuilles et de composés à mouler en vrac nécessite une faible viscosité de résine pour faciliter l'imprégnation des fibres de verre et des charges. Une fois l'imprégnation terminée, la viscosité de l'ébauche doit être plus élevée pour faciliter l'opération de moulage et réduire le retrait du produit. Cette exigence peut être satisfaite en ajoutant un épaississant.
Les épaississants sont également appelés agents collants. Leur fonction est d'augmenter rapidement la viscosité de la résine polyester insaturée, puis de devenir relativement stable une fois que la viscosité atteint les exigences du processus.
caractéristique
1. Lors de la phase d'imprégnation, afin d'assurer une bonne mouillabilité, le processus d'épaississement doit être lent.
2. Après imprégnation, la viscosité doit augmenter rapidement pour s'adapter aux opérations de stockage, de transport et de moulage.
3. Le flan épaissi peut remplir rapidement la cavité du moule à la température de moulage sans ségrégation de résine et de fibre ;
4. La viscosité épaissie doit être stable dans la plage de moulage pendant la période de stockage ;
5. L'effet épaississant doit avoir une reproductibilité stable en production.
Épaississant idéal
Lors de l'étape d'imprégnation, l'épaississement de la résine doit être suffisamment lent pour assurer une bonne imprégnation de la fibre de verre. Après l'imprégnation, la résine doit s'épaissir suffisamment rapidement pour permettre au SMC d'entrer dans l'étape de moulage le plus rapidement possible et minimiser l'inventaire lors de la production. La viscosité SMC atteint la viscosité de moulage qui peut être moulée. Le processus d'épaississement doit être arrêté immédiatement et stabilisé pour obtenir la durée de stockage la plus longue possible.
MgO
Le MgO est l’épaississant chimique le plus largement utilisé et représentatif, caractérisé par une vitesse d’épaississement rapide. Ses propriétés épaississantes sont liées à l’activité.
Mécanisme d'épaississement
L'épaississement est un processus chimique qui comprend deux étapes : la formation de sel et la formation de complexes.
Agent de démoulage interne
Pour SMC, le collage des moisissures est un problème sérieux, c'est pourquoi un agent de démoulage interne doit être ajouté à la formule. Il s'agit généralement d'acides gras à longue chaîne et de leurs sels, qui fondent lorsqu'ils sont chauffés et s'écoulent vers la surface du moule en tant que deuxième phase, empêchant ainsi l'affinité entre la résine polyester insaturée et la surface métallique du moule.
. Le point de fusion de l'agent de démoulage sélectionné est inférieur à la température de durcissement pour garantir qu'il a fondu avant que la résine ne se solidifie. La quantité ajoutée est généralement de 0,5 % à 2 %.
Matériaux d'agent de démoulage interne couramment utilisés
Acide stéarique Stéarate de zinc Stéarate de calcium Stéarate de magnésium
Matériaux de renfort
Types couramment utilisés : tapis à fils coupés et mèches. (25mm, 50mm)
Les exigences générales pour la fibre de verre spéciale SMC sont : de bonnes performances de coupe, une bonne imprégnation, une bonne fluidité, une résistance élevée du produit, un bon aspect, etc.
Colorant
Colorant interne : Ajouté à la formule de résine.
Colorant externe : pulvériser sur la surface du produit.