Galeria de mapas mentais Processo de moldagem SMC
Processo de moldagem SMC, tecnologia e equipamentos de processamento de materiais compósitos, incluindo principalmente visão geral, fatores que influenciam a moldagem, Análise de equipamentos, análise de matérias-primas, etc.
Editado em 2024-04-05 15:44:26A segunda unidade do Curso Obrigatório de Biologia resumiu e organizou os pontos de conhecimento, abrangendo todos os conteúdos básicos, o que é muito conveniente para todos aprenderem. Adequado para revisão e visualização de exames para melhorar a eficiência do aprendizado. Apresse-se e colete-o para aprender juntos!
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Processo de moldagem SMC
Visão geral
Diagrama de processo
Recursos do SMC
1.SMC pode competir com materiais metálicos.
2. Comparado com os termoplásticos reforçados, o SMC tem um ciclo de moldagem curto, baixo investimento em equipamentos de moldagem, os produtos SMC não são fáceis de deformar e têm propriedades mecânicas e temperatura de deformação térmica mais altas. Excelente resistência química. E o preço é mais baixo.
3. Em comparação com os plásticos termoplásticos em geral, as propriedades físicas e mecânicas do SMC são incomparáveis com as deste último.
4. Comparado com o BMC, o SMC pode ser moldado por injeção, mas só é adequado para o processamento de fibras curtas. Se for necessário fabricar materiais de alta resistência, o SMC ainda precisa ser usado.
5. Comparado com materiais FRP de disposição manual/pulverizados, o SMC é superior aos produtos de disposição manual/pulverizados em termos de ciclo de moldagem, ambiente de trabalho, custo e qualidade de aparência do produto.
Características do processo
1. Fácil de operar, automação fácil de realizar, alta eficiência de produção, melhora o ambiente de trabalho e as condições de trabalho da moldagem úmida
2. Ao alterar o tipo e a proporção dos componentes, o processo de moldagem e o desempenho do produto podem ser alterados, alterando o tipo e a quantidade de enchimentos, o custo pode ser reduzido ou o produto pode ser mais leve;
3. Possui boa fluidez de moldagem e pode formar peças com estruturas complexas ou peças grandes.
4. O produto possui boa estabilidade dimensional, superfície lisa, bom brilho e menor emergência de fibras, simplificando assim o processo de pós-processamento.
5. Os materiais reforçados não são danificados durante o processo de produção e moldagem, e o produto possui alta resistência, permitindo um projeto estrutural leve.
Fatores que afetam a moldagem
Pré-formas moldadas SMC
Alimentação: A quantidade de alimentação é igual à densidade do produto moldado multiplicada pelo volume, mais 3 a 5% de matéria volátil, rebarbas e outras perdas. Método empírico: Adicionando quantidade = volume do produto × 1,8
Pré-formação: Pré-imprima o material de moldagem em um formato semelhante ao do produto em temperatura ambiente e, em seguida, pressione-o. Isso ajudará a encurtar o ciclo de moldagem e melhorar a eficiência da produção e o desempenho do produto.
Temperatura de moldagem SMC
A temperatura de moldagem depende do sistema de cura da pasta de resina, da espessura do produto, da eficiência da produção e da complexidade da estrutura do produto. De modo geral, a temperatura de moldagem selecionada para produtos mais espessos deve ser inferior à de produtos de paredes finas. Isso pode evitar o acúmulo excessivo de calor no interior de produtos espessos devido à temperatura excessiva. A temperatura de moldagem SMC está entre 120 e 155°C.
Pressão de moldagem SMC
A função da pressurização é superar o atrito interno quando o material flui e o atrito entre o material e a parede interna da cavidade do molde, de modo que o material de moldagem preencha a cavidade do molde e supere a pressão de vapor da matéria volátil do; material de moldagem e comprime o produto. A quantidade de pressão de moldagem depende principalmente do tipo de material de moldagem, estrutura e tamanho do produto. Quanto mais complexa for a estrutura do produto ou mais espesso o produto, maior será a pressão de moldagem necessária.
A pressão de moldagem SMC varia de acordo com a estrutura do produto, formato, tamanho e grau de espessamento SMC. De modo geral, a pressão de moldagem SMC está entre 3~7MPa.
Tempo de cura da moldagem SMC
O tempo de cura do SMC na temperatura de moldagem (também chamado de tempo de retenção). Está relacionado às suas propriedades, sistema de assimilação, temperatura de moldagem, espessura e cor do produto e outros fatores. O tempo de cura é geralmente calculado como 40s/mm. Para produtos com espessura superior a 3mm, algumas pessoas pensam que para cada aumento de 4mm, o tempo de cura aumentará em 1 minuto.
Análise de equipamentos
equipe de produção
Inclui principalmente duas partes: o sistema de introdução de materiais reforçados e o sistema de impregnação e desgaseificação;
Do ponto de vista dos sistemas de impregnação e desgaseificação, geralmente existem dois tipos: tipo rolo e tipo correia, podendo o primeiro ser estendido ao tipo tambor. A máquina de filme de rolo depende da pressão gerada pela tensão de enrolamento no rolo para obter impregnação e desaeração; a máquina de filme de correia depende do rolo ranhurado para rolar a folha na correia transportadora para obter impregnação e desaeração;
estrutura
Sistema de transporte
Sistema de fornecimento de filme PE
Dispositivo raspador
cortador de fibra de vidro
Equipamento de impregnação e compactação
Dispositivo de enrolamento
Pressão hidráulica
Mofo
Análise de matéria-prima
Resina
A resina de poliéster insaturada (UP) é o material de fórmula mais básico do SMC. De acordo com as diferenças em suas estruturas químicas, geralmente podem ser divididos em três categorias: tipo geral, tipo isoftálico e tipo bisfenol A. Na produção de SMC, as mais comumente utilizadas são as resinas de poliéster insaturado o-fenileno e m-fenileno.
Substitua o estireno por monômeros de alila, como ftalato de dialila (DAP), isoftalato de dialila (DAIP) e cianurato de trialila (TAC). Os agentes de reticulação podem melhorar significativamente a resistência ao calor, a resistência às intempéries e a estabilidade dimensional dos produtos. Ao mesmo tempo, devido à baixa volatilidade deste tipo de monómero, as condições ambientais são melhoradas e o período de armazenamento do SMC também é prolongado.
iniciador
Há dois fatores a serem considerados ao selecionar um iniciador: a estabilidade de armazenamento do composto de moldagem e a temperatura de cura.
Como iniciador, o peróxido de dibenzoíla (BPO) tem as vantagens de uma ampla faixa de temperatura de reação e nenhum controle rigoroso de temperatura durante a moldagem. No entanto, o SMC apresenta baixa estabilidade de armazenamento a longo prazo.
Usando peroxibenzoato de terc-butila (TBP) como iniciador, o SMC tem estabilidade de armazenamento de longo prazo, mas requer uma temperatura de cura mais alta durante a prensagem.
As propriedades do peróxido de dicumila (DCP) são essencialmente semelhantes às do TBP.
enchimento
Adicionar cargas ao SMC pode reduzir custos, reduzir o encolhimento, ajustar a viscosidade e dar ao material certas propriedades especiais.
Ao selecionar enchimentos, você precisa considerar: ① tamanho da partícula, ② capacidade de adsorção de óleo, ③ fenômeno de tixotropia.
Esses três fatores estão relacionados à superfície das partículas da carga, como a capacidade de adsorção de óleo (referente à porcentagem em massa da carga umedecida pelo óleo de linhaça). A capacidade de adsorção de óleo do enchimento é uma função da área superficial específica. À medida que as lacunas entre os enchimentos aumentam, a área superficial específica aumenta e a capacidade de adsorção de óleo aumenta. Para cargas com pequena capacidade de adsorção de óleo, o percentual de dosagem na resina pode ser aumentado. Portanto, em compostos para moldagem de chapas, muitas vezes é necessário que as cargas tenham menor capacidade de adsorção de óleo.
As cargas podem ser divididas em quatro categorias de acordo com sua composição química: óxido de silício e silicato (amianto, talco, caulino, óxido de silício, diatomita, etc.); ); hidróxidos (hidróxido de alumínio).
Na maioria dos casos, a quantidade de enchimento representa mais de 1/3 da quantidade total da fórmula SMC.
Carbonato de cálcio: possui boas propriedades de cobertura e melhora as propriedades superficiais dos produtos. Alumina hidratada (ATH): retardante de chama, melhora a resistência à água e as propriedades de isolamento elétrico dos produtos.
Aditivo de baixo encolhimento
O controle do encolhimento é obtido pela adição de uma certa quantidade de polímeros termoplásticos às resinas de poliéster insaturadas. Esses polímeros termoplásticos são chamados de aditivos de baixo encolhimento.
Os aditivos termoplásticos comumente usados para SMC incluem os seguintes: pó de PE, PS e seus copolímeros, PVC e seus copolímeros, acetato de celulose e butirato de celulose, poliéster termoplástico, policaprolactona, PVAC e PMMA.
De acordo com seus diferentes mecanismos de ação, eles podem ser divididos em 2 categorias: 1. Aditivos incompatíveis com resina de poliéster insaturada, como PE e PVC, devem ser adicionados na quantidade de 5% a 10% da resina; 2. A resina se dissolve antes da cura e, após a cura, os aditivos precipitam da resina na forma de pequenas partículas esféricas para formar uma segunda fase, como PVAC, PS, etc.
espessante
A preparação de compostos para moldagem de folhas e compostos para moldagem a granel requer uma baixa viscosidade da resina para facilitar a impregnação de fibras de vidro e cargas. Após a conclusão da impregnação, a viscosidade da peça bruta deve ser maior para facilitar a operação de moldagem e reduzir o encolhimento do produto. Este requisito pode ser atendido adicionando um espessante.
Os espessantes também são chamados de agentes de pegajosidade. Sua função é aumentar rapidamente a viscosidade da resina de poliéster insaturada e, em seguida, tornar-se relativamente estável depois que a viscosidade atingir os requisitos do processo.
característica
1. Na etapa de impregnação, para garantir uma boa molhabilidade, o processo de espessamento deve ser lento.
2. Após a impregnação, a viscosidade deve aumentar rapidamente para se adaptar às operações de armazenamento, transporte e moldagem.
3. A placa espessada pode preencher rapidamente a cavidade do molde na temperatura de moldagem sem segregação de resina e fibra;
4. A viscosidade após o espessamento deve ser estável dentro da faixa moldável durante o período de armazenamento;
5. O efeito de espessamento deve ter reprodutibilidade estável na produção.
Espessante ideal
Durante a fase de impregnação, o espessamento da resina deve ser lento o suficiente para garantir uma boa impregnação da fibra de vidro. Após a impregnação, a resina deve engrossar rápido o suficiente para permitir que o SMC entre na fase de moldagem o mais rápido possível e minimize o estoque quando o; A viscosidade SMC atinge a viscosidade de moldagem que pode ser moldada. O processo de espessamento deve ser interrompido imediatamente e estabilizado para obter a maior vida útil de armazenamento possível.
MgO
O MgO é o espessante químico mais utilizado e representativo, que se caracteriza pela rápida velocidade de espessamento. Suas propriedades espessantes estão relacionadas à atividade.
Mecanismo de espessamento
O espessamento é um processo químico que inclui duas etapas: formação de sal e formação de complexos.
Agente de liberação interno
Para SMC, a aderência do molde é um problema sério, portanto um agente desmoldante interno deve ser adicionado à fórmula. Geralmente são ácidos graxos de cadeia longa e seus sais, que derretem quando aquecidos e fluem para a superfície do molde como a segunda fase, evitando assim a afinidade entre a resina de poliéster insaturada e a superfície metálica do molde.
. O ponto de fusão do agente desmoldante selecionado é inferior à temperatura de cura para garantir que ele derreta antes da solidificação da resina. A quantidade de adição é geralmente de 0,5% a 2%.
Materiais de agente desmoldante interno comumente usados
Ácido esteárico Estearato de zinco Estearato de cálcio Estearato de magnésio
Materiais de reforço
Tipos comumente usados: esteira de fio picado e mecha. (25mm, 50mm)
Os requisitos gerais para fibra de vidro especial SMC são: bom desempenho de corte, boa impregnação, boa fluidez, alta resistência do produto, boa aparência, etc.
Corante
Corante interno: Adicionado à fórmula da resina.
Corante externo: borrifar na superfície do produto.