泰山玻璃纖維
道生天合
華征新材料 奧德機械
當前位置: 首頁 » 工藝技術 » 模壓工藝 » 正文

BMC的制備工藝

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-07-09  來源:復材應用技術網  瀏覽次數:1975
核心提示:與普通熱固性塑料一樣,BMC的成型技術包括模壓成型、傳遞成型和注射成型。但實際上很長時間里多數場合下BMC通常以模壓成型和注
      與普通熱固性塑料一樣,BMC的成型技術包括模壓成型、傳遞成型和注射成型。但實際上很長時間里多數場合下BMC通常以模壓成型和注射成型為主。近幾年來,BMC注射成型技術已開始用于對強度要求較高的大型制品的快速生產。灌注成型工藝是一種新的成型工藝,它采用的原材料類似于模壓成型工藝和注射成型工藝的[4]。
 
2.1BMC模壓成型工藝
2.1.1模壓成型的優缺點:
    模壓成型工藝是復合材料生產中最古老而又富有無限活力的一種成型方法。它是將一定量的預混料或預浸料加入金屬對模內,經加熱、加壓固化成型的方法[17~18]。
    模壓成型工藝的主要優點:
    ①生產效率高,便于實現專業化和自動化生產;
    ②產品尺寸精度高,重復性好;
    ③表面光潔,無需二次修飾;
    ④能一次成型結構復雜的制品;
    ⑤因為批量生產,價格相對低廉。
      模壓成型的不足之處在于模具制造復雜,投資較大,加上受壓機限制,最適合于批量生產中小型復合材料制品。隨著金屬加工技術、壓機制造水平及合成樹脂工藝性能的不斷改進和發展,壓機噸位和臺面尺寸不斷增大,模壓料的成型溫度和壓力也相對降低,使得模壓成型制品的尺寸逐步向大型化發展,目前已能生產大型汽車部件、浴盆、整體衛生間組件等[28]。
 
2.1.2模壓成型工藝過程
(1)物料的準備與加料
    BMC一般有兩種形態,一類為塊(團)狀模塑料(塊狀BMC),一類為散狀模塑料(散狀BMC)。一般在BMC生產的最后階段,為了便于處理和以后的操作,通常都有一專門的設備擠壓成繩條狀、木節狀或彈丸狀。而當BMC配方中纖維含量較高時,其松散性也增加。很難做成致密的規則形狀,這類材料一般都采用人工稱量加料。而對于擠壓成的塊狀模塑料則可以實現比較準確的、方便的甚至是自動化的加料方式。但是,使用擠壓料坯時應注意到混合物的緊密壓縮會降低其貯存壽命。這一點可能與松散的BMC內夾雜空氣,抑制其聚合反應有關。同時,空氣也可以帶走料團內部少量之聚合熱[6]。
    散狀BMC,由于體積比較大,需采用具有較大裝料室的模具。散狀材料中易滯留空氣,容易在成型制品中出現多孔區或氣泡。為防止這類瑕疵的出現,可用手預先擠壓料團,使其成一定形狀(如球形等)。
    BMC在模腔內的放置位置,最好應保證在壓膜閉合時,料流能同時到達模腔的各個角落。否則,料流必須從側面流動,使制品產生裂紋、填充不良和其他缺陷。在成型孔洞的周圍產生熔接線,造成制品局部強度下降。
    由于手工稱量速度相當慢,不利于提高生產效率。在小制品成型時,可以使多個成型件使用公用成型腔,這樣僅用一塊物料就可以同時成型多個制品。
    形狀復雜的制品,可預先按制品形狀壓成坯塊,然后再成型,這樣可以預防各凸出部分產生尺寸誤差,并且不至于產生熔接線等缺點。但是,對于某些玻璃含量高的BMC,難以用機械法壓制料坯,因為用機械法需要產生足夠的壓縮才能形成料坯,而聚酯料塊有時很粘,難以從坯模上取出。
    采用繩條形狀的BMC模壓制品時,應采用垂直加料的方式,以便使制品各方向之強度一致和收縮一致。同時每一制品只宜放置一個質量與制品相同的料團,如使用多個料團,則料團間的流動匯集點會形成明顯的熔接線,該區的強度大大低于制品的其他部分。
(2)成型工藝參數的選擇
    由于BMC具有良好的流動性,固化過程中又無揮發物產生,因而不需使用很高的成型壓力就可使物料充滿模腔,完成固化過程。對某些結構簡單的制品,只需0.7Mpa的壓力就可成型,但是一般采用的成型壓力范圍3.5~14Mpa。使用較高的成型壓力對加快成型速度有一定的好處,它可使多余的物料溢出,并產生精確的、填充良好的制品。但壓力過高有時也會因溢料嚴重而造成脫模困難,某些配方,壓力過高,還會引起粘模。
    BMC的成型溫度一般為110~170℃,成型溫度的高低與BMC的固化速度、制品的復雜程度、收縮控制、流動條件等有關。欲快速固化可提高成型溫度,如制品形狀復雜,為保證料流有足夠的時間充滿模腔的各個角落,成型溫度宜低些。有時為了使制品選擇性粘模,可調正上、下模溫差,但一般不超過10℃。
    制品的固化時間與物料的固化速度有關,也與制品厚度。成型溫度有關。制品越厚,則所需的固化時間越長。扁平制品,一般要在模具內實現充分的固化。但是,一般制品為縮短在壓機模具組合內的時間,經常采用后處理工藝[7]。
  通用型和低收縮型BMC的典型工藝參數是:
  成型壓力 3.5~7Mpa
  成型溫度 132~177℃
  保溫時間 45s
(3)脫模
  當制品完全固化后,可以脫模。
 
2.2BMC注射成型工藝
2.2.1注射成型特點
   注射成型與模壓成型相比較,它的成型周期比模壓成型短且質量也更好,成本也低。主要原因在于它在注射成型過程中,BMC料在模具內可以有效的分配,它可以使用多槽模具,不用像模壓成型那樣去花費很大精力在稱量和在加料上。但是BMC注射成型制品的強度通常情況下沒有模壓成型制品的強度高[26]。
 
2.2.2注射成型工藝過程
   BMC經料斗進入具有一定溫度的料筒中受熱軟化,并隨料筒溫度的升高 和螺桿旋轉或柱塞推進而不并斷受到剪切,且與料筒壁摩擦生熱而使BMC進一步塑化成粘流狀態,然后在螺桿或柱塞的推動不經噴嘴和流道注射進高溫模具中,粘度急劇增加,經適當時間的保溫、固化,開模取件。從BMC人料筒至出料筒過程中,BMC在發生物理變化的同時又發生緩慢的化學變化。而從噴嘴注入高溫模腔后,則發生固化反應,形成玻纖增強,填料填充的網狀體型結構。
   BMC注射成型的基本工藝過程:(1)加料,料筒中必須充滿BMC;(2)合模;(3)注射;(4)保壓,保溫固化;(5)開模;(6)取件。
 
2.2.3BMC制品強度影響因素
   為使BMC注射成型有更高的效率和更好的產品質量理想的強度,一方面必須在生產過程中嚴格控制3個重要參數:注射壓力,注射時間和模具溫度。另一方面,對原材料也要有特殊的要求,如玻璃纖維的破損,玻璃纖維的取向和樹脂的分類。
   注射成型條件控制:
   BMC通常僅需要非常低的注射壓力,一般范圍為28~35MPa料筒的溫度要盡可能保持得低一點,一般控制在20~60℃范圍內。而模具壓力溫度要高一點,一般控制在135~160℃。注射速度控制在1~7/s。操作條件控制不好會影響制品的機械性能,注射速度越快,纖維取向更為嚴重,玻璃纖維的破損也在一定程度上與注射速度有關。
   注射機和模具設計對注射成型產品的影響:
  (1)注射機對注射成型產品的影響
   注射機主要有螺桿式注射機和柱塞式注射機。柱塞式注射機對纖維的機械損傷小,但是空氣不易排出,所以它的產品外觀質量不如螺桿式注射機的制品。螺桿式注射機成型效率高,制品質量好,但是它對纖維的機械損傷比較大[23]。
 (2)模具設計對注射成型產品的影響[5]
   BMC材料強度主要在注口和流道中受到損傷,所以,在布局設計的時候應特別注意注口和流道的設計。澆口和流道對BMC制品的強度影響如下:
   從表2-1和2-2兩張表可以看出:澆口尺寸從2mm變化到7mm時,機械性能都上升;流道長度從0mm變化到178mm時,機械性能性能下降。所以說,澆口直徑越大,流道長度越短,對纖維的機械損傷越小,纖維就越完整。
2.3BMC灌注成型工藝
   BMC采用的原材料有不飽和聚酯樹脂、填料、玻璃纖維、增稠劑等增稠劑。不飽和聚酯樹脂中,選用苯乙烯單體用作不飽和聚酯樹脂的單體交聯劑、活性稀釋劑,用量一般為30%~40%。填料選用碳酸鈣。玻璃纖維選用短切玻璃纖維(6mm左右)[25]。
   BMC灌注成型工藝類似于模壓成型,它不需要二次加熱。將不飽和聚酯樹脂、填料、固化劑和其他添加劑混合,制成樹脂糊,再將樹脂糊與短切玻璃纖維混合,進行充分、均勻的攪拌[26]。如果攪拌不均勻會導致玻璃纖維沉積,制品的強度不均勻,局部強度過低。然后將樹脂糊與玻璃纖維的混合料倒入模具中,應保證在壓膜閉合時,料流能同時到達模腔的各個角落,閉合模具,進行固化。主要成型參數:成型壓力:3.5~7MPa;成型溫度132~177℃;保溫時間:45s[21]。
   等制品固化完成后,即可開始脫模。由于BMC制品中加入內脫模劑,開模后,制品容易取出。
 
 
[ 工藝技術搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 違規舉報 ]  [ 關閉窗口 ]

 

 
?
推薦圖文
推薦工藝技術
點擊排行
(c)2013-2020 復合材料應用技術網 All Rights Reserved

  京ICP備14000539號-1

關注復合材料應用技術網微信
久久精品亚洲热综合一本_久久久久久精品久久久_97无码视频在线看视频