模压成型工艺专题培训课件

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5--模压成型工艺PPT课件

SMC对不饱和聚酯树脂有以下要求：①粘度低，对玻璃纤维浸润性能好；②同增稠剂具有足够的反应性，满足增稠要求；③固化迅速，生产周期短，效率高；④固化物有足够的热态强度，便于制品的热脱模；⑤固化物有足够的韧性，制品发生某些变形时不开裂；⑥较低的收缩率。
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（2）增强材料
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（2）大型SMC平板
大型SMC平板，其厚度可由2mm到40mm任意选择，切成各种规格及制做成各种颜色。具有轻质、高强、绝缘性好、色泽均匀、平整度好、尺寸稳定性好、可设计性强等特点，目前，已广泛的应用在电器、运输、建筑等行业。
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（3）轿车车灯反光罩
增强材料为短切玻璃纤维、短切玻璃纤维毡石棉纤维、麻和其它各种有机纤维。在SMC中，纤维含量可在25%～35%之间调节。
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（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。
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增稠剂
品种机理
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5、SMC的制备工艺 Sheet molding compound
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。
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（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。
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其特点是纤维松散无定向，生产量大，用此法生产的模压料流动性好，但在制备过程中纤维强度损失较大。
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模压成型 ppt课件

将浸胶的玻璃纤维或布带缠绕在模型上，进行模压。适于有特殊要求的制品及管材。
（7）预成型坯模压
先将短切纤维制成制品形状的预成型坯，置入模具，加入树脂后进行模压。适于制造大型、高强、异形、深度较大、壁厚均一的制品
（8）定向铺设模压
将单向预浸渍布或纤维，定向铺设，进行模压。适于成型单向强度要求高的制品。
辅助特殊性能要求。
稀释剂、玻璃纤维表面处理剂、致粘剂、脱模剂及颜料等。稀释剂用于降低树脂原始粘度，改进树脂备料工艺性能。玻璃纤维表面处理剂用于改进树脂与增强材料的粘结及其界面状态。脱模剂分两类，一类是外脱模剂如机油、硬脂酸(盐)、硅脂等，在压制前预先涂覆在模具上。另一类是内脱模剂，加入树脂内。
3）浸渍时间（捏合时间）
确保纤维均匀浸透前提下，尽可能缩短浸渍时间，因为捏合时间长，纤维强度损失大，且溶剂挥发过多增加撕松困难。
4）烘干条件
烘干温度与时间是控制挥发物含量与不溶性树脂含量的主要因素。
快速固化酚醛预混料：慢速固化酚醛预混料：环氧酚醛预混料： 80℃， 80℃， 80℃， 20～30min 50～70min 20～40min
（4）SMC模压
将SMC片材(Sheet Molding Compound, 片状模塑料)，经剪裁，铺层，然后进行模压。适合于大型制品的加工 (例汽车外壳，浴缸等 )，此工艺方法先进，发展迅速。
（5）碎布料模压
将预浸胶布剪成碎块放入模具，压成制品。适用于形状简单、性能一般的玻璃钢制品。
（6）缠绕模压
（3）层压模压
不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收将预先浸渍好树脂的玻纤布或毡，剪成所需形状，缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合物浸渍短切经叠层放入模具进行模压。适于成型薄壁制品，或玻纤粗纱或玻纤毡，两表面加上保护膜(聚乙烯或聚丙烯薄膜)形成的片状模压成型材料。形状简单而有特殊要求的制品。使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型。

模压成型工艺PPT课件

第四章模压成型
4.2.2 模压料的制备及质量控制
课件
4.2.2 模压料的制备及质量控制
优点：
短纤维模压料呈混乱状态，纤维无一定方向。模压时流动性好，适宜制造形状复杂的小型制品。
缺点：纤维强度损失较大；比容大，模压时装模困难，模具需设计较大的装料室并需采用多次预压程序合模，劳动条件欠佳。
第四章模压成型
4.2.2 模压料的制备及质量控制
课件
将短切玻璃纤维均匀撒在玻璃底布上，然后用玻璃面布覆盖预浸法再使夹层通过浸胶、烘干、剪裁而制得。特点：短切纤维呈硬毡状，使用方便，纤维强度损失稍小，模压料中纤维的伸粗纱准备热处理浸胶烘干切割展性较好，适用于形状简单、厚度变化不大的薄壁大型模压制品。但由于有两层玻璃布的阻碍，树脂对纤维的均匀快速树脂调配渗透较困难，且需消耗大量玻璃布，成本增加。存放
(1) 玻璃纤维在180℃下干燥处理40~60min； (2) 将烘干后的纤维切成30~50mm长度并使之疏松； (3) 按树脂配方配成胶液，用工业酒精调配胶液密度 1.0g/cm3左右； (4) 按纤维:树脂=55:45(质量比)的比例将树脂溶液和短切纤维充分混合； (5) 捏合后的预混料，逐渐加入撕松机中撕松； (6) 撕松后的预混料均匀铺放在网格上晾置； (7) 预混料经自然晾置后，在80℃烘房中烘20~30min，进一步驱除水分和挥发物； (8) 将烘干后的预混料装入塑料袋中封闭待用。设备：主要有纤维切割机、捏合机、撕松机
原料
有良好的流动特性，在室温常压下处于固体或半固体状态(不沾手)，在压制条件下具有一定的流动性，使模压料能均匀地充满压模模腔；适宜的固化速度，在固化时副产物少，体积收缩率小，工艺性好(如粘度易调，与各种溶剂互溶性好，易脱模等)；满足模压制品特定的性能要求。

模压成型工艺—模压成型操作(塑料成型加工课件)

热固性塑料在一定的合模压力和模具温度下保持一段时间，达到一定的交联程度。
在加热加压的状态下，物料快速发生化学交联反应，交联程度快速提高，树脂分子链由线性结构变成三维网路结构，物料固化，物理机械性能提高。有时候，为了提高生产效率，在制品能够不变形脱模时就暂时结束热压固化过程，然后再通过后处理完成固化的后期过程。
首先，要检查模具是否有油污、碎屑或异物，并清理干净，如果需要可适当喷涂脱模剂。然后，向模具型腔加入物料，尽可能放在模具型腔的中间，流动阻力大的部位应多放一些料。加料量直接影响制品的密度和尺寸，加料量过多制品易产生飞边，厚度尺寸不精确；加料量过少则预压，使树脂充满整个型腔。在预压过程中应让模具缓慢合紧，使树脂有足够的时间在模腔内流动，并且避免树脂因合模过快被空气带出，使制品造成破坏。
模压成型
模压工艺操作
一、模压工艺流程
热固性塑料模压成型的工艺过程包括加料、预压、排气、固化和脱模等。
二、操作过程
1.开机预热
先接通电源，然后启动模压机开关。将模具放到加热板上，点击“主缸上”合模；通过控制面板设置加热板温度，打开加热热开关启动加热，当温度达到设置值后再恒温一段时间。
2.加料
4.排气
通过适当的卸压松模排除气体，该过程可和预压配合进行。
热固性塑料在模压时发生化学交联反应，常伴有水蒸汽和小分子挥发物放出，因此需要短暂的时间打开模具，使水蒸汽、小分子挥发物和空气排除，避免对制品造成缺陷影响。排气完成后，应在物料还处于良好流动状态时迅速闭模，对物料加热加压。
5.固化
6.脱模
固化后让制品和模具分离。脱模速度不能过快，否则制品容易变形，而速度过慢则会影响生产效率。当制品脱模后，要认真清理模具，用铜制工具取出模具上的杂志和附着物，为下一个制品的生产做准备。

第五章压缩模塑PPT课件

用于带精细嵌件的制品
.
6节
上篇塑料成型工艺学
第五章压缩模塑
三、使用预压物的优缺点
1、加料快，准确而简单，从而避免加料过多或不足时造成的废次品；
2、降低塑料的压缩率，从而可以减小模具的装料室，简化模具的结构；
3、避免压缩粉的飞扬，改善了劳动条件；
4、预压物中的空气含量少，使传热加快，缩短了预热和固化的时间，避免制品出现较多的气泡，有利于提高制品的质量；
可用于热固性塑料也可用于热塑性塑料。
.
2章
上篇塑料成型工艺学
二、压缩模塑工艺过程
第五章压缩模塑
1、物料的准备
预压（热固性塑料）；
预热（热塑性和热固性塑料）。
2、模压
三、成型特点
主要优点：可模压较大平面的制品；
利用多槽模进行大量生产。
缺点：生产周期长效率低；
不能模压要求尺寸准确性较高的制品。
本. 节完
一、模压压力二、模压温度三、模压成型中容易产生废品的类型、
原因及处理方法
.
27 章
上篇塑料成型工艺学
第五章压缩模塑
第六节模压成型的控制因素
一、模压压力
1、定义
指模压时迫使塑料充满型腔和进行固化而由压机对塑料所加的压力。
PmPLR2/A
2、成型时模压压力的变化
(1)模塑周期的五个阶段
施压、塑料受热、固化、压力解除、制品冷却。
本节. 完
节18 章
上篇塑料成型工艺学
第五章压缩模塑
第四节压缩模塑用的设备
一、压机二、塑模
.
19 章
上篇塑料成型工艺学
第五章压缩模塑
第四节压缩模塑用的设备

塑料成型工艺培训教材(PPT 46张)

17.02.2019
加料后即可合模，合模时间一般从几秒到几十秒不等。合模过程分为三个部分： ①凸模触及塑料之前：尽量加快合模速度（缩短周期，避免塑料过早固化或过多降解） ②凸模触及塑料之后：减慢合模速度（避免模具中的嵌件、成型杆或型腔遭到破坏，利于排气） ③ 模具闭合后：增大压力（15~35MPa，对原料进行加热加压）
17.02.2019
用铜铲或压缩空气清理，以免损模具外观 ⑵整形去应力对薄壁易变形件在整形模中冷却脱模后放入一定温度的油池或烘箱中缓慢冷却，或者进行退火处理
大型、厚壁件
塑料成型技术
17.02.2019
问题压缩模塑原理模压设备压缩模塑工艺压缩工艺条件压缩成型模具问题
⑶修饰抛光
去飞边、毛刺、表面抛光
塑料成型技术
⑷保压与固化
17.02.2019
固化：在压缩成型温度下保持一段时间，以待热固性塑料的性能达到最佳状态。
问题压缩模塑原理模压设备压缩模塑工艺压缩工艺条件压缩成型模具
保压时间：从压模闭合加压至卸压取出塑件所用的时间。保压时间长短受塑料类型、预热情况、塑件形状及压缩程度的影响。固化阶段的要求：在成型压力与温度下保持一定的时间，使交联反应进行到要求的程度。不足固化程度过度欠熟过熟
17.02.2019
问题压缩模塑原理模压设备压缩模塑工艺压缩工艺条件压缩成型模具问题
重量法：准确、麻烦容量法：方便但不很准
计件法：预压锭料，计数放入
③合理堆放塑料，粉料或粒料的堆放要做到中间高四周低，便于气体排放。
塑料成型技术
⑵合模
问题压缩模塑原理模压设备压缩模塑工艺压缩工艺条件压缩成型模具问题

第四章模压成型工艺

方法：制品中尽量不预设孔，制品固化后在低应力区钻孔。
6)翘曲原因:制品厚度不均匀或制品形状复杂引起不均匀收缩。
方法:制品尽可能等厚度设计；优化模具设计，降低模压料流动阻力，使模压料固化均匀。
§ 4-2. 模压料
树脂、增强材料、辅助剂构成模压料的三大块。 § 4-2-1. 原料 1、树脂：酚醛型（镁、氨酚醛，改性聚乙烯醇缩丁醛），环氧型（634，648，F-46），环氧酚醛型（也可列为酚醛型），聚酯型。
(2)模压料的收缩性定义：脱模后尺寸会减小是模压料的固有特性。 Q：收缩率 A、实际收缩率：模具空腔或制品在压制温度下的尺寸与制品在室温下的尺寸之间的差值。 Q实=(a-b)/b×100% a：模具空腔或制品在压制温度下的尺寸mm b：制品在室温下的尺寸mm
B、计算收缩率：在室温下模具空腔尺寸与制品尺寸之间的差值。Q计=(c-b)/b×100% c：模具空腔在室温下的尺寸mm，设计模具时的重要数据。 C、收缩的主要原因：热收缩和结构（化学）收缩。热收缩：模压制品的线膨胀系数比模具材料大（塑料线膨胀系数25~120×10-6℃-1，钢材线膨胀系数 11×10-6℃-1）因此制品脱模冷却后收缩率大于模具收缩率。制品小，模具大（与墙地砖热压后膨胀正好相反）见表4-3
2
g/s
加热时间min
b、模压料质量指标与组分挥发份对流动性影响：挥发份增加，流动性增加挥发份过高，成型时树脂大量流失挥发份过低，流动性下降，成型难
c、增强材料形态、含量线性好于平面性，短比长好，短长混用。 d、合理的压制制度，模具的结构、形状及光洁度都会有影响流动性过大的，合模时产生溢料，局部聚胶、贫胶和纤维分布不均。
f、撕松的预混料在网格屏上晾臵。 g、80℃烘房中烘20~30min，进一步除去水分和挥发物。 h、装入塑料袋中备用。 (2)预浸法 a、纤维从导架导出，经集束环经入胶槽浸渍。 b、浸渍后，过割胶辊进入第一、二级烘箱烘干。第一级温度110~120℃，第二级温度150~160℃。 c、牵引辊牵出、切割。

模压成型工艺—模压成型工艺(塑料成型加工课件)

四、模压时间
模压时间是指从闭模加压起，物料在模具中升温到固化脱模的整个阶段时间，它直接影响制品的固化程度和生产周期。模压时间与物料的种类、制品的形状、模压压力和温度等有关，需要合理控制模压时间。
模压时间的长短对制品的性能影响很大。模压时间短，物料固化不完全，制品物理性能较差，脱模后易变形。时间过长则会使物料交联程度过高，使制品产生内应力而影响物理机械性能，严重时会使制品开裂。
因此，对模具温度的选择要综合考虑塑化流动效果、交联固化速率和物料的热稳定性等因素。要保证物料能充满整个模腔的同时，缩短固化时间，还要防止物料因过热而变质。
三、热固性塑料的模压
加热软化
流动充模
交联固化
定型脱模
（1）橡胶原材料加热软化；（2）在良好的流动状态下充满整个模腔；（3）在加热条件下，发生交联反应，橡胶固化；（4）直接打开模具，将已经固化的橡胶制品取出。
模压成型
模压工艺参数
一、模压用量
指模压时的物料用量，根据制品体积或质量进行选择。
溢式
ห้องสมุดไป่ตู้
不溢式
半溢式
二、模压压力
模压压力是指合模时，模具对塑料所施加的压力。模压压力具有以下作用： 1.使塑料在模具中加速流动，充满模腔；增加塑料的密实度； 2.克服物料在固化反应中的内部压力，防止制品出现肿胀、起泡、脱层等缺陷； 3.保持固定的形状和尺寸； 4.防止制品在冷却时发生变形。
三、模压温度
热固性塑料在模压时，模具温度是影响物料塑化流动和固化成型的主要因素，它决定模压过程中交联反应的速度，并影响物料的充模过程和制品的最终性能。
物料受温度的作用，其黏度和流动性会发生很大的变化。在较低温度内，物料的流动性随温度的上升而增加，黏度降低；在较高的温度范围内，化学交联反应起主导作用，随温度升高交联反应迅速加快，流动性迅速降低，制品固化。

模压技术

度（ 103 Pa.S
课件
4.3.2 SMC
1
2 3 4
） 102 10 1.0
的组分及其性能
Ca(OH)2决定系统的起始增稠特性，CaO决定系统能达到的最高粘度水平。总含钙量一定时，CaO越多，初期增稠越缓慢，最终粘度越高。
0.1
1
10 时间（d）
100
CaO/Ca(OH)2增稠剂系统对树脂的增稠特性(含6％Ca)
第四章模压成型
课件
4.3.1.2 SMC的种类 BMC—Bulk Molding Compound，块状模塑料 4.3.1 SMC 的特点与种类
改良了的预混块状成型材料，可用于压制和挤出成型
与SMC区别： BMC纤维含量较低，长度较短，填料含量较大，因而BMC强度较SMC低。 BMC适用于制造小型制品 SMC用于生产大型薄壁制品
第四章模压成型
4.3.2.4 低收缩添加剂
一般聚酯树脂的固化收缩率为7％～10％，加入低收缩添加剂后可大幅度降低收缩率，使收缩率接近于零，还可使SMC制品表面光滑、无裂纹。低收缩添加剂均为热塑性高分子聚合物一般掺量为5％左右
课件
4.3.2 SMC
的组分及其性能
热塑性聚合物的存在使固化时间延长，放热峰温度下降，对不饱和聚酯交联网络起增速作用，降低了树脂体系的强度。
第四章模压成型
SMC具有的特点：
课件
1) 制品的重现性好， SMC的制造不易受操作者和外界条件的影响
2) 加工制品操作处理方便，不粘手
4.3.1 SMC 的特点与种类
3) 作业环境清洁，大大改善了劳卫环境
4) 片材质量均匀，适宜压制截面变化不大的大型薄壁制品 5) 树脂和玻璃纤维可以流动，可成型带肋条和凸部的制品 6) 成型的制品表面光洁度高 7) 生产效率高、成型周期短、成本低

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5-模压成型工艺
5、1 模压成型工艺概述 compression molding
模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。
它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内，经加热、加压固化成型的方法。
模压成型工艺 compression molding
将定量的模塑料放入敞开的金属对模中，闭模后加热使其熔化，再经加热固化或冷却硬化，脱模后得到复合材料。
有时也采用两种或两种以上纤维混杂料作增强材料。
（3）辅助材料
一般包括固化剂（引发剂）、促进剂、稀释剂、表面处理剂、低收缩添加剂、脱模剂、着色剂（颜料）和填料等辅助材料。
2、短纤维模压料的制备
手工预混法机械预混法
机械预混法
以玻璃纤维浸渍树脂制成的模压料为例：先将玻璃纤维在180度干燥处理40－60min,将烘干后
合成树脂增强材料辅助材料
（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：①粘度低，对玻璃纤维浸润性能好；②同增稠剂具有足够的反应性，满足增稠要求；③固化迅速，生产周期短，效率高；④固化物有足够的热态强度，便于制品的热脱模；⑤固化物有足够的韧性，制品发生某些变形时不开裂；⑥较低的收缩率。
1、SMC的含义 Sheet molding compound
片状模塑料(SMC)是由不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂、填料、固化剂、脱模剂及着色剂等组成的树脂糊浸渍短切玻璃纤维所制成的一种片状模压成型材料。材料的两面用聚乙烯薄膜被覆，使用时只需揭去薄膜，按产品的尺寸和重量剪裁叠层，放入模具中加热、加压，制成产品。
3、SMC的特点 Sheet molding compound
SMC材料具有质轻、高强、良好的流动性和内着色性。形状复杂或异型制品可一次成型，同时，这种材料具有良好的可设计性，通过树脂、填料、助剂品种和用量的选择，可赋予制品耐腐蚀、绝缘、阻燃等特殊性能，以满足不同用途之需要。
4、SMC的原材料 Sheet molding compound
SMC
在二十世纪六十年代初首先出现在欧洲，在 1965年左右，美、日相继发展了这种工艺。我国于80年代末，引进了国外先进的SMC生产线和生产工艺。
片状模塑料SMC Sheet molding compound
产品规格幅宽：1米
单重：4-6kg/m2 纤维含量：25-30％
2、 SMC的种类
团状模塑料(DMC)是由色剂等组成的树脂糊浸渍短切玻璃纤维所制成的一种团状模压成型材料。使用时只需放入模具中加热、加压，即得所需产品。
块状模塑料BMC
BMC材料具有质轻、高强、良好的流动性和内着色性，形状复杂或异型制品可一次成型。
①纤维料模压法是将经预混或预浸的纤维状模压料，投入
到金属模具内，在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。该方法简便易行，用途广泛。根据具体操作上的不同，有预混料模压和预浸料模压法。
分类
②碎布料模压法将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物，
如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块，然后在金属模具中加温加压成型复合材料制品。
分类
③织物模压法将预先织成所需形状的两维或三维织物浸
渍树脂胶液，然后放入金属模具中加热加压成型为复合材料制品。
分类
④层压模压法将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它
织物，裁剪成所需的形状，然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。
分类
⑤缠绕模压法将预浸过树脂胶液的连续纤维或布（带），
通过专用缠绕机提供一定的张力和温度，缠在芯模上，再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。
分类
⑥片状塑料（SMC）模压法将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求
裁剪下料，然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。
分类
⑦预成型坯料模压法先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成
型坯料，将其放入金属模具中，然后向模具中注入配制好的粘结剂（树脂混合物），在一定的温度和压力下成型。
5、2 模压料
高强度短纤维模压料－广泛
1、原料
短纤维增强材料树脂基体辅助材料
（1）树脂基体
常用的合成树脂有：环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、呋喃
树脂、有机硅树脂、聚丁二烯树脂、烯丙基酯、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。
（2）短纤维增强材料
模压料中常用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等品种。
1、优点
模压成型工艺的主要优点： ①生产效率高，便于实现专业化和自动化生产； ②产品尺寸精度高，重复性好； ③表面光洁，无需二次修饰； ④能一次成型结构复杂的制品； ⑤因为批量生产，价格相对低廉。
不足之处
模压成型的不足之处在于模具制造复杂，投资较大，加上受压机限制，最适合于批量生产中小型复合材料制品。
的纤维切割成30～50mm的长度，经蓬松后在捏合机中与树脂胶液充分捏合至树脂完全浸润玻璃纤维，在撕松机中撕松，再经烘干（晾干）即可。
其特点是纤维松散无定向，生产量大，用此法生产的模压料流动性好，但在制备过程中纤维强度损失较大。
5、3 片状模塑料SMC Sheet molding compound
随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展，压机吨位和台面尺寸不断增大，模压料的成型温度和压力也相对降低，使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展，目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。
2、分类
模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种：
片状模塑料（SMC ）
团状模塑料（DMC）
种类
块状模塑料（BMC）
团状模塑料 DMC Dough molding compound
DMC材料于二十世纪60 年代在前西德和英国，首先得以应用，而后在 70年代和80年代分别在美国和日本得到了较大的发展。
团状模塑料 DMC Dough molding compound