复合材料成型工艺---SMC模压成型

SMC的发展现状及成型工艺摘要模压料的选取在一定程度上决定了片状模塑料（SMC）制品的质量，选择适当的原料能满足制品的特殊性能要求，而且成型工艺也是制造模压制件的重中之重。

本文首先介绍了SMC的原料组成，其中包括树脂，引发剂，低收缩添加剂，化学增稠剂，内脱模剂，着色剂以及增强材料，对于各组分的性能要求也作了简单介绍；其次分层论述了SMC的成型工艺，包括制片机组的类型和结构，SMC 的生产工艺，SMC模压成型设备及工艺，而对于SMC制品存在的问题本文借鉴了几种国外改善措施，包括表面漆泡，溶剂吸入，密度大，污染环境及汽车零部件生产线的完善等等；最后对于SMC的工业应用及回收利用作了简单论述。

希望大家能通过此文对SMC复合材料有一个新的认识。

关键词：SMC，树脂，玻璃纤维，模压成型，汽车部件SMC Moulded Situation And The Development ProcessABSTRACTMolding material selection to a certain extent, determine the sheet molding compound (SMC) product quality, select the appropriate raw materials to meet the performance requirements of special products, and the molding process is the priority of mould manufacturing.This article first describes the SMC feedstock composition, including resin, initiators, LPA, chemical thickeners, releasing agent, stains, and enhanced materials, for each component of performance requirements had also made a simple introduction; Secondly tiered discusses the SMC molding process, including the production unit of the type and structure of the production process of SMC, SMC molding equipment and technology, as for SMC problems this article draws on several foreign improvement measures, including the surface paint on the bubble, solvent inhalation, density, pollution of the environment and the improvement of the production line of automotive components, etc.; finally for industrial applications and recycling of SMC briefly discussed. I hope you can pass this article on the SMC composites have a new understanding.KEY WORDS:SMC , resin, glass fiber, moulding, auto parts目录前言 (1)第1章SMC复合材料的基本组成 (3)1.1 树脂 (3)1.2 引发剂 (5)1.3 填料 (6)1.4 低收缩添加剂 (7)1.5 化学增稠剂 (9)1.6 内脱模剂 (10)1.7 着色剂 (11)1.8 增强材料 (12)第2章SMC的生产设备及工艺 (13)2.1 概述 (13)2.2 制片机组的类型和结构 (13)2.2.1 类型 (14)2.2.2 制片机组结构 (14)2.3 SMC的生产工艺 (14)2.4 SMC模压成型设备与工艺 (15)2.4.1成型工艺对SMC 表面质量的影响 (15)2.5 SMC模压成型设备 (17)2.5.1 设备系统性维护与维修 (18)2.5.2 举例： (19)第3章SMC产品缺陷的改善措施 (20)3.1增韧型UP克服漆泡 (20)3.2 减少溶剂吸入 (20)3.3改性树脂作低轮廓添加剂 (21)3.4 免喷涂SMC (21)3.5 低密度SMC (21)3.6 环境友好SMC (22)3.7 成型监控仪器 (22)3.8 成型生产线的发展方向 (22)第4章SMC的应用及回收 (23)4.1 在汽车工业中的应用 (23)4.2 SMC的回收 (23)4.3 SMC的回收方法 (24)4.4 SMC回收材料的再利用 (24)结论 (25)谢辞 (26)参考文献 (27)外文资料翻译 (29)前言SMC在上世纪60年代初开始出现，60年代末在世界市场上初具生产规模。

复合材料模压成型工艺与应用技术【摘要】随着复合材料生产水平和成型效率的提高，在各行各业已经取得了广泛的应用。

通过分析SMC、WCM、PCM三种模压成型工艺的工艺特点和关键技术，对三种高效率成型工艺的应用场景进行了对比。

总结而言，通过结构统型扩大单件产量需求，采用高效率模压成型工艺实现自动化生产，将进一步降低复合材料部件的制造成本。

【关键词】复合材料；高效率；低成本；模压成型1.引言以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等为代表的纤维增强复合材料，具备高比强度、高比模量、高耐候的优异特性,是目前最理想、应用最广泛的轻量化材料之一。

随着国内复合材料生产水平的提高以及成型效率的提升，复合材料越来越广泛地被各行各业接受。

在很多应用场景下，复合材料结构全生命周期的应用成本或低于金属结构。

面对汽车、风电、轨道交通等大批量应用场景，生产效率对成本的影响尤为关键。

复合材料的成型工艺为重要环节，高效低成本成型工艺的应用将直接降低部件的生产制造成本。

复合材料模压成型工艺是典型的高效成型工艺之一，具备以下优势：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，可重复性好；3.制品的内应力很低，且翘曲变形也很小，机械性能较稳定；4.表面光洁度高，无需二次加工；5.可在一给定的模板上放置模腔数量较多的模具，生产率高；6.原材料的损失小，不会造成过多的损失（通常为制品质量的2%-5%）；7.能一次成型结构复杂的制品；8.模腔的磨损很小，模具的维护费用较低。

同时模压成型也存在一定的不足：1.不适用于存在凹陷、侧面倾斜等的复杂制品；2.在制作过程中，完全充模存在一定的难度；3.模具制造较为复杂，投资较大；4.产品尺寸受压机限制，一般只适合制造中小型复合材料制品。

复合材料模压成型工艺类型很多，本文主要对三种高效率复合材料模压成型工艺技术及其应用场景进行分析。

1.复合材料高效率模压成型工艺复合材料模压成型工艺在各种成型方法中占有十分重要的地位，其优势在于成型异形制品的高效率、高可重复性制造。

SMC模压成型工艺流程SMC模压成型是一种常见的复合材料成型工艺，被广泛应用于汽车、航天、建筑等领域。

SMC（Sheet Molding Compound）是一种预浸有树脂的增强复合材料，主要由玻璃纤维、石墨、填料和热固性树脂等组成。

在SMC模压成型过程中，首先将预制好的SMC 预浸料加热软化，然后通过模具形成所需的零部件形状，最终在加热和压力的作用下固化成型，达到产品设计要求。

以下是SMC模压成型的工艺流程。

SMC模压成型工艺流程1. 准备工作在SMC模压成型之前，需要准备好所需的模具、预浸SMC料、加热设备以及压力设备等。

确保所有设备运行正常，符合操作规范。

2. 加热预浸料将预制的SMC料放入加热设备中，经过加热软化，使树脂充分熔化，增强纤维得到活化，便于后续成型。

3. 模具装配将加热后的SMC料放入模具中。

模具需要根据所需产品的设计图纸来选择，并确保模具表面干净平整，涂抹模具脱模剂以防粘连。

4. 模压成型开始进行模压成型工艺，将已经装配好的SMC料模具置于压力设备中，通过加压使SMC料充分填充模具腔体，并且确保均匀分布。

5. 施加压力在模具内加入适当的压力，使SMC料在热固化过程中得到充分压实，以确保产品密度和强度。

6. 加热固化通过加热设备对模具中的SMC料施加恒定的温度，使树脂充分固化，增强纤维和填料得到固定，从而形成产品的稳定结构。

7. 冷却脱模待SMC料在模具中充分固化后，关闭加热设备，待产品冷却至室温。

然后打开模具，取出成型产品，进行后续的修整和表面处理。

8. 检验和包装对成型的产品进行外观检验、尺寸检测以及性能测试，确保产品符合设计要求。

最后对产品进行包装，以防止在运输和储存过程中受到损坏。

以上就是SMC模压成型的工艺流程，通过严谨的操作和控制，可以生产出高质量的复合材料制品，满足各行业对材料性能和外观要求的不断提升。

SMC和DMC的模压成型SMC和DMC的模压成型：和压塑类似，用于团状不饱和聚酯塑料（DMC)和片状模塑料（SMC)的成型工艺，填补了复合材料层压工艺和注塑之间的空白工艺成本：模具费用（中），单件费用（低）典型产品：交通工具，建筑和电子通信产品等产量适合：中-高批量皆可质量：强度和精度较高速度：成型速度快（2-5mins/周期）适用材料适合大多数热固性材料，如涤纶，环氧树脂和酚醛树脂等。

热塑性材料如聚丙烯也适合此工艺。

一些纤维添加剂和填充物会用来增加材料的强度和绝缘性。

添加的纤维强化剂可以是玻璃，芳族聚酰胺，碳或其他天然纤维材料（如黄麻纤维，棉花，亚麻和碎布等）。

一般使用木屑做填充物。

设计考虑因素不同种类的纤维强化剂满足了不同产品的需求（如绝缘，减重和抗裂等)；产品的拔模角不可小于0.5°；壁厚被热固性材料的特性限制，控制在1-50mm（0.04-1.97in)之间，壁厚越大的热固性塑料产品在生产中越容易胀裂；工艺过程详解如图所示，此工艺与压塑流程类似，然而不同的是压塑成品是薄壳状零件，而此工艺成品是实心体块状零件步骤1：将SMC或DMC复合材料放在模具空腔内步骤2：上半部分模具慢慢向模具腔内下沉，整个过程很稳定，确保了成品材料的均匀分布，SMC或DMC复合材料此时大约115°C（239°F)，2-5分钟后，当温度达到150°C （302°F）的时候，成型结束步骤3：脱模实例1：工厂实拍视频视频实例2：9空圆环零件的制造过程实例3：其他相关产品文章资源源自“意识夹”，由“云纭阁”整理发布成PDF档，仅供学习之用，请勿作为商业用途文章资源源自“意识夹”，由“云纭阁”整理发布成PDF档，仅供学习之用，请勿作为商业用途。

ＳMC模压成型工艺过程ＳMＣ模压成型工艺过程,主要有以下几个工序ﻫ1. 压制前准备ﻫ(１)ＳMC得质量检查ﻫSMC片材得质量对成型工艺过程及制品质量有很大得影响。

因此,压制前必须了解料得质量,如树脂糊配方、树脂糊得增稠曲线、玻纤含量、玻纤浸润剂类型、单重、薄膜剥离性,硬度及质量均匀性等。

(2)剪裁ﻫ按制品得结构形状,加料位置,流程决定片材剪裁得形状与尺寸,制作样板裁料、剪裁得形状多为方形或圆形,尺寸多按制品表面投影面积得40%－8０％。

为防止外界杂质得污染,上下薄膜在装料前才揭去。

(３)设备得准备①熟悉压机得各项操作参数,尤其要调整好工作压力与压机运行速度及台面平行度等。

②模具安装一定要水平,并确保安装位置在压机台面得中心,压制前要先彻底清理模具,并涂脱模剂。

加料前要用干净纱布将脱模剂擦均,以免影响制品外观质量。

对于新模具,用前必须去油。

2、加料ﻫ(1)加料量得确定ﻫ每个制品得加料量在首次压制时可按下式计算:加料量=制品体积×1、８ﻫ(2) 加料面积得确定ﻫ加料面积得大小,直接影响到制品得密度程度料得流动距离与制品表面质量。

它与SMC 得流动与固化特性、制品性能要求、模具结构等有关、一般加料面积为40％-80％。

过小会因流程过长而导致玻纤取向,降低强度,增加波纹度,甚至不能充满模腔;过大,不利于排气,易产生制品内裂纹、ﻫ(3)加料位置与方式加料位置与方式直接影响到制品得外观,强度与方向性。

通常情况下,料得加料位置应在模腔得中部。

对于非对称复杂制品,加料位置必须确保成型时料流同时达到模具成型内腔各端部。

ﻫ加料方式必须有利于排气。

多层片材叠合时,最好将料块按上小下大呈宝塔形叠置、另外,料块尽量不要分开加,否则会产生空气裹集与熔接区,导致制品强度下降。

ﻫ(４) 其她ﻫ在加料前,为增加片材得流动性,可采用１00℃或120℃下预热操作。

这一点对成型深拉形制品尤其有利、3、成型当料块进入模腔后,压机快速下行、当上、下模吻合时,缓慢施加所需成型压力,经过一定得固化制度后,制品成型结束。

SMC模压成型工艺过程SMC模压成型工艺过程，主要有以下几个工序1. 压制前准备（1）SMC的质量检查SMC片材的质量对成型工艺过程及制品质量有很大的影响。

因此，压制前必须了解料的质量，如树脂糊配方、树脂糊的增稠曲线、玻纤含量、玻纤浸润剂类型、单重、薄膜剥离性，硬度及质量均匀性等。

（2）剪裁按制品的结构形状，加料位置，流程决定片材剪裁的形状与尺寸，制作样板裁料。

剪裁的形状多为方形或圆形，尺寸多按制品表面投影面积的40%-80%。

为防止外界杂质的污染，上下薄膜在装料前才揭去。

（3）设备的准备①熟悉压机的各项操作参数，尤其要调整好工作压力和压机运行速度及台面平行度等。

②模具安装一定要水平，并确保安装位置在压机台面的中心，压制前要先彻底清理模具，并涂脱模剂。

加料前要用干净纱布将脱模剂擦均，以免影响制品外观质量。

对于新模具，用前必须去油。

2、加料（1）加料量的确定每个制品的加料量在首次压制时可按下式计算：加料量=制品体积×1.8(2) 加料面积的确定加料面积的大小,直接影响到制品的密度程度料的流动距离和制品表面质量.它与SMC的流动与固化特性、制品性能要求、模具结构等有关。

一般加料面积为40%-80%。

过小会因流程过长而导致玻纤取向，降低强度，增加波纹度，甚至不能充满模腔；过大，不利于排气，易产生制品内裂纹。

（3）加料位置与方式加料位置与方式直接影响到制品的外观，强度与方向性。

通常情况下，料的加料位置应在模腔的中部。

对于非对称复杂制品，加料位置必须确保成型时料流同时达到模具成型内腔各端部。

加料方式必须有利于排气。

多层片材叠合时，最好将料块按上小下大呈宝塔形叠置。

另外，料块尽量不要分开加，否则会产生空气裹集和熔接区，导致制品强度下降。

（4）其他在加料前，为增加片材的流动性，可采用100℃或120℃下预热操作。

这一点对成型深拉形制品尤其有利。

3、成型当料块进入模腔后，压机快速下行。

当上、下模吻合时，缓慢施加所需成型压力，经过一定的固化制度后，制品成型结束。

SMC材料模压工艺中常见的质量问题与对策SMC材料模压工艺是玻璃钢/复合材料成型工艺中生产效率最高的一种。

SMC模压工艺还有很多优点，例如：制品尺寸准确、表面光洁、制品外观及尺寸重复性好、复杂结构也可一次成型、二次加工无需损伤制品等。

但在SMC模压生产过程中也会出现不良缺陷现象，主要表现在以下几个方面（l）缺料：缺料是指SMC模压成型件没完全充满，其产生部位多集中在SMC制品的边缘，尤其是边角的根部和顶部。

原因分析：(a)放料量少，(b)SMC材料流动性差，(c)设备压力不充足(d)固化太快。

产生机理及对策：①SMC材料受热塑化后，熔融粘度大，在交联固化反应完成前，没有足够的时间，压力，和体积使融体充满模腔。

②SMC模压料存放时间过长，苯乙烯挥发过多，造成SMC模压料的流动性能明显降低。

③树脂糊未浸透纤维。

成型时树脂糊不能带动纤维流动而造成缺料。

由上述原因所引起的缺料，最直接的解决方法是切料时剔除这些模压料。

④加料量不足引起缺料。

解决方法是适当增大加料量。

⑤模压料中裹有过多的空气及大量挥发物。

解决方法有，适当增加排气次数；适当加大加料面积嗝一定时间清理模具；适当增大成型压力。

⑥加压过迟，模压料在充满模腔前已完成交联固化。

⑦模温过高，交联固化反应提前，应适当降温。

（2）气孔。

产品表面上有规则或不规则的小孔，其产生部位多在产品顶端和中间薄壁处。

产生机理及对策：①SMC模压料中裹有大量空气以及挥发物含量大，排气不畅；SMC料的增稠效果不佳，不能有效赶出气体。

对于上述引起原因，可通过增加排气次数以及清理模具相结合的方法而得到有效的控制。

②加料面积过大，适当减少加料面积可得到控制。

在实际操作过程中，人为因素也有可能造成砂眼。

比如加压过早，有可能使模压料裹有的气体不易排出，造成制品表面出现气孔的表面缺陷。

（3）翘曲变形。

产生的主要原因是模压料固化不均匀和脱模后产品的收缩。

产生机理及对策：在树脂固化反应过程中化学结构发生变化，引起体积收缩，固化的个均匀使得产品有向首先固化的一侧翘曲的趋势。

SMC模压成型工艺流程SMC模压成型工艺是一种常用于复合材料制造的工艺方法，其原理是将预先混合好的Sheet Molding Compound（SMC）料在模具中进行加热压缩，使其固化成型成为最终产品。

SMC模压成型工艺具有成型速度快、制品质量高、生产效率高等优点，因此在汽车、航空航天、建筑等领域得到广泛应用。

在SMC模压成型工艺中，首先需要准备好SMC料，SMC料是由树脂、增强纤维、填料等原料混合制得的预浸料，具有一定的流动性和可成型性。

接着，将准备好的SMC 料铺放在模具的一侧，然后关闭模具，通过加热和压缩的方式对SMC料进行固化成型。

在这个过程中，加热可以使树脂固化，压缩则能够使SMC料充分填充模具的每个角落，确保最终产品的质量。

SMC模压成型工艺一般包括以下几个主要步骤：1.准备工作：在进行SMC模压成型之前，需要准备好所需的原材料，包括树脂、增强纤维、填料等。

同时，需要清洁和涂抹模具，确保模具表面光滑干净，以便产品成型时表面光洁平整。

2.SMC料铺放：将预先混合好的SMC料铺放在模具的一侧，要求均匀、密实。

在铺放SMC料时，需要根据产品的结构和要求进行合理的叠放和布置，以确保最终产品的强度和外形要求。

3.模具封闭：将装有SMC料的模具封闭好，确保模具的密封性以及加热和压缩系统的正常工作。

模具封闭后，即可进行下一步操作。

4.加热压缩：启动加热系统和压缩系统，对SMC料进行加热和加压处理。

加热系统会使SMC料中的树脂在一定温度下固化，压缩系统则会通过一定的压力使SMC料充分填充模具，并使其成型固化。

5.冷却固化：经过一定时间的加热和压缩后，关闭加热系统和压缩系统，让模具中的产品自然冷却，直至完成固化。

在这个过程中，冷却速度和固化时间的控制非常重要，影响着产品的质量和性能。

6.脱模和修整：等产品完全固化后，打开模具，将成型好的产品从模具中取出，进行必要的修整和处理。

包括修边、打磨、去毛刺等工序，以确保产品表面光滑平整，符合设计要求。