复合材料成型工艺---SMC模压成型

SMC(Sheet Molding Compound)是用不饱和聚脂树脂、增稠剂、引发剂、 交联剂、低收缩添加剂、内脱模剂、填料和着色剂等混合成树脂糊浸渍短切玻 璃纤维或玻璃纤维毡，并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来形成的片状模 压成型材料
玻璃钢花盆
汽车装饰板
非球面透镜
模压材料工艺参数
流动性
在一定温度和压力下模压料充 满模腔的能力。不同的产品对模 塑料的流动性有不同的要求，形 状复杂和薄壁制品要求模塑料有 较大的流动性
缺点
受到压机吨位和模具尺寸大小的限制， 模压成型一般适合于生产中小型制品
模压制品易产生飞边，后期需要修边， 增加了制造成本
模压制品厚度方向的尺寸控制较难， 不适合生产尺寸精度要求很高的制品
模压成型生产周期长，生产效率低， 较难实现自动化生产，劳动强度大
模压成型只适合制造形状简单的制品
继续提高温度，树脂发生交联，分子量增大，流 动性很快降低，表现为一定的弹性，最后失去流 动性，树脂成为不溶不熔的体型结构
硬固 阶段
SMC模压工艺流程
模具预热
脱模剂涂刷
料的称量
料预热 成预成型
装模
压制
脱模
后处理
打底及辅助 加工
压前准备
压制过程
SMC模压成型流程图
检验 成品
半溢出式压模
半溢出式模具示意图 1.阳模 2.制品 3.阴模 4.溢料刻槽 5.支承面
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预热
改善料的工艺性能； 提高模压料温度， 可缩短固化时间， 降低成型压力，提 高产品性能
预成型
将模压料在室温下 预先压成与制品相 似的形状，然后再 进行压制，可缩短 成型周期，提高生 产效率及制品性能
后处理
制品在温度较高的条件 下进行后处理，使固化 更加完全，同时减少内 应力和挥发物，有利于 提高产品的性能
A段为装料室
由于具备装料室，该模具可适 用于压缩率较大的塑料。压制时， 当阳模伸入阴模，溢料只能从阳模 上开设的溢料槽中溢出。所以，物 料的外溢在这种模具中是受到一定 限制的。这种模具的特点是制造成 本高，压制时物料容易积留在支承 面上，从而导致型腔内的物料不能 得到足够的压力。
不溢出式压模
不溢式压缩模示意图 1.阳模 2.阴模 3.制品 4.推顶杆 5.定位下模板
复合材料成型工艺之SMC模压工艺
第三小组
2018.11.13
SMC模压成型工艺简介
模压成型工艺是将一定量预浸料放入到金属模具的对模模腔中，利用带热源的 压机产生一定的温度和压力，合模后在一定的温度和压力作用下使预浸料在模 腔内受热软化、受压流动、充满流动、充满模腔成型和固化，从而获得复合材 料制品的一种工艺方法
固化速率
固化速率主要由热固性塑料的 交联反应性质决定，并受成型前 的预压、预热条件以及成型温度、 成型压力等多种因素的影响
性能参数
压缩率
压缩率过大，即模压料过于蓬 松，给装模带来困难，且压缩率 大的模压料需设计大的装料室， 不仅增加了模具质量，也增大了 热量消耗。对于压缩比太大的模 压料，一般需要采取预成型工艺
不溢出式压缩模对加料量的控制 要求较高，必须用重量法 加料。此外 使用不溢式压缩模压制产品时，不易 排气，固化时间较长。不溢式压缩模 一般不设计成多腔模具，因为若加料 稍不均衡就会造成各型腔压力不等， 从而引起一些制品欠压。
影响成型过程的因素
模压压力
模压温度
模压时间
模压压力取决于塑料的工 艺的性能和成型工艺条件 ，通常塑料的流动愈小固 化速度愈快，压缩率愈大 ，模温愈高，以及压制深 度大，形状复杂或薄壁和 大面积的制品时，所需的 模压压力就高
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脱模剂选用
内、外脱模剂结合使用 内脱模剂：硬脂酸、油 酸、石蜡等 外脱模剂：硅酯、硅油 等。
脱模
制品成型并冷却后 通过顶出机构将制 品从模具腔体中脱 离出来
成型阶段的重要特征
模压工艺利用树脂固化反应中各阶段的特性实现制品成型 整个反应是不可逆的，固化反应主要分以下两个过程
粘流 阶段
当模压料在模具内被加热到一定的温度时，树脂 受热熔化成为粘流状态，在压力作用下粘裹着纤 维一道流动，直至充满模腔
优点
没有浇注系统，原料损失小
制品的收缩率小，且重复性较好
制品受纤维取向的影响较小，内应力 低，翘曲变形小，机械性能稳定
特别适用于成型不得翘曲的薄壁制品， 可生产壁厚小至0.6mm的制品
模压料流动距离短，模腔的磨损小且 模具的结构简单，制造成本低，维修 方便
模压成型适应性广，几乎每种塑料都 能适用，wenku.baidu.com于不适合采用注塑和挤出 成型的塑料，可采用模压成型
模压形状复杂、壁薄、 深度大的制品时，不宜 选用高模温，但经过预 热的塑料进行模压时， 由于内外层温度均匀， 流动性好，可选较高模 温。
模压时间主要与塑料的 固化速度有关，而固化 速度决定于塑料的种类 ，此外，模压时间与制 品的形状、厚度、模压 温度和压力以及是否预 热和预压有关
SMC模压工艺的优缺点
成型收缩率
影响成型收缩率的因素有物料性 质、模压成型条件、模具和制品 的设计等。一般可以通过预热、 采用不溢式模具、严格工艺规程 等方法控制收缩率
模压成型关键步骤
材料检查
压制前应了解料的 质量、性能、配方 对质量不好、纤维 结团、浸渍不良、 树脂积聚部分的料 应去除。
裁剪
按制品结构形状、 加料位置、流动性 能，决定剪裁要求， 片料多裁剪成长方 形或圆形