【正文】 性，便于物料充滿模具型腔的各個(gè)角落，使制品結(jié)構(gòu)密實(shí)，機(jī)械強(qiáng)度提高。 成型壓力的選擇取決于兩個(gè)方面的因素：a 模壓料的種類及質(zhì)量指標(biāo)。如酚醛模壓料的成型壓力一般為 3050MPa，環(huán)氧酚醛模壓料33的成型壓力為 5 30MPa,聚酯型模壓料的成型壓力為 7lOMPa。 b 制品結(jié)構(gòu)形狀尺寸。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚較厚的制品，其成型壓力要適當(dāng)增加。外觀性能及平滑度要求高的制品一般也選擇較高的成型壓力。 合模速度 裝模后，上下模閉合的過(guò)程稱為合模。上模下行要快，但在與模壓料將接觸時(shí)，其速度要放慢。下行快，有利于操作和提高效率；合模要慢，有利于模內(nèi)氣體的充分排除，減少氣泡、砂眼等缺陷的產(chǎn)生。 加壓時(shí)機(jī) 合模后，進(jìn)行加壓操作。加壓時(shí)機(jī)的選擇對(duì)制品的質(zhì)量有很大的影響。加壓過(guò)早，樹(shù)脂反應(yīng)程度低，分子質(zhì)量小，粘度低，樹(shù)脂在壓力下易流失，在制品中產(chǎn)生樹(shù)脂集聚或局部纖維裸露。加壓過(guò)遲，樹(shù)脂反應(yīng)程度高，粘度大，物料流動(dòng)性差，難以充滿模腔，形成廢品。通常，快速成型不存在加壓時(shí)機(jī)的選擇。 卸壓排氣 將物料中殘余的揮發(fā)物、固化反應(yīng)放出的低分子化合物及帶入物料的空氣排除過(guò)程稱為排氣。其目的是為了保證制品的密實(shí)性，避免制品產(chǎn)生氣泡、分層現(xiàn)象。 制品后處理○ 4 制品后處理是指將已脫模的制品在較高溫度下進(jìn)一步加熱固化一段時(shí)間，其目的是保證樹(shù)脂的完全固化，提高制品尺寸穩(wěn)定性和電性34能，消除制品中的內(nèi)應(yīng)力，減少制品變形。有時(shí)也可根據(jù)實(shí)際情況，采用冷模方法，矯正產(chǎn)品變形，防止翹曲和收縮。 在模壓制品定型出模后，為滿足制品設(shè)計(jì)要求還應(yīng)建立毛邊打磨和輔助加工工序。毛邊打磨是去除制品成型時(shí)在邊緣部位的毛刺飛邊，打磨時(shí)一定要注意方法和方向，否則，很有可能把與毛邊相連的局部打磨掉。 對(duì)于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，往往還需進(jìn)行機(jī)械加工來(lái)滿足設(shè)計(jì)要求。模壓制品對(duì)機(jī)械加工是很敏感的。如加工不當(dāng)，很容易產(chǎn)生破裂、分層。（3）典型配方模壓成型工藝 選定何種工藝主要取決于模壓料類型，此外還應(yīng)考慮生產(chǎn)效率及制品結(jié)構(gòu)、尺寸性能要求等。慢速成型工藝見(jiàn)表 。 35 （4）典型預(yù)浸料和性能 國(guó)內(nèi)預(yù)浸料絕大部分用于制造體育休閑用品，基本是各公司自產(chǎn)自用，或從國(guó)外進(jìn)口。國(guó)內(nèi)已具備采用多種預(yù)浸工藝生產(chǎn)預(yù)浸料的能力，包括溶液法、直接熱熔法、熱熔膠膜法等。能制造單向預(yù)浸料，也能制造各種織物預(yù)浸料，研究開(kāi)發(fā)樹(shù)脂體系約 30 個(gè)，包括環(huán)氧、酚醛、雙馬、聚酞亞胺、氰酸酯等。擁有不同基體、不同增強(qiáng)材料制成的預(yù)浸料約 50 個(gè)品種，可以滿足不同使用溫度、不同功能、不同結(jié)構(gòu)、不同成形方法對(duì)預(yù)浸料的要求，典型預(yù)浸料見(jiàn)下表 3. 5 。3637 38（三）SMC 模壓成型工藝 SMC 模壓成型工藝過(guò)程，主要有以下幾個(gè)工 序 1．壓制前準(zhǔn)備 (1)SMC 的質(zhì)量檢查 SMC 片材的質(zhì)量對(duì)成型工藝過(guò)程及制品質(zhì)量有很大的影響。因此，壓制前必須了解料的質(zhì)量，如樹(shù)脂糊配方、樹(shù)脂糊的增稠曲線、玻纖含量、玻纖浸潤(rùn)劑類型。單重、薄膜剝離性，硬度及質(zhì)量均勻性等。 (2)剪裁 按制品的結(jié)構(gòu)形狀，加料位置，流程決定片材剪裁的形狀與尺寸，制作樣板，再按樣板裁料。剪裁的形狀多為方形或圓形，尺寸多按制品表面投影面積的 40％一 80％。為防止外界雜質(zhì)的污染，上下薄膜在裝料前才揭去。 (3)設(shè)備的準(zhǔn)備 ①熟悉壓機(jī)的各項(xiàng)操作參數(shù)，尤其要調(diào)整好工作壓力和壓機(jī)運(yùn)行速度及臺(tái)面平行度等。 ②模具安裝一定要水平，并確保安裝位置在壓機(jī)臺(tái)面的中心，壓制前要先徹底清理模具，并涂脫模劑。加料前要用干凈紗布將脫模劑擦均，以免影響制品外觀。對(duì)于新模具，用前須去油。 39 (1)加料量的確定 每個(gè)制品的加料量在首次壓制時(shí)可按下式計(jì)算 加料量／g=制品體積／ /g (2)加料面積的確定 加料面積的大小，直接影響到制品的密實(shí)程度，料的流動(dòng)距離和制品表面質(zhì)量。它與 SMC 的流動(dòng)與固化特性、制品性能要求、模具結(jié)構(gòu)等有關(guān)。一般加料面積為 40%80%，過(guò)小會(huì)因流程過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致玻纖取向。降低強(qiáng)度，增加波紋度，甚至不能充滿模腔。過(guò)大，不利于排氣，易產(chǎn)生制品內(nèi)裂紋。 (3) 加料位置與方式 加料位置與方式直接影響到制品的外觀，強(qiáng)度與方向性。通常情況下，料的加料位置應(yīng)在模腔中部。對(duì)于非對(duì)稱性復(fù)雜制品，加料位置必須確保成型時(shí)料流同時(shí)到達(dá)模具成型內(nèi)腔各端部。加料方式必須有利于排氣。多層片材疊合時(shí)，最好將料塊按上小下大呈寶塔形疊置。另外，料塊盡量不要分開(kāi)加，否則會(huì)產(chǎn)生空氣裹集和熔接區(qū)，導(dǎo)致制品強(qiáng)度下降。 當(dāng)料塊進(jìn)入模腔后，壓機(jī)快速下行。當(dāng)上、下模吻合時(shí)，緩慢施加所需成型壓力，經(jīng)過(guò)一定的固化制度后，制品成型結(jié)束。成型過(guò)程中，要合理地選定各種成型工藝參數(shù)及壓機(jī)操作條件。 (1)成型溫度 成型溫度的高低，取決于樹(shù)脂糊的固化體系、制品厚度，生產(chǎn)效率和制品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。成型溫度必須保證固化體系引發(fā)、交聯(lián)反應(yīng)的順利進(jìn)行，并實(shí)現(xiàn)完全的固化。40 一般來(lái)說(shuō)，厚度大的制品所選擇的成型溫度應(yīng)比薄壁制品低，這樣可以防止過(guò)高溫度在厚制品內(nèi)部產(chǎn)生過(guò)度的熱積聚。如制品厚度為25～32mm，其成型溫度為 135145℃。而更薄制品可在 171℃下成型。 成型溫度的提高，可縮短相應(yīng)的固化時(shí)間；反之，當(dāng)成型溫度降低時(shí)，則需延長(zhǎng)相應(yīng)的固化時(shí)間。成型溫度應(yīng)在最高固化速度和最佳成型條件之間權(quán)衡選定。一般認(rèn)為，SMC 成型溫度在 120155℃之間。 (2)成型壓力 SMC 成型壓力隨制品結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及 SMC 增稠程度而異。形狀簡(jiǎn)單的制品僅需 57MPa 的成型壓力；形狀復(fù)雜的制品，成型壓力可達(dá) 715MPa。SMC 增稠程度越高，所需成型壓力也越大。 成型壓力的大小與模具結(jié)構(gòu)也有關(guān)系。垂直分型結(jié)構(gòu)模具所需的成型壓力低于水平分型結(jié)構(gòu)模具。配合間隙較小的模具比間隙較大的模具需較高壓力。 總之，成型壓力的確定應(yīng)考慮多方面因素。一般來(lái)說(shuō)，smc 成型壓力在 37MPa 之間。 (3) 固化時(shí)間 smc 在成型溫度下的固化時(shí)間（也叫保溫時(shí)間）與它的性質(zhì)及固化體系、成型溫度、制品厚度和顏色等因素有關(guān)。固化時(shí)間一般按40s／mm 計(jì)算。對(duì) 3mm 以上厚制品，每增加 4mm，固化時(shí)間增加 lmin。 41 由于 smc 是一種快速固化系統(tǒng)，因此壓機(jī)的快速閉合十分重要。如果加料后，壓機(jī)閉合過(guò)緩，那么易在制品表面出現(xiàn)預(yù)固化補(bǔ)斑，或產(chǎn)生缺料、或尺寸過(guò)大。在實(shí)現(xiàn)快速閉合的同時(shí)，在壓機(jī)行程終點(diǎn)應(yīng)細(xì)心調(diào)節(jié)模具閉合速度，減緩閉合過(guò)程，利于排氣。 某種 smc 典型的成型周期如下：壓機(jī)開(kāi)啟 7s制品取出 l0s加料20s模具閉合 l0s固化周期 73s,共計(jì) 120s。 SMC 材料制品模壓工藝 片狀模塑料的成型，目前主要采用金屬對(duì)模的壓制成型法。其工藝過(guò)程十分簡(jiǎn)單，只要將合乎要求的 SMC 片材剪裁成所需的形狀和確定加入層數(shù)，揭去兩面的保護(hù)薄膜，按一定要求疊合并放置在模具的適當(dāng)位置上，即可按規(guī)定的工藝參數(shù)加溫加壓成型。但是，若要模制出高質(zhì)量的制品，就必須使用合適的壓機(jī)和模具，嚴(yán)格控制工藝條件（如加料方式、成型溫度、壓力和保溫時(shí)間等） 。SMC 模壓成型工藝：　 1）壓制前準(zhǔn)備：　 a、SMC 的質(zhì)量檢查 SMC 片材的質(zhì)量對(duì)成型工藝過(guò)程及制品質(zhì)量有很大的影響。因此，壓制前必須了解料的質(zhì)量，如樹(shù)脂糊配方、樹(shù)42脂糊的增稠曲線、玻纖含量、玻纖浸潤(rùn)劑類型、單重、薄膜剝離性，硬度及質(zhì)量均勻性等?！? b、剪裁按制品的結(jié)構(gòu)形狀，加料位置，流程決定片材剪裁的形狀與尺寸，制作樣板、再按樣板裁料。剪裁的形狀多為方形或圓形，尺寸多按制品表面投影面積的 40%80%。為防止外界雜質(zhì)的污染，上下薄膜在裝料前才揭去?！? c、設(shè)備的準(zhǔn)備 ①熟悉壓機(jī)的各項(xiàng)操作參數(shù)，尤其要調(diào)整好工作壓力和壓機(jī)運(yùn)行速度及平臺(tái)平行度等。 ②模具安裝一定要水平，并確保安裝位置在壓機(jī)臺(tái)面的中心，壓制前要先徹底清理模具，并涂脫模劑。 2）加料： ①加料量的確定: 每個(gè)制品的加料量在首次壓制時(shí)可按下式計(jì)算，加料量=制品體積； ②加料面積的確定: 加料面積的大小，直接影響到制品的密實(shí)程度、料的流動(dòng)距離和制品表面質(zhì)量。它與 SMC 的流動(dòng)與固化特性、制品性能要求、模具結(jié)構(gòu)等有關(guān)。一般加料面積為 40%80%?！? 3）成型： 當(dāng)料塊進(jìn)入模腔后，壓機(jī)快速下行。當(dāng)上、下模吻合時(shí)，緩慢施加所需成型壓力，經(jīng)過(guò)一定的固化制度后，制品成型結(jié)束。 成型溫度： 135145℃ 成型壓力： 60100MPa43 固化時(shí)間：一般按 40s/mm 計(jì)算 SMC 材料模壓工藝中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題 SMC 材料模壓工藝是玻璃鋼/復(fù)合材料成型工藝中生產(chǎn)效率最高的一種。SMC 模壓工藝還有很多優(yōu)點(diǎn)，例如：制品尺寸準(zhǔn)確、表面光潔、制品外觀及尺寸重復(fù)性好、復(fù)雜結(jié)構(gòu)也可一次成型、二次加工無(wú)需損傷制品等。但在 SMC 模壓生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)不良缺陷現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 (l)缺料：缺料是指 SMC 模壓成型件沒(méi)完全充滿，其產(chǎn)生部位多集中在 SMC 制品的邊緣，尤其是邊角的根部和頂部。 原因分析： (a)放料量少 (b)SMC 材料流動(dòng)性差 (c)設(shè)備壓力不充足44 (d)固化太快 產(chǎn)生機(jī)理及對(duì)策： ①SMC 材料受熱塑化后，熔融粘度大，在交聯(lián)固化反應(yīng)完成前，沒(méi)有足夠的時(shí)間，壓力，和體積使融體充滿模腔。 ②SMC 模壓料存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，苯乙烯揮發(fā)過(guò)多，造成 SMC 模壓料的流動(dòng)性能明顯降低。 ③樹(shù)脂糊未浸透纖維。成型時(shí)樹(shù)脂糊不能帶動(dòng)纖維流動(dòng)而造成缺料。由上述原因所引起的缺料，最直接的解決方法是切料時(shí)剔除這些模壓料。 ④加料量不足引起缺料。解決方法是適當(dāng)增大加料量。 ⑤模壓料中裹有過(guò)多的空氣及大量揮發(fā)物。解決方法有，適當(dāng)增加排氣次數(shù)；適當(dāng)加大加料面積嗝一定時(shí)間清理模具；適當(dāng)增大成型壓力。 ⑥加壓過(guò)遲，模壓料在充滿模腔前已完成交聯(lián)固化。⑦模溫過(guò)高，交聯(lián)固化反應(yīng)提前，應(yīng)適當(dāng)降溫。 (2)氣孔。產(chǎn)品表面上有規(guī)則或不規(guī)則的小孔，其產(chǎn)生部位多在產(chǎn)品頂端和中間薄壁處。 產(chǎn)生機(jī)理及對(duì)策： ①SMC 模壓料中裹有大量空氣以及揮發(fā)物含量大，排氣不暢；SMC 料的增稠效果不佳，不能有效趕出氣體。對(duì)于上述引起原因，可通過(guò)增加排氣次數(shù)以及清理模具相結(jié)合的方法而得到有效的控制。 ②加料面積過(guò)大，適當(dāng)減少加料面積可得到控制。在實(shí)際操作過(guò)45程中，人為因素也有可能造成砂眼。比如加壓過(guò)早，有可能使模壓料裹有的氣體不易排出，造成制品表面出現(xiàn)氣孔的表面缺陷。 (3)翹曲變形。產(chǎn)生的主要原因是模壓料固化不均勻和脫模后產(chǎn)品的收縮。 產(chǎn)生機(jī)理及對(duì)策： 在樹(shù)脂固化反應(yīng)過(guò)程中化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，引起體積收縮，固化的個(gè)均勻使得產(chǎn)品有向首先固化的一側(cè)翹曲的趨勢(shì)。其次，制品的熱脹系數(shù)較大于鋼模具。當(dāng)制品冷卻時(shí)，其單向收縮率大于模具的單向熱收縮率。為此，采用如下方法加以解決： ①減少上、下模溫差，使溫度分布盡可能均勻； ②使用冷卻夾具限制變形； ③適當(dāng)提高成型壓力，增加制品的結(jié)構(gòu)密實(shí)性，降低制品的收縮率； ④適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間，消除內(nèi)應(yīng)力。 ⑤調(diào)整 SMC 材料的固化收縮率。 (4)起泡。在已固化制品表面的半圓形鼓起。 產(chǎn)生機(jī)理及對(duì)策： 可能是材料固化不完全，局部溫度過(guò)高或是物料中揮發(fā)分含量大，片材間困集空氣，使制品表面的半圓形鼓起。 ①適當(dāng)提高成型壓力 ②延長(zhǎng)保溫時(shí)間 ③降低模具溫度。46 ④減小放料面積 (5)制品表面顏色不均勻 產(chǎn)生機(jī)理及對(duì)策 ①模溫不均勻，局部過(guò)高，應(yīng)適當(dāng)控制模溫； ②模壓料的流動(dòng)性差，造成纖維分布不均勻，一般可提高成型壓力增加融體的流動(dòng)性； ③在色漿調(diào)配過(guò)程中顏料與樹(shù)脂不能很好的混溶。（四）BMC 模壓成型工藝 1. BMC 成型工藝特點(diǎn) BMC 模塑料的壓制成型原理及其工藝過(guò)程與其他熱固性塑料基本上是相同的。在壓制時(shí)，將一定量的 BMC 模塑料放入預(yù)熱的壓模中，經(jīng)加壓、加熱固化成型為所需的制品。除此之外，還具有以下特點(diǎn)： ①浪費(fèi)料量少，通常只占總用料量的 2%5%，實(shí)際的物料損耗量還取決于所成型制品的形狀、尺寸及復(fù)雜程度。 ②在成型過(guò)程中，BMC 模塑料雖然是含有大量的玻璃纖維，但是卻不會(huì)產(chǎn)生纖維的強(qiáng)烈取向，故制品的均勻性、致密性較高，而殘余的內(nèi)應(yīng)力也較小。 ③在加工過(guò)程中，由于填料和纖維很少斷裂，故可以保持較高的力學(xué)性能和電性能。 ④在壓制時(shí)由于其流動(dòng)長(zhǎng)度相對(duì)來(lái)說(shuō)較短，故模腔的磨蝕也不嚴(yán)47重，模具的保養(yǎng)成本也較低。 ⑤與注射成型相比，其所采用的成型設(shè)備、模具等的投資成本較低，因此整個(gè)制品的成型成本也較低。 壓制成型時(shí)，是將一定量的準(zhǔn)備好的 BMC 模塑料放進(jìn)已經(jīng)預(yù)熱的鋼制壓模中，然后以一定的速度閉合模具；BMC 模塑料在壓力下流動(dòng)