Płynność SMC i jej związek z formami

SMC (Sheet Moulding Compound) to termoutwardzalna masa do formierstwa-wzmocniona włóknem szklanym, charakteryzująca się wysoką lepkością i dużą długością włókien.,Płynność jest całkowicie zależna od formowania-w wysokiej-temperaturze i pod wysokim-ciśnieniem, a struktura formy jest kluczowym czynnikiem zewnętrznym decydującym o jakości przepływu materiału i wadach produktuObydwa wzajemnie się ograniczają.

 

I. Strefy temperatur formy bezpośrednio zmieniają zdolność przepływu SMC.

 

Temperatura formy wpływa na lepkość żywicy.SMC Matryca nienasyconego poliestru staje się miękka po podgrzaniu i dzięki temu zyskuje płynność:

 

Niska temperatura formy: Lepkość żywicy jest wysoka, a opór przepływu materiału gwałtownie wzrasta, co powoduje niewystarczające wypełnienie, niedobór materiału i słabą wytrzymałość linii spoiny;

 

Wysoka temperatura formy: żywica powierzchniowa szybko ulega przedwczesnemu utwardzaniu (-wstępnemu żelowaniu), tworząc twardą skorupę, która blokuje przepływ materiału wewnętrznego, co prowadzi do pęcherzyków, rozwarstwiania i wzorców przepływu. Stały zakres temperatur dla konwencjonalnych form do formowania tłocznego SMC: 130-155 stopni. W przypadku wyrobów o dużych i cienkościennych ścianach należy podzielić kontrolę temperatury na strefy, a końcówkę przepływu materiału odpowiednio ogrzać.

 

Różnica temperatur formy powoduje różnicę w przepływieJeżeli różnica temperatur pomiędzy rdzeniem formy a wnęką formy będzie zbyt duża, materiał będzie preferencyjnie płynął do obszaru o wyższej temperaturze i mniejszym oporze, co spowoduje nierównomierny rozkład włókien szklanych i lokalne niedobory materiału.

 

 

II. Konstrukcja struktury wnęki określa ścieżkę przepływu materiału i opór przepływu.

 

1. Grubość ścianki produktu

· Wnęka o grubych-ścianach: kanał przepływu materiału jest szeroki, charakteryzuje się niskim oporem przepływu i gładkim wypełnieniem, ale jest podatny na gromadzenie się pęcherzyków gazu;

· Wnęka-o cienkich ściankach: szczelina jest wąska, a włókna szklane z dużym prawdopodobieństwem tworzą mostki i blokują materiał, co powoduje znaczny spadek płynności. Należy zwiększyć docisk prasy i zoptymalizować ułożenie materiału.

 

2.Zaokrąglone narożniki, kąt pochylenia, żebra wzmacniające

Ostre rogi, małe kąty R: Opór przy zmianie przepływu materiału jest duży, co powoduje splątanie i gromadzenie się włókien oraz przerwanie przepływu; gdy zaokrąglony narożnik formy R jest większy lub równy 2 mm, przepływ można znacznie poprawić;

Głębokie żebra, wąskie rowki: Należą do wąskich kanałów przepływowych, a włókna szklane SMC mają tendencję do zatykania się, co utrudnia wypełnienie formy. Konieczne jest poszerzenie nasady żeber i dodanie rowków przelewowych;

Niewystarczający kąt pochylenia: Zwiększa się opór tarcia na bocznych ściankach gniazda formy, utrudniając posuw materiału do przodu.

 

3.Powierzchnia wnęki i długość procesu

Im dłuższy proces, tym większy skumulowany opór wzdłuż linii SMC i tym bardziej znaczący spadek płynności końcowej; w przypadku produktów-długich procesów konieczne jest rozsądne rozprowadzenie surowców i zwiększenie krawędzi przelewu, aby ułatwić rozładunek.

 

 

III. System formowania/przelewu jest kluczową konstrukcją formy do kontrolowania przepływu.

 

Zbiornik przelewowy (krawędź przelewowa)Tworzenie obszarów przelewowych wokół formy to najczęstsza metoda poprawy przepływu SMC: podczas procesu formowania nadmiar żywicy, powietrze i materiały o niskiej-lepkości przepływają najpierw do kanału przelewowego, stale zapewniając siłę napędową przepływu do wnętrza gniazda formy, usuwając pęcherzyki powietrza i zapobiegając powstawaniu linii spawów. Forma bez kanału przelewowego jest podatna na niedostateczne wypełnienie.

Pusta wnęka pozycjonująca, nachylenie kierujące przepływW obszarze podawania materiału formy wykonuje się nachylenie prowadzące, aby zapewnić równomierne rozprzestrzenianie się SMC we wszystkich kierunkach, zapobiegając blokowaniu materiału powodującemu jednokierunkowy przepływ materiału lub powodującemu lokalną agregację włókien.

Konstrukcja wydechuGłębokość rowka odpowietrzającego formy wynosi zazwyczaj od 0,03 do 0,08 mm: Jeśli gaz nie może zostać odprowadzony, spowoduje to blokadę powietrza, bezpośrednio blokując przepływ materiału; słabe odpowietrzanie będzie objawiać się pozornie słabą płynnością, ale w rzeczywistości jest to spowodowane zablokowaniem gazu.

 

Wykończenie powierzchni formy, tarcie na powierzchni podziału i jego wpływ na płynność

· Szorstkie wgłębienia, zadrapania, wżery korozyjne: Zwiększają opór tarcia pomiędzy SMC a ścianą formy, spowalniają przepływ materiału i powodują ślady płynięcia na powierzchni produktu;

 

·Nadmierna szczelina pomiędzy powierzchnią podziału: Po przyłożeniu nacisku żywica wypływa w dużych ilościach z powierzchni podziału, co powoduje niedostateczną ilość materiału wewnątrz wnęki, co pozornie wskazuje na niewystarczającą płynność; zbyt mała szczelina prowadzi do słabego wydechu i wysokiego oporu.

 

VI. Sztywność formy i szczelina zamykająca formę pośrednio wpływają na efektywną płynność.

 

Jeśli po wywarciu nacisku przez prasę sztywność formy będzie niewystarczająca, nastąpi nieznaczne rozszerzenie formy, grubość lokalnej wnęki wzrośnie, a rozkład przepływu materiału stanie się nieuporządkowany. Nierówna szczelina zamykająca formę spowoduje niespójną prędkość przepływu materiału w różnych miejscach, nierówną grubość produktu i nieuporządkowaną orientację włókien.

 

V. Zgodność pomiędzy powszechnymi wadami przepływu w formach a ich przyczynami

 

niezdrowe zjawisko	Podstawową przyczyną pleśni
Niewystarczające materiały, niewystarczające wypełnienie formy	Długi proces, cienkie ścianki, wąskie żebra, niska temperatura formy, brak kanału przelewowego, zatkany króciec wylotowy
Powierzchnia wiruje i marszczy się	Złe wykończenie wnęki, duża różnica temperatur, nadmiernie ostre narożniki i nierówna prędkość przepływu materiału
Nakładanie warstw, bąbelki	Niewystarczający przelew, zbyt mały rowek wylotowy i zbyt wysoka lokalna temperatura formy powodująca przedwczesne żelowanie.
Lokalna akumulacja włókien szklanych	Nagła zmiana kanału przepływu,-kąt prawy, głębokie i wąskie żebro wzmacniające
Ślady spawów są delikatne.	Na styku obu materiałów nie ma drenażu przelewowego ani układu wydechowego.

 

 

VII. Plan optymalizacji poprawiający płynność SMC w elewacji końca formy

 

• Wnęka formierska: Wszystkie narożniki są zaokrąglone z większymi promieniami, wąskie żebra są pogrubione u nasady, a na długim odcinku procesowym dodano strukturę prowadzącą;
• Kontrola temperatury: Forma posiada niezależne obwody grzewcze. Temperatura w obszarze podawania jest nieco niższa, a temperatura na końcu przepływu materiału odpowiednio podwyższona;
• Przelew i odpowietrzenie: Ciągłe krawędzie przelewu są ustawione wzdłuż konturu produktu. Rowki wydechowe są dodawane oddzielnie w rogach i punktach zbieżności materiału;
• Obróbka powierzchniowa: Wnęka formy jest polerowana do lustrzanego wykończenia, aby zmniejszyć opór tarcia ścianki materiału;
• Kontrola zamykania formy: Zwiększ sztywność szablonu formy, równomiernie kontroluj szczelinę zamykania formy i unikaj nadmiernego przelewania się w niektórych obszarach lokalnych.

 

zsumować

 

Własna formuła SMC (żywica, włókno szklane, wypełniacze) określa podstawową wydajność przepływu, ale forma jest nośnikiem pełnego wysiłku przepływu: temperatura, geometria wnęki, odpowietrzanie, tarcie powierzchniowe i sztywność formy wspólnie kontrolują opór przepływu, kierunek przepływu i prędkość napełniania. Dla tej samej partii surowców SMC zmiana formy lub modyfikacja struktury wnęki spowoduje zupełnie inne efekty formowania ze znacznymi różnicami w płynności.