玻璃鋼BMC成型工藝

    團狀模塑料  (Bulk Molding Compound)簡稱為BMC。
    BMC在歐洲亦稱為DMC(Dough Molding Compound),按美國定義,BMC即化學增稠的DMC。
(1)概要
      將基體樹脂、低收縮劑、固化劑、填料、內脫模劑、玻璃纖維混煉成團狀物作為模塑料。可采用模壓,注射制造復合材料制品。生產示意見圖7-14。因無熱化階段,故填料含量可較SMC高。玻璃纖維長度―般為6~12mm,有時為滿足高力學性能用到25mm;為滿足成型流動性的要求,用到3mm。玻璃纖維含量通常為15%~20%;對高性能產品,用到25%。BMC玻璃纖維含量低于SMC,可加入較多的填料,故成本較低。
                     預混料混合機            預混料或BMC已置于模腔中以待模壓
 


    ZMC是法國Vetrotex公司開發的一種注射用BMC。
    (2)原料
    樹脂  不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯、酚醛、三聚氰胺等樹脂。
    纖維  BMC用玻璃纖維無捻粗紗。
    填料  碳酸鈣、氫氧化鋁等。
    (3)優點
    ①成型周期短,可模壓,亦可注射,適合大批量生產。
    ②可加入大量填料,可滿足阻燃、尺寸穩定性要求,成本低。
    ③復雜制品可整體成型,嵌件、孔、臺、筋、凹槽等均可同時成型。
    ④與通常的熱塑性塑料相比,制品耐熱性、絕緣性、彈性模量等性能要高一些。
    ⑤對工人技能要求不高,易實現自動化,節省勞動力。
    ⑥制品尺寸精確。
    ⑦作業環境好。
    (4)缺點
    ①僅適于制作尺寸較小、強度要求不高(一般BMC強度約比SMC低30%))產品。
    ②注射機價格較高。
    (5)典型產品
    電氣零部件(絕緣子、切換29、電表箱、斷路器外殼、接線端子、各類家用或商務機電產品殼體)、汽車零部件(前燈反射面、后門、揚聲器殼等)、咪表殼體、音響設備殼體。
    (6)BMC成型方法
    BMC成型方法有壓縮成型、傳遞成型、注射成型三種,近來主要以注射成型為主。
    ①壓縮成型法,參看SMC成型法。
    ②傳遞成型法。設備有Pot式和輔助活塞式,以輔助活塞式為主。密封用時有低壓規格的密封專用機。見圖7-15。
    注入、固化:用柱塞把取材料注入模具內并固化
    出制品:固化后,開啟模具,取出制品、殘留料并固化
    材料裝入:閉模并把
    材料裝入Pot內

                                          圖7-15  傳遞成型原理圖
    ③注射成型法。BMC注射成型必須有BMC專用注射成型機,它有絲杠式和活塞式兩種,各有特點,根據用途分別采用。見圖7-16。 

    a.材料投入  把BMC料投入料斗中,并用柱塞壓縮。
    b.材料計量  止絲杠后退,向料筒內供給BMC。
    c.注射  閉模,把BMC由噴嘴注射到模具內。
    d.固化  保壓終了,進行材料計量,這時多數是注射裝置稍微后退,噴嘴端頭離開模具。
    e.取出制品  開啟模具,取出固化了的制品。
    其中,c~e一系列工序連續反復進行。
    (7)BMC產品設計注意事項
    ①基本壁厚2.5~3mm(小在lmm以上)。
    ②拐角半徑只要在l以上。
    ③脫模錐度要大于1°(局部可無錐度)。
    ④可設計加強筋結構。
    ⑤在凸起、銷等單獨存在的產品中其根部可帶R。
    ⑥尖頭部及熔接處可用氣體脫模。
    ⑦飛邊難脫模,要設計成易于脫模的結構。
    ⑧自攻螺孔的下穴不能貫通。
    (8)影響產品質量的要素
    影響產品質量的要素見表7-24。

    (9)通過制品實例評價BMC的生產效率和經濟性
    ①前提條件
    制品對象:打印機機殼(注射成型)
    制品重量:2kg
    產量:9000個/月(430個/日,18個/時)
    生產天數:21 日/月,3班,21h/日
    作業人員:成型、修邊,1名/班
    組裝、修理、檢驗、包裝1名/班  計2名
    模具:單模
    成型周期:3min/個
    加工費單價:5000MH
    必要設備:
    300t注射成型機    45000千日圓
    電力工程           3000千日圓
    模具              13000千日圓
    自動取出機         6000干日圓
    修邊機            12000干日圓
    輸送機或臺車       1500千日圓
    嵌入機             1500千日圓
    檢驗工具           1000千日圓
    其他                500千日圓
    總計              83500千日圓
    ②成本計算  以日本用BMC注射成型法成型印刷機電為例,見表7-25。

    (10)BMC成型法的作業管理
    ①制訂各工序的作業標準并公諸于眾。
    ②對各工序要作出每個制品的檢查日報并記錄保管。
    ③各工序的主要檢測點如表7-26。

    (11)BMC成型法的缺陷及對策
    BMC成型法的缺陷及對策見表7-27