SMC模壓技術講座(二)

3、玻璃鋼有哪幾類?

由所用的樹脂名稱而定。有聚酯玻璃鋼,環氧玻璃鋼,酚醛玻璃鋼,有機硅玻璃鋼,聚胺酯玻璃鋼等。

如果用玻璃纖維去增強熱塑性塑料,可稱為熱塑性玻璃鋼(FRTP),如果用玻璃纖維去增強熱固性樹脂,就叫熱固性玻璃鋼(FRP)。

目前又出現了一種不是用玻璃纖維增強的有機樹脂,而是用玻璃纖維增強無機材料而制成的復合材料,叫無機玻璃鋼(英文縮寫FRIP)。主要特點是不燃,氧指數可達100,另外還有耐熱、隔熱、不銹蝕、無毒、價低等優點。

4、我國及上FRP的發展情況如何?

FRP早出現在國際上是二十世紀四十年代初,我國從1958年開始研制,經歷了以軍代民,軍民結合和以民為主的三個階段。目前國防軍工,宇宙開發,石油化工,交通運輸,建筑造船,機電電器,環境保護,體育器械,衛生潔具等領域已形成一個初具規模的新興工業門類。與國外相比,我國的FRP還比較落后,從產品設計水平,模具加工能力,原材料品種、質量到成型工藝水平,產品質量的穩定性等方面都有一些差距。1998年復合材料產量約為550萬噸。其中北美占50%,歐洲占27%,亞洲占20%,其它地區3%。我國1999年FRP達到30萬噸??偟膩碚f,我國的FRP隨著國民經濟的發展正在不斷增長,許多領域等待我們去開發,發展潛力是巨大的。

5、FRP有哪些生產方法?

FRP的生產方法基本上分兩大類,即濕法接觸型和干法加壓成型。如按工藝特點來分,有手糊成型,層壓成型,模壓成型,纏繞成型,拉擠成型,RTM(樹脂傳遞模塑),連續成型,袋壓成型等。

目前上使用多的FRP成型方法有手糊、噴附、模壓和RTM四種。我國的FRP產品有90%是用手糊法,其它工藝有模壓、纏繞和層壓等。近年來,我國從國外引進了FRP各種成型工藝生產線數十條,其中從美國、英國、德國、日本等國引進了15條SMC生產線,國內自制的SMC生產線也近30條,但大多開工不足。

6、模壓法有哪些優點?

模壓法有很多種。這是指的是金屬對模熱壓成型,此工藝是一定量的模壓料放入金屬對模中,在一定的溫度壓力下成型制品的一種方法,模具在模壓料充滿模腔之前處于非閉合狀態。

模壓成型工藝具有生產效率高,可機械化、自動化生產,制品尺寸精確,內外表面光潔,價格低廉,多數結構復雜的制品可一次成型,不需要輔助加工(如車、銑、刨、磨、鉆等),不足之處是一次性投資較高,主要是壓機和模具都較昂貴,適合大批量生產。

7、什么叫SMC工藝,有何特點?

SMC是英文片狀模塑料“sheet  moulding  compound”的縮寫。這是一種夾芯的模壓用原材料,芯材是短切無捻粗紗,浸漬聚酯樹脂糊(含樹脂,低收縮添加劑,內脫模劑,增稠劑,色漿等)上下兩面用聚乙烯簿膜復蓋的片狀材料。厚度3mm―6mm,寬度600mm―1200mm,成卷供應。使用時,經裁剪、稱重、揭去薄膜,迭層加入到已升溫的模具中,加高壓并保持一段時間,即可脫模獲得產品。

SMC工藝的特點是:

(1)操作方便。整個生產過程易實現機械化、自動化,生產效率高,改善了濕法成型的作業環境和勞動條件。

(2)產品的可沒計性強??赏ㄟ^改變組份的種類和配方,改變成型工藝來滿足不同產品的不同要求。如耐腐蝕、絕緣、絕熱、零收縮、柔性、低密度、高強、A級表面、抗靜電等等。

(3)成型流動性好。可成型結構復雜的產品,特別適合制作大型薄殼異形制品。能實現制品變厚度,帶嵌件、孔洞、凸臺、加強筋、螺紋等功能。

(4)產品內外光潔,尺寸準確,適合制作汽車外圍件,電氣零部件,機械部件,防腐容器等產品。適合大規模生產,成本較低。

(5)增強材料在生產與成型過程中均無損傷,長度均勻,制品強度較高,可進行輕型結構化設計,色彩艷麗。

任何事物都是一分為二的,SMC工藝也有其不足之處,主要是SMC機組、壓機、模具要求高投入,同時,生產技術要求較高。

8、從DMC到BMC以及SMC的發展過程是怎么回事?

    二十世紀五十年代初,聚酯模塑料逐漸取代酚醛、脲醛等模塑料。后在英國被正式稱之為聚酯料團DMC即Dough Moulding Compound的簡稱。DMC具有易成型、成本低、可著色,電性能好等優點。在電器領域中能制造結構復雜的零部件,從而得到廣泛應用。但人們也發現DMC制品表面平滑度差,易產生裂紋,不致密,機械性能不高,加料操作處理比較困難,為了解決這些問題,人們又通過使用低收縮,低波紋度添加劑來改善制品外觀及制品尺寸精度;加入增稠劑以控制粘度;調整GF含量和長度以獲得較好的機械性能。在70年代國際上稱這種經改進的DMC為塊(散)狀聚酯模塑料―BMC(英文Bulr  Moulding   Compound的縮寫)。在DMC發源地的歐洲,這種模塑料也普遍地稱之為BMC。但仍有少數和或公司仍稱之為DMC。按美國塑料工業協會(SPI)的定義“低收縮并經化學增稠了的DMC,則稱為BMC”。

二十世紀六十年代初,德國拜爾公司在BMC/DMC技術的基礎上,研制成功SMC工藝,其原材料配方與BMC基本相同,就是生產工藝不一樣,使用連續生產的SMC機組,生產效率大為提高,GF的長度和含量也得以增加,從而大幅度提高了產品強度,開拓了大面積結構復雜的產品應用市場,使FRP的模壓工藝上了一個新的臺階。

9、玻璃纖維是怎樣生產出來的?

我國目前GF的生產方法主要有兩種。一是坩堝法,先把玻璃做成球,將球投入坩堝熔爐中,玻璃液從漏嘴中流出,卷繞在高速(3000m/分)轉動的繞絲筒上;二是池窯法,是將玻璃材料直接投入到池窯中熔化,玻璃液經過安裝在若干分道上的漏板漏咀中流出,拉絲方法同前。

  從每個漏嘴中拉出的是單纖維,把它們集中在一起,繞在絲筒上,叫單服紗,即原紗。玻璃纖維單絲直徑可在0.5~30µ之間。SMC用無捻粗紗的單絲直徑一般在13µ左右。