玻璃钢BMC成型工艺

    团状模塑料  (Bulk Molding Compound)简称为BMC。
    BMC在欧洲亦称为DMC(Dough Molding Compound),按美国定义,BMC即化学增稠的DMC。
(1)概要
      将基体树脂、低收缩剂、固化剂、填料、内脱模剂、玻璃纤维混炼成团状物作为模塑料。可采用模压,注射制造复合材料制品。生产示意见图7-14。因无热化阶段,故填料含量可较SMC高。玻璃纤维长度―般为6~12mm,有时为满足高力学性能用到25mm;为满足成型流动性的要求,用到3mm。玻璃纤维含量通常为15%~20%;对高性能产品,用到25%。BMC玻璃纤维含量低于SMC,可加入较多的填料,故成本较低。
                     预混料混合机            预混料或BMC已置于模腔中以待模压
 


    ZMC是法国Vetrotex公司开发的一种注射用BMC。
    (2)原料
    树脂  不饱和聚酯树脂、乙烯基酯、酚醛、三聚氰胺等树脂。
    纤维  BMC用玻璃纤维无捻粗纱。
    填料  碳酸钙、氢氧化铝等。
    (3)优点
    ①成型周期短,可模压,亦可注射,适合大批量生产。
    ②可加入大量填料,可满足阻燃、尺寸稳定性要求,成本低。
    ③复杂制品可整体成型,嵌件、孔、台、筋、凹槽等均可同时成型。
    ④与通常的热塑性塑料相比,制品耐热性、绝缘性、弹性模量等性能要高一些。
    ⑤对工人技能要求不高,易实现自动化,节省劳动力。
    ⑥制品尺寸精确。
    ⑦作业环境好。
    (4)缺点
    ①仅适于制作尺寸较小、强度要求不高(一般BMC强度约比SMC低30%))产品。
    ②注射机价格较高。
    (5)典型产品
    电气零部件(绝缘子、切换29、电表箱、断路器外壳、接线端子、各类家用或商务机电产品壳体)、汽车零部件(前灯反射面、后门、扬声器壳等)、咪表壳体、音响设备壳体。
    (6)BMC成型方法
    BMC成型方法有压缩成型、传递成型、注射成型三种,近来主要以注射成型为主。
    ①压缩成型法,参看SMC成型法。
    ②传递成型法。设备有Pot式和辅助活塞式,以辅助活塞式为主。密封用时有低压规格的密封专用机。见图7-15。
    注入、固化:用柱塞把取材料注入模具内并固化
    出制品:固化后,开启模具,取出制品、残留料并固化
    材料装入:闭模并把
    材料装入Pot内

                                          图7-15  传递成型原理图
    ③注射成型法。BMC注射成型必须有BMC专用注射成型机,它有丝杠式和活塞式两种,各有特点,根据用途分别采用。见图7-16。 

    a.材料投入  把BMC料投入料斗中,并用柱塞压缩。
    b.材料计量  止丝杠后退,向料筒内供给BMC。
    c.注射  闭模,把BMC由喷嘴注射到模具内。
    d.固化  保压终了,进行材料计量,这时多数是注射装置稍微后退,喷嘴端头离开模具。
    e.取出制品  开启模具,取出固化了的制品。
    其中,c~e一系列工序连续反复进行。
    (7)BMC产品设计注意事项
    ①基本壁厚2.5~3mm(小在lmm以上)。
    ②拐角半径只要在l以上。
    ③脱模锥度要大于1°(局部可无锥度)。
    ④可设计加强筋结构。
    ⑤在凸起、销等单独存在的产品中其根部可带R。
    ⑥尖头部及熔接处可用气体脱模。
    ⑦飞边难脱模,要设计成易于脱模的结构。
    ⑧自攻螺孔的下穴不能贯通。
    (8)影响产品质量的要素
    影响产品质量的要素见表7-24。

    (9)通过制品实例评价BMC的生产效率和经济性
    ①前提条件
    制品对象:打印机机壳(注射成型)
    制品重量:2kg
    产量:9000个/月(430个/日,18个/时)
    生产天数:21 日/月,3班,21h/日
    作业人员:成型、修边,1名/班
    组装、修理、检验、包装1名/班  计2名
    模具:单模
    成型周期:3min/个
    加工费单价:5000MH
    必要设备:
    300t注射成型机    45000千日圆
    电力工程           3000千日圆
    模具              13000千日圆
    自动取出机         6000干日圆
    修边机            12000干日圆
    输送机或台车       1500千日圆
    嵌入机             1500千日圆
    检验工具           1000千日圆
    其他                500千日圆
    总计              83500千日圆
    ②成本计算  以日本用BMC注射成型法成型印刷机电为例,见表7-25。

    (10)BMC成型法的作业管理
    ①制订各工序的作业标准并公诸于众。
    ②对各工序要作出每个制品的检查日报并记录保管。
    ③各工序的主要检测点如表7-26。

    (11)BMC成型法的缺陷及对策
    BMC成型法的缺陷及对策见表7-27