BMC模塑料的压制成型工艺过程

6.2 压制成型工艺过程
    压制成型时,是将一定量准备好的BMC模塑料放进已预热的钢制压模中,然后以一定的速度闭合模具;BMC模塑料在压力下流动,并充满整个模腔;在所需要的温度、压力下保持一定的时间,待其完成了物理和化学作用过程而固化、定型并达到佳性能时开启模具,取出制品。BMC模塑料压制成型过程如图6-1所示。


6.2.1 压制成型前的准备工作
    一般来说,用于压制成型的BMC模塑料在配制时已经被挤成具有一定大小和长度的条状或团块料,有的甚至已严格将料中所含的气泡除去,如果是属于这种情况,则只需要根据压制所需的料量将其称量出来,并做好向模腔投料的准备工作。如果不是属于上述的情况,则还需要将BMC预先挤压成料团或料块,而且还要特别注意将料中的气泡去除。
    作为湿式预混料的BMC模塑料还含有挥发性的活性单体,在使用前不要将其包装物过早拆除,否则,这些活性单体会从BMC物料中挥发出来,使物料的流动性下降,甚至造成性能下降以致报废。当然,对于已拆包而未用完的BMC模塑料,则一定要重新将其密封包装好,以便下次压制之用。[-page-] 
    (l)投料量的计算和称量   一般来说,先是要知道所压制制品的体积和真实密度,再加上毛刺、飞边等的损耗,然后进行投料量的计算。
    装料量的准确计算,对于保证制品几何尺寸的精确,防止出现缺料或由于物料过量而造成废品及材料的浪费等,都有十分直接的关系,特别是对于BMC这种成型后基本不可回收的热固性复合材料来说,对于节省材料、降低成本,更具有重要的实际意义。
    实际上,由于模压制品的形状和结构比较复杂,其体积的计算既繁复亦不一定精确,因此装料量往往都是采用估算的方法。对于自动操作的机台,其加料量可控制在总用料量的±1.5%以内,而达到5%或超过此数量时,则肯定会在模具的合模面上出现飞边。这薄薄的一层超量的物料在加热状态的高模温作用下,会迅速地固化而形成飞边。
    估算装料量的方法有许多。如有所谓“形状、尺寸简单估算法”、“密度比较法”和“注型比较法”等。用上述方法估算出基本的装料量后,井进行几次的试压,就可以比较准确地得出BMC模塑料压制成型的装(投)料量。
    (2)模具的预热  BMC模塑料是热固性增强塑料的一种,对于热固性塑料来说,在进行投料压塑之前先应将模具预热至所需要的温度,此实际温度与所压制的BMC模塑料的种类、配方(组分)、制件的形状及壁厚、所用压制设备和操作环境等都有关系。应注意的是.在模温未到达设定值并均匀时,不要向模腔中投料。
    (3)嵌件的安放  为了提高模压制品连接部位的强度或使其能构成导电通路等目的,往往需要在制品中安放嵌件。当需要设置嵌件时,则在装料、压制前应先将所用的嵌件在模腔中安放好(关于嵌件的设计要求及其细节,请参看本书的5.5)。嵌件应符合设计要求,如果是金属嵌件,在使用前还需进行清洗。对于较大的金属嵌件,在安放之前还需要对其进行加温预热,以防止由于物料与金属之间的收缩差异太大面造成破裂等缺陷。
    在同一模腔中,如安放有不同类型、不同规格的嵌件,还应认真的检查嵌件的安放情况。嵌件的错位不但会产生废品,更严重的是有可能损坏型腔。总之,嵌件应安放到位、准确、并紧固可靠。
    (4)脱模剂的涂刷  对于BMC模塑料的压制成型来说,由于在其配制时已在组分中加有足够的内脱模剂,再加上开模后制件会冷却收缩而较易取出,因此一般不需再涂刷外脱模剂。然而,由于BMC物料具有很好的流动性,模压时有可能渗入到构成型腔的成型零件连接面的间隙里,而使脱模困难,故对新制造或长期使用的模具,在合模前或在清模后,给模腔涂刷一此外脱模剂也是有好处的。所用的外脱模剂一般是石蜡或硬脂酸锌等。
    (5)装模和投料  在BMC模塑料的压制成型中,装模操作是否得当、合理是很值得注意的,这不但会影响物料压制时在模腔中的流动,亦会影响到制品的质量,特别是对于形状和结构都比较复杂的制品的成型。因此.如何将BMC模塑料合理地投放到压模中.是一个十分重要的问题。
    在大多数情况下,是用人工将压实而且质量与制品相近的整块(团)BMC物料投放到压模型腔的中心位置上。但有时,也可以特地将物料投放到在压制时可能会出现滞留的地方,如凸台、型芯和凹槽这些地方。不好的方法是将BMC模塑料分成若干块而投放到模腔中,因在压制中,当分成块的物料流到会合点时可能会出现熔接线,使制品在此处出现强度的‘薄弱环节”,如图6-2(b)所示。


    一般来说,装模操作时还应考虑以下几个问题。[-page-] 
    ①所投放的BMC模塑料的温度一般应在15℃以上。
    ②应根据压制时能获得短的流动路径来选择投放物料的位置,好是保证物料能同时到达模腔的各个角落;对于有可能出现物料滞留或“死角”的地方,可预先在该处投放物料。
    ③应尽可能使投放的物料均匀分布
    ④因BMC模压料在150℃时所需的固化时间还不到lmin,因此投料应迅速。如是用手工称量物料,由于速度较慢而不利于生产效率的提高,因此,在压制较小的制品时,好是采用有共用加料室的压模。
    ⑤对于形状比较复杂的制品,可先将物料预压成与制品相似的坯块,这样可以避免压制出的制品在凸出的部位上出现缺料或产生熔接线等问题。
    ⑥为便于投料和贮存,在配制BMC模塑料时,一般都把其挤压成条状料或团块状。切忌将物料松散地投满模腔,这不利于压制时顺利地将气体排出,减少制品起泡。如用条状料进行模压时、应采用垂直加料的方式,这可得到各个方向都具有相同强度和收缩均匀的模压制品。