BMC（DMC）/SMC成型工艺及发展
纤维增强树脂基复合材料（玻璃钢，亦称FRP）可以用很多种不同的加工或成型工艺方法进一步制成各种结构、类型的终产品，以满足不同的应用要求。这些方法大体有手糊成型法(Hand Layup)、喷射成型法(Spray up)、灌注成型法(RTM)、模压成型法(Compression Molding，即SMC/BMC)、拉挤成型法(Pultusion)、缠绕成型法(Fw)、连续板成型法(含波瓦、平板等的连续成型)、热塑性片材成型法(含GMT和LFT)等等。由于手糊成型和喷射成型所需的初次投资非常小，而且特别适合多品种、小批量及大型制品的生产，因此，这两种工艺在复合材料工业中始终占据着重要地位。尤其在经济不发达的发展中，由于其具有便宜的劳动力，这两种工艺又可节省投资，因而更为广泛地被用于复合材料制品的生产。
而像模压成型工艺(现在人们基本上用SMC/BMC工艺的概念所取代) 是20世纪60年代在西德发展起来的一种机械化、自动化程度高，生产效率高，环境污染小的工艺，特别适用于生产批量比较大的玻璃钢制品，如浴缸、汽车零部件、水箱板等。在日本及欧美，用SMC/BMC工艺制造的FRP制品约占FRP总产量的30％；在美国，仅在汽车工业中每年消耗的SMC/BMC就达20万t以上，我国FRP工业的发展水平虽然与先进尚有一定的距离，但近年来SMC/BMC工艺也取得了一定程度的进展，用SMC/BMC工艺制造的玻璃钢制品的数量越来越多，用途也越来越广泛。
在欧洲SMC/BMC所占份额在40％左右，而在日本这种比例高达50％以上。SMC/BMC模压工艺之所以发展如此迅速，地位如此重要，其主要原因在于它特别适用于高精度、结构复杂、外观要求高、可满足不同应用要求的零件或制品的大规模生产，而且过程可实现机械化、自动化，产品质量的稳定性也就是可再现性非常高。
SMC/BMC模塑料由树脂糊（基体材料）和玻璃纤维（增强材料）两大部分组成。其中树脂糊由不饱和聚酯树脂及辅助剂（引发剂、交联剂及阻聚剂）、增稠剂、低收缩添加剂、填料、颜料、内脱模剂等组分构成。不饱和聚酯树脂、玻璃纤维和填料在SMC/BMC中占90％以上，是SMC/BMC的“三大员”。组成中的其他组分如化学增稠剂、内脱模剂、固化剂、低收缩(波纹)添加剂、着色剂、各种助剂等，虽然其用量在总组成中所占比例不大(个别除外)，但在系统中的作用却极为特殊，不可忽视。也就是说，可统称为添加剂的各种组分，对SMC/BMC的制备过程、制品成型及其终性能都会产生重要的影响。尤其是在SMC/BMC发展到了非常成熟的今天，在SMC/BMC配方中，加入不同品种及用量的添加剂，对赋予SMC/BMC某些特殊的性能，改善制品的品质，扩大SMC/BMC的应用范围都起到十分重要的、有时是举足轻重的作用。
SMC/BMC模压成型工艺是将一定量的模塑料放人金属对模中，在一定的温度和压力作用下，使模塑料在模具内受热塑化、受压流动并充满模腔成型固化而获得制品的一种方法。模压成型工艺在成型过程中需要加热和加压，使得模塑料塑化产生流动充满模腔，并使树脂发生固化反应。在复合材料模塑料流动充满模腔的过程中，不仅树脂流动，增强材料也随之流动，使树脂和纤维同时填满模腔的各个部位。
在SMC/BMC模压这一过程中不仅物料的外观形态发生了变化，而且物料的结构和性能也发生了本质的变化。但是，其中增强材料基本上保持不变，主要发生变化的是树脂。因此，可以说模压工艺就是利用树脂固化反应中各个阶段的特性来实现制品成型的过程。当模塑料加入到已加热至一定温度的模具内时共中的树脂受热熔化成为具有一定流动性的粘施状态，在压力作用下能够裹胁纤维一道流动直至填满模腔各处，此时称作树脂的“粘流阶段”。继续提高温度，树脂受热发生化学交联，分子量增大，支链密度增高，当分子交联出现网状结构时，流动性很快降低直至表现一定弹性。再继续受热，树脂交联反应继续进行。交联密度进一步增加，后失去了流动性，树脂由凝胶状态变为不溶不熔的体形结构，到达了“硬固阶段”。模压工艺中上述各阶段是连续出现的，其间无明显的界限，整个反应是不可逆的。
所以，模压成型工艺所需的成型压力较其它工艺方法高，它用于高压成型。因此，要求模压成型的模具具有高强度、高精度、耐高温。模压成型方法生产效率高，制品尺寸难确，表面光洁，适于大批量生产。结构复杂的制品可一次成型．无需有损于制品性能的辅助加工(如车、铣、刨、磨、钻等)，制品的外观及尺寸的重复性好。模压工艺的主要缺点是模具设计与制造复杂，初次投资较高，易受设备限制。
SMC/BMC和其他玻璃钢材料工艺不同，它特别适应于结构较复杂、性能要求高、尺寸精确的制品的规模化生产。从商业价值观点看，用SMC生产的制品其年起点生产量在5000套以上，而BMC制品(由于其尺寸相对较小)的年生产规模应在2万到6万套之间。此外，SMC/BMC尤其是SMC在其生产和成型过程中对设备、工装及过程控制都有极为严格的要求。因此，在SMC/BMC应用发展过程中，不仅需要大量资金的投入，用以购置昂贵的生产成型设备，而且还需要得到各相关行业高水准的材料、设备及技术上的支持。如高品质原材料，高档次的模具材料及模具加工水平，高精度的、可程控的成型压机，数控二次加工设备甚至机械手等先进设备的应用，严格的生产全过程控制等。因此，从一定意义上讲，一个SMC/BMC工艺在该国玻璃钢工业中所占比重的大小，往往成为衡量该国或地区经济发展水平和综合实力的一个标志。
随着SMC/BMC的不断发展和新型模塑料的出现以及它们在汽车工业上的广泛应用，实现了专业化、自动化和高效率生产，制品成本不断下降。模压制品主要用作结构件、连接件、防护件和电气绝缘件。在工业、农业、交通运输、电气、化工、建筑、机械等各个方面都有模压制品的应用，而且数量日益增大。由于模压制品的质量可靠，在兵器、飞机、导弹、卫星上也都获得了应用。
近年来SMC/BMC的增长点主要来自汽车工业，美国在近5年中汽车用复合材料年增长率为47％，仅汽车用热固性复合材料用量就从2002年的15．4万t增加到2005年的23．2万t(以上数据仅包括主要的OEM工厂的SMC/BMC用量)，其增长的动力来自国际汽油价格上涨和环保问题对各国形成的巨大压力。减轻汽车自重是解决上述问题一举两得的途径。于是，减轻汽车自重的呼声在汽车界沉寂了若干年后又再次在西方发达响起。据美国汽车复合材料联盟(ACA)报道，如果所有新轿车和卡车每辆都采用45kg的复合材料部件，若每年行驶16090km．那么每年可节省2．27亿L汽油，这种效果无论对降低车的使用成本、节能相对环保的重要贡献都是不言而喻的。
我国的模塑料工业起始于20世纪60年代初，当时．为适应我国国防工业发展的需要，重点发展了以酚醛类为主，环氧/酚醛、环氧型模塑料为辅的具有特种功能的模塑料，如耐烧蚀材料，耐热、高强、高介电和耐超低温材料。所用的增强材料有高硅氧纤维、玻璃纤维、高强纤维及部分特种纤维。60年代后期开始出现聚酯模塑料，这与我国在60年代初才开始从英国引进不饱和聚酯树脂密切相关。70年代我国完全靠自己的力量开发出了自己的SMC/BMC材料、生产设备和工艺技术。随后在1976年、1978年和1986年用国产的SMC/BMC开发成功客车、火车窗框，座椅和组合式水箱。自1985年起到80年代末，随着SMC/BMC的成功应用，其先进性逐渐为入们所认识，又正逢改革开放各企业既有出国考察的机会，又比较容易获得外汇，因此，在此阶段出现了一个大规模从国外引进SMC/BMC生产设备的热潮。
至今，我国玻璃钢行业拥有的SMC/BMC引进生产线共20多条，其实际单班年生产能力，按保守的估计可达5万t，如果在投料—混料—喂入设备上作适当的改进，单班年生产能力可超过8万t。但是，多年来这些引进生产线的开工率很低。20世纪90年代中，其单班开工串大概仅为10％，近几年由于国内玻璃钢原材料品种的不断增加，品质在不断提高，SMC/BMC从业人员的素质、专业技能有了较大的改善，SMC/BMC市场的不断开拓，技生产线实际能力计，使上述生产线的单班外上率平均上升到约50％—80％的水平。除了SMC/BMC引进生产线以外，国内还活跃着一批用国产线生产SMC/BMC的私有企业群，这类国产线目前大约有40条左右(据5—6年前资料报道，当时的国产线已达30条)。国产线投资少、起点低、技术粗糙，但在市场开发方面相当活跃，它们的存在曾在一定时期内对引进生产线的国有企业产生过强烈冲击，这种冲击在不同的历史时期对我国SMC/BMC的发展起着正反两个方面的作用，但关键还是在于行业的正确引导。国产线生产的SMC/BMC，幅宽为600mm，年单班生产能力600t左右。目前，据不完全统计，我国2005年SMC/BMC的实际年产量估计大约为6万—10万t。
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而像模压成型工艺(现在人们基本上用SMC/BMC工艺的概念所取代) 是20世纪60年代在西德发展起来的一种机械化、自动化程度高，生产效率高，环境污染小的工艺，特别适用于生产批量比较大的玻璃钢制品，如浴缸、汽车零部件、水箱板等。在日本及欧美，用SMC/BMC工艺制造的FRP制品约占FRP总产量的30％；在美国，仅在汽车工业中每年消耗的SMC/BMC就达20万t以上，我国FRP工业的发展水平虽然与先进尚有一定的距离，但近年来SMC/BMC工艺也取得了一定程度的进展，用SMC/BMC工艺制造的玻璃钢制品的数量越来越多，用途也越来越广泛。
在欧洲SMC/BMC所占份额在40％左右，而在日本这种比例高达50％以上。SMC/BMC模压工艺之所以发展如此迅速，地位如此重要，其主要原因在于它特别适用于高精度、结构复杂、外观要求高、可满足不同应用要求的零件或制品的大规模生产，而且过程可实现机械化、自动化，产品质量的稳定性也就是可再现性非常高。
SMC/BMC模塑料由树脂糊（基体材料）和玻璃纤维（增强材料）两大部分组成。其中树脂糊由不饱和聚酯树脂及辅助剂（引发剂、交联剂及阻聚剂）、增稠剂、低收缩添加剂、填料、颜料、内脱模剂等组分构成。不饱和聚酯树脂、玻璃纤维和填料在SMC/BMC中占90％以上，是SMC/BMC的“三大员”。组成中的其他组分如化学增稠剂、内脱模剂、固化剂、低收缩(波纹)添加剂、着色剂、各种助剂等，虽然其用量在总组成中所占比例不大(个别除外)，但在系统中的作用却极为特殊，不可忽视。也就是说，可统称为添加剂的各种组分，对SMC/BMC的制备过程、制品成型及其终性能都会产生重要的影响。尤其是在SMC/BMC发展到了非常成熟的今天，在SMC/BMC配方中，加入不同品种及用量的添加剂，对赋予SMC/BMC某些特殊的性能，改善制品的品质，扩大SMC/BMC的应用范围都起到十分重要的、有时是举足轻重的作用。
SMC/BMC模压成型工艺是将一定量的模塑料放人金属对模中，在一定的温度和压力作用下，使模塑料在模具内受热塑化、受压流动并充满模腔成型固化而获得制品的一种方法。模压成型工艺在成型过程中需要加热和加压，使得模塑料塑化产生流动充满模腔，并使树脂发生固化反应。在复合材料模塑料流动充满模腔的过程中，不仅树脂流动，增强材料也随之流动，使树脂和纤维同时填满模腔的各个部位。
在SMC/BMC模压这一过程中不仅物料的外观形态发生了变化，而且物料的结构和性能也发生了本质的变化。但是，其中增强材料基本上保持不变，主要发生变化的是树脂。因此，可以说模压工艺就是利用树脂固化反应中各个阶段的特性来实现制品成型的过程。当模塑料加入到已加热至一定温度的模具内时共中的树脂受热熔化成为具有一定流动性的粘施状态，在压力作用下能够裹胁纤维一道流动直至填满模腔各处，此时称作树脂的“粘流阶段”。继续提高温度，树脂受热发生化学交联，分子量增大，支链密度增高，当分子交联出现网状结构时，流动性很快降低直至表现一定弹性。再继续受热，树脂交联反应继续进行。交联密度进一步增加，后失去了流动性，树脂由凝胶状态变为不溶不熔的体形结构，到达了“硬固阶段”。模压工艺中上述各阶段是连续出现的，其间无明显的界限，整个反应是不可逆的。
所以，模压成型工艺所需的成型压力较其它工艺方法高，它用于高压成型。因此，要求模压成型的模具具有高强度、高精度、耐高温。模压成型方法生产效率高，制品尺寸难确，表面光洁，适于大批量生产。结构复杂的制品可一次成型．无需有损于制品性能的辅助加工(如车、铣、刨、磨、钻等)，制品的外观及尺寸的重复性好。模压工艺的主要缺点是模具设计与制造复杂，初次投资较高，易受设备限制。
SMC/BMC和其他玻璃钢材料工艺不同，它特别适应于结构较复杂、性能要求高、尺寸精确的制品的规模化生产。从商业价值观点看，用SMC生产的制品其年起点生产量在5000套以上，而BMC制品(由于其尺寸相对较小)的年生产规模应在2万到6万套之间。此外，SMC/BMC尤其是SMC在其生产和成型过程中对设备、工装及过程控制都有极为严格的要求。因此，在SMC/BMC应用发展过程中，不仅需要大量资金的投入，用以购置昂贵的生产成型设备，而且还需要得到各相关行业高水准的材料、设备及技术上的支持。如高品质原材料，高档次的模具材料及模具加工水平，高精度的、可程控的成型压机，数控二次加工设备甚至机械手等先进设备的应用，严格的生产全过程控制等。因此，从一定意义上讲，一个SMC/BMC工艺在该国玻璃钢工业中所占比重的大小，往往成为衡量该国或地区经济发展水平和综合实力的一个标志。
随着SMC/BMC的不断发展和新型模塑料的出现以及它们在汽车工业上的广泛应用，实现了专业化、自动化和高效率生产，制品成本不断下降。模压制品主要用作结构件、连接件、防护件和电气绝缘件。在工业、农业、交通运输、电气、化工、建筑、机械等各个方面都有模压制品的应用，而且数量日益增大。由于模压制品的质量可靠，在兵器、飞机、导弹、卫星上也都获得了应用。
近年来SMC/BMC的增长点主要来自汽车工业，美国在近5年中汽车用复合材料年增长率为47％，仅汽车用热固性复合材料用量就从2002年的15．4万t增加到2005年的23．2万t(以上数据仅包括主要的OEM工厂的SMC/BMC用量)，其增长的动力来自国际汽油价格上涨和环保问题对各国形成的巨大压力。减轻汽车自重是解决上述问题一举两得的途径。于是，减轻汽车自重的呼声在汽车界沉寂了若干年后又再次在西方发达响起。据美国汽车复合材料联盟(ACA)报道，如果所有新轿车和卡车每辆都采用45kg的复合材料部件，若每年行驶16090km．那么每年可节省2．27亿L汽油，这种效果无论对降低车的使用成本、节能相对环保的重要贡献都是不言而喻的。
我国的模塑料工业起始于20世纪60年代初，当时．为适应我国国防工业发展的需要，重点发展了以酚醛类为主，环氧/酚醛、环氧型模塑料为辅的具有特种功能的模塑料，如耐烧蚀材料，耐热、高强、高介电和耐超低温材料。所用的增强材料有高硅氧纤维、玻璃纤维、高强纤维及部分特种纤维。60年代后期开始出现聚酯模塑料，这与我国在60年代初才开始从英国引进不饱和聚酯树脂密切相关。70年代我国完全靠自己的力量开发出了自己的SMC/BMC材料、生产设备和工艺技术。随后在1976年、1978年和1986年用国产的SMC/BMC开发成功客车、火车窗框，座椅和组合式水箱。自1985年起到80年代末，随着SMC/BMC的成功应用，其先进性逐渐为入们所认识，又正逢改革开放各企业既有出国考察的机会，又比较容易获得外汇，因此，在此阶段出现了一个大规模从国外引进SMC/BMC生产设备的热潮。
至今，我国玻璃钢行业拥有的SMC/BMC引进生产线共20多条，其实际单班年生产能力，按保守的估计可达5万t，如果在投料—混料—喂入设备上作适当的改进，单班年生产能力可超过8万t。但是，多年来这些引进生产线的开工率很低。20世纪90年代中，其单班开工串大概仅为10％，近几年由于国内玻璃钢原材料品种的不断增加，品质在不断提高，SMC/BMC从业人员的素质、专业技能有了较大的改善，SMC/BMC市场的不断开拓，技生产线实际能力计，使上述生产线的单班外上率平均上升到约50％—80％的水平。除了SMC/BMC引进生产线以外，国内还活跃着一批用国产线生产SMC/BMC的私有企业群，这类国产线目前大约有40条左右(据5—6年前资料报道，当时的国产线已达30条)。国产线投资少、起点低、技术粗糙，但在市场开发方面相当活跃，它们的存在曾在一定时期内对引进生产线的国有企业产生过强烈冲击，这种冲击在不同的历史时期对我国SMC/BMC的发展起着正反两个方面的作用，但关键还是在于行业的正确引导。国产线生产的SMC/BMC，幅宽为600mm，年单班生产能力600t左右。目前，据不完全统计，我国2005年SMC/BMC的实际年产量估计大约为6万—10万t。
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