SMC模压技术讲座(二)

3、玻璃钢有哪几类?

由所用的树脂名称而定。有聚酯玻璃钢,环氧玻璃钢,酚醛玻璃钢,有机硅玻璃钢,聚胺酯玻璃钢等。

如果用玻璃纤维去增强热塑性塑料,可称为热塑性玻璃钢(FRTP),如果用玻璃纤维去增强热固性树脂,就叫热固性玻璃钢(FRP)。

目前又出现了一种不是用玻璃纤维增强的有机树脂,而是用玻璃纤维增强无机材料而制成的复合材料,叫无机玻璃钢(英文缩写FRIP)。主要特点是不燃,氧指数可达100,另外还有耐热、隔热、不锈蚀、无毒、价低等优点。

4、我国及上FRP的发展情况如何?

FRP早出现在国际上是二十世纪四十年代初,我国从1958年开始研制,经历了以军代民,军民结合和以民为主的三个阶段。目前国防军工,宇宙开发,石油化工,交通运输,建筑造船,机电电器,环境保护,体育器械,卫生洁具等领域已形成一个初具规模的新兴工业门类。与国外相比,我国的FRP还比较落后,从产品设计水平,模具加工能力,原材料品种、质量到成型工艺水平,产品质量的稳定性等方面都有一些差距。1998年复合材料产量约为550万吨。其中北美占50%,欧洲占27%,亚洲占20%,其它地区3%。我国1999年FRP达到30万吨。总的来说,我国的FRP随着国民经济的发展正在不断增长,许多领域等待我们去开发,发展潜力是巨大的。

5、FRP有哪些生产方法?

FRP的生产方法基本上分两大类,即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分,有手糊成型,层压成型,模压成型,缠绕成型,拉挤成型,RTM(树脂传递模塑),连续成型,袋压成型等。

目前上使用多的FRP成型方法有手糊、喷附、模压和RTM四种。我国的FRP产品有90%是用手糊法,其它工艺有模压、缠绕和层压等。近年来,我国从国外引进了FRP各种成型工艺生产线数十条,其中从美国、英国、德国、日本等国引进了15条SMC生产线,国内自制的SMC生产线也近30条,但大多开工不足。

6、模压法有哪些优点?

模压法有很多种。这是指的是金属对模热压成型,此工艺是一定量的模压料放入金属对模中,在一定的温度压力下成型制品的一种方法,模具在模压料充满模腔之前处于非闭合状态。

模压成型工艺具有生产效率高,可机械化、自动化生产,制品尺寸精确,内外表面光洁,价格低廉,多数结构复杂的制品可一次成型,不需要辅助加工(如车、铣、刨、磨、钻等),不足之处是一次性投资较高,主要是压机和模具都较昂贵,适合大批量生产。

7、什么叫SMC工艺,有何特点?

SMC是英文片状模塑料“sheet  moulding  compound”的缩写。这是一种夹芯的模压用原材料,芯材是短切无捻粗纱,浸渍聚酯树脂糊(含树脂,低收缩添加剂,内脱模剂,增稠剂,色浆等)上下两面用聚乙烯簿膜复盖的片状材料。厚度3mm―6mm,宽度600mm―1200mm,成卷供应。使用时,经裁剪、称重、揭去薄膜,迭层加入到已升温的模具中,加高压并保持一段时间,即可脱模获得产品。

SMC工艺的特点是:

(1)操作方便。整个生产过程易实现机械化、自动化,生产效率高,改善了湿法成型的作业环境和劳动条件。

(2)产品的可没计性强。可通过改变组份的种类和配方,改变成型工艺来满足不同产品的不同要求。如耐腐蚀、绝缘、绝热、零收缩、柔性、低密度、高强、A级表面、抗静电等等。

(3)成型流动性好。可成型结构复杂的产品,特别适合制作大型薄壳异形制品。能实现制品变厚度,带嵌件、孔洞、凸台、加强筋、螺纹等功能。

(4)产品内外光洁,尺寸准确,适合制作汽车外围件,电气零部件,机械部件,防腐容器等产品。适合大规模生产,成本较低。

(5)增强材料在生产与成型过程中均无损伤,长度均匀,制品强度较高,可进行轻型结构化设计,色彩艳丽。

任何事物都是一分为二的,SMC工艺也有其不足之处,主要是SMC机组、压机、模具要求高投入,同时,生产技术要求较高。

8、从DMC到BMC以及SMC的发展过程是怎么回事?

    二十世纪五十年代初,聚酯模塑料逐渐取代酚醛、脲醛等模塑料。后在英国被正式称之为聚酯料团DMC即Dough Moulding Compound的简称。DMC具有易成型、成本低、可着色,电性能好等优点。在电器领域中能制造结构复杂的零部件,从而得到广泛应用。但人们也发现DMC制品表面平滑度差,易产生裂纹,不致密,机械性能不高,加料操作处理比较困难,为了解决这些问题,人们又通过使用低收缩,低波纹度添加剂来改善制品外观及制品尺寸精度;加入增稠剂以控制粘度;调整GF含量和长度以获得较好的机械性能。在70年代国际上称这种经改进的DMC为块(散)状聚酯模塑料―BMC(英文Bulr  Moulding   Compound的缩写)。在DMC发源地的欧洲,这种模塑料也普遍地称之为BMC。但仍有少数和或公司仍称之为DMC。按美国塑料工业协会(SPI)的定义“低收缩并经化学增稠了的DMC,则称为BMC”。

二十世纪六十年代初,德国拜尔公司在BMC/DMC技术的基础上,研制成功SMC工艺,其原材料配方与BMC基本相同,就是生产工艺不一样,使用连续生产的SMC机组,生产效率大为提高,GF的长度和含量也得以增加,从而大幅度提高了产品强度,开拓了大面积结构复杂的产品应用市场,使FRP的模压工艺上了一个新的台阶。

9、玻璃纤维是怎样生产出来的?

我国目前GF的生产方法主要有两种。一是坩埚法,先把玻璃做成球,将球投入坩埚熔炉中,玻璃液从漏嘴中流出,卷绕在高速(3000m/分)转动的绕丝筒上;二是池窑法,是将玻璃材料直接投入到池窑中熔化,玻璃液经过安装在若干分道上的漏板漏咀中流出,拉丝方法同前。

  从每个漏嘴中拉出的是单纤维,把它们集中在一起,绕在丝筒上,叫单服纱,即原纱。玻璃纤维单丝直径可在0.5~30µ之间。SMC用无捻粗纱的单丝直径一般在13µ左右。