Technológia lisovania SMC
Dosiahnutie hladkého a konzistentného povrchu je jednou z najnáročnejších požiadaviek pri lisovaní lisovaním v kompozícii Sheet Pleseňing Compound (SMC). Toto je obzvlášť dôležité pre vonkajšie panely automobilov, elektrické kryty, viditeľné kryty zariadení, kryty batérií a iné časti, kde na vzhľade záleží rovnako ako na mechanickom výkone.
Povrchové chyby môžu zahŕňať stopy po toku, prečítanie vlákien, zvlnenie, dierky, pľuzgiere, stopy po výlevke, oblasti bohaté na živicu alebo nerovnomerný lesk. Niektoré chyby sú viditeľné ihneď po vybratí z formy, zatiaľ čo iné sa prejavia až po brúsení, nátere alebo vypálení farby.
1. Čo definuje dobrú kvalitu povrchu SMC?
Požiadavky na kvalitu povrchu do veľkej miery závisia od konečnej aplikácie.
V prípade priemyselného krytu alebo konštrukčného komponentu môže prijateľný tvarovaný povrch predovšetkým vyžadovať:
- žiadne odhalené vlákna;
- žiadne viditeľné pľuzgiere;
- značky obmedzeného toku;
- prijateľná rozmerová presnosť;
- konzistentná textúra.
Automobilové exteriérové diely majú podstatne náročnejšie požiadavky na vzhľad.
Povrch triedy A
Trieda A sa bežne používa na opis vysoko viditeľných lakovaných povrchov, ktoré vyžadujú nízku vlnitosť, obmedzenú pretlačnosť vlákien, minimálnu pórovitosť a konzistentný vzhľad farby.
| Problém s povrchom | Typický vzhľad | Hlavná obava |
| Prečítanie vlákien | Vzor vlákna viditeľný cez povrch | Kozmetický vzhľad |
| Prietokové značky | Smerové alebo vlnité čiary | Rovnomernosť povrchu |
| Pinholes | Malé povrchové póry | Chyby lakovania |
| Pľuzgiere | Vyvýšené bubliny alebo lokalizovaný opuch | Vzhľad a kvalita náteru |
| Sink Marks | Miestne depresie | Vlnitosť a odrazený vzhľad |
| Oblasti bohaté na živicu | Lesklé alebo nepravidelné zóny | Nerovnomerný vzhľad |
| Vlnitosť | Skreslenie povrchu na veľké vzdialenosti | Vzhľad triedy A |
2. Kvalita povrchu Začína sa materiálom SMC
Optimalizácia procesu nedokáže plne kompenzovať nevhodné zloženie materiálu.
SMC typicky kombinuje termosetovú živicu, sekanú výstuž, minerálne plnivá, iniciátory a ďalšie prísady. Zmeny v zmrašťovaní živice, viskozite, obsahu vlákien a správaní sa pri vytvrdzovaní môžu ovplyvniť konečný tvarovaný povrch.
Živicový systém
Chémia živice ovplyvňuje viskozitu, odozvu vytvrdzovania, zmršťovanie a to, ako dobre materiál reprodukuje povrch formy.
Nízkoprofilové aditíva
Nízkoprofilové prísady pomáhajú kontrolovať zmršťovanie pri vytvrdzovaní a môžu znížiť pretlačenie vlákna, stopy po prepadnutí a zvlnenie povrchu.
Obsah vlákniny
Vyššie úrovne vystuženia môžu zlepšiť štrukturálny výkon, ale môžu zvýšiť citlivosť na čítanie vlákien a povrchové zmeny súvisiace s prietokom.
Minerálne plnivá
Plnivá ovplyvňujú reológiu, rozmerovú stálosť, zmršťovanie a celkovú odozvu povrchu počas vytvrdzovania.
Dôležité:
Lepšiu kvalitu povrchu nie je možné vždy dosiahnuť jednoduchým pridaním väčšieho množstva živice. Mechanický výkon, tokové správanie, kontrola zmršťovania a vzhľad musia byť spolu vyvážené.
3. Optimalizujte priebeh nabíjania a znížte nepotrebný tok materiálu
Dizajn náboja začína ovplyvňovať kvalitu povrchu skôr, ako sa lis začne pohybovať.
Veľkosť, poloha, počet vrstiev a orientácia náboja SMC určujú, ako ďaleko musí materiál prejsť, aby naplnil dutinu.
Nízke pokrytie nabíjania → Dlhšia prietoková vzdialenosť → Viac preorientovania vlákien → Vyššie riziko povrchových variácií
Nadmerný tok materiálu môže zvýšiť:
- preorientovanie vlákien;
- redistribúcia živice/vlákna;
- prietokové značky;
- miestna pórovitosť;
- zvlnenie povrchu;
- zachytenie vzduchu.
Navrhnite náboj okolo dielu
Umiestnenie poplatku by malo zvážiť:
- rebrá a nástavce;
- hrubé a tenké časti;
- vzdialené rohy;
- posledné vyplnené miesta;
- viditeľné kozmetické povrchy;
- očakávané vetracie body.
Kvalita povrchu začína skôr, ako sa lis začne pohybovať. Vzor náboja určuje, ako bude SMC prúdiť cez formu.
4. Kontrola teploty formy a rovnomernosti teploty
Teplota formy silne ovplyvňuje viskozitu SMC, tok materiálu, rýchlosť vytvrdzovania, zmršťovanie a správanie pri vyberaní z formy.
Ak je forma príliš studená
- pomalšie vytvrdzovanie;
- dlhší čas cyklu;
- nestabilná povrchová replikácia;
- zlé správanie pri demontáži;
- možné nedostatočné vyliečenie.
Ak je forma príliš horúca
- predčasné gélovatenie;
- neúplný tok materiálu;
- viditeľné hranice toku;
- krátke zábery;
- vyššie zvyškové napätie.
Rovnomernosť teploty je dôležitá rovnako ako nastavená hodnota
Regulátor zobrazujúci 145 °C nedokazuje, že celý nástroj má 145 °C.
Teplota by sa mala kontrolovať okolo:
- stred formy;
- hrany a rohy;
- hlboké časti;
- hrubé oblasti nástrojov;
- zóny susediace s ohrievačom;
- miesta opakujúcich sa defektov.
Rozdiel teplôt → Rozdielna rýchlosť vytvrdzovania → Rôzne zmrštenie → Zvlnenie / Pokles / Deformácia
5. Optimalizujte rýchlosť zatvárania, vývoj tlaku a odvzdušňovanie
Hydraulický lis hrá dôležitú úlohu, pretože SMC musí pretiecť formou predtým, ako materiál dosiahne dostatočné vytvrdnutie.
Stabilný formovací cyklus by mal vo všeobecnosti rozdeliť pohyb do niekoľkých etáp.
01
Rýchly prístup
Doska sa pred kontaktom s náplňou pohybuje rýchlo, aby sa znížil neproduktívny pohyb.
02
Riadená kompresia
Rýchlosť zatvárania sa zníži, keď začne tok materiálu, takže SMC môže predvídateľnejšie vyplniť dutinu.
03
Nárast tlaku
Po dostatočnom prietoku sa vytvorí tlak, čím sa materiál zhutní bez predčasného obmedzenia plnenia.
04
Podržanie tlaku
Stabilný tlak sa udržiava počas požadovaného stupňa vytvrdzovania pre konzistentné zhutnenie a rozmery.
Čo sa stane, ak je rýchlosť zatvárania nesprávna?
| Podmienka | Možný povrchový efekt |
| Príliš rýchle zatváranie | Zachytený vzduch, nestabilné prúdenie, nadmerný pohyb vlákna a blesk |
| Príliš pomalé zatváranie | Predčasná gelácia, hranice toku a neúplné plnenie |
| Tlak príliš skoro | Obmedzený prietok, posunutie vlákna a nadmerné vzplanutie |
| Tlak príliš neskoro | Nedostatočné zhutnenie a zachovaná pórovitosť |
Neignorujte ventiláciu
Dôležité miesta vetrania často zahŕňajú:
- oblasti poslednej výplne;
- rohy;
- rebrá;
- hlboké vrecká;
- oblasti, kde sa stretávajú dve prúdové fronty.
„Zlepšiť vetranie“ nie je úplné nápravné opatrenie.
Inžinieri by mali určiť, kde sa dutina skutočne vyplní ako posledná a kde sa zachytáva vzduch alebo plyn.
6. Povrch formy a dizajn nástroja priamo ovplyvňujú vzhľad
SMC dokáže presne reprodukovať stav povrchu formy. Škrabance, usadeniny, korózia alebo poškodené nátery sa preto môžu objaviť priamo na hotovom komponente.
Bežná kontrola nástrojov by mala zahŕňať:
- stav povrchu formy;
- opotrebovanie deliacej čiary;
- čistota vetracích otvorov;
- nahromadenie uvoľňovacieho činidla;
- vodiace kolíky a puzdrá;
- lokálne poškodenie;
- vložiť podmienku.
Uvoľňovač používajte opatrne
Príliš málo separačného prostriedku môže spôsobiť lepenie a poškodenie povrchu počas vyberania z formy. Príliš veľa môže zanechať zvyšky, vytvárať vizuálne variácie alebo prekážať pri maľovaní a náteroch.
Venujte pozornosť rebrám a šéfom
Hrubé rebrá alebo výstupky umiestnené za kozmetickým povrchom môžu vytvárať lokalizované zmršťovacie a klesajúce stopy. Geometria, distribúcia materiálu, zmršťovanie pri vytvrdzovaní a teplota by sa mali posudzovať spoločne.
7. Rovnobežnosť platní tiež ovplyvňuje konzistenciu povrchu
Ani kvalitná forma nedokáže dodať úplne jednotný diel, ak sa pri výrobnom zaťažení zatvára nerovnomerne.
Slabá rovnobežnosť dosky alebo nadmerné štrukturálne vychýlenie môže spôsobiť rozdiely v:
- lokálna plesňová medzera;
- zhutňovanie;
- rozloženie tlaku;
- materiálový tok;
- hrúbka dielu.
Slabý paralelizmus → Nerovnomerná plesňová medzera → Nerovnomerný lokálny tlak → Variácie povrchu / hrúbky
V prípade veľkých automobilových panelov, krytov batérií alebo širokých elektrických krytov sa tento efekt stáva čoraz dôležitejším, pretože nástroje zaberajú väčšiu časť pracovnej plochy lisu.
8. Pred maľovaním zabráňte pórovitosti
Pórovitosť si zaslúži zvláštnu pozornosť pri lakovaných častiach SMC.
Čerstvo vytvarovaný komponent sa môže javiť ako prijateľný, aj keď stále obsahuje malé póry pod povrchom alebo blízko neho. Tie môžu byť po potiahnutí a vypálení farby oveľa viditeľnejšie.
Pred maľovaním skontrolujte
- pórovitosť povrchu;
- mikrodutiny;
- vlhkosť;
- kontaminácia;
- zvyšok uvoľňovacieho činidla;
- riziko pľuzgierov.
9. Praktická matica na odstraňovanie porúch pre povrchové defekty SMC
Rôzne povrchové chyby môžu mať niekoľko možných základných príčin. Štruktúrovaná matica na riešenie problémov pomáha vyhnúť sa náhodným zmenám parametrov.
| Defekt | Možná materiálna príčina | Príčina plesní | Tlač / Proces Príčina | Prvá kontrola |
| Prečítanie vlákien | Zmršťovanie, distribúcia vlákien | Replikácia povrchu | Nadmerný tok materiálu | Zloženie materiálu a pokrytie náboja |
| Prietokové značky | Reologická variácia | Obmedzenie prietoku | Uzatváracia rýchlosť | Rozloženie nabíjania a rýchlostný profil |
| Pinholes | Vzduch alebo prchavý obsah | Slabé vetranie | Nedostatočné zhutnenie | Miesta ventilácie |
| Pľuzgiere | Vlhkosť, prchavé látky, nedostatočné vytvrdzovanie | Zachytený plyn | Predčasné otvorenie | Stav materiálu a liečba |
| Sink Marks | Vytvrdzovanie alebo tepelné zmršťovanie | Geometria rebier alebo výstupkov | Zmeny teploty | Geometria a teplota |
| Flash | Nadmerný poplatok | Opotrebovaná deliaca čiara | Nadmerný tlak alebo slabá rovnobežnosť | Hmotnosť náplne a stav formy |
| Oblasti bohaté na živicu | Oddelenie živice/vlákna | Miestna geometria | Nadmerný prietok | Vzor nabíjania |
| Vlnitosť | Účinok zmršťovania a vlákien | Geometria nástroja | Nerovnomerná teplota alebo zhutnenie | Materiál, tepelná mapa a tlak |
10. Vytvorte plán kontroly kvality povrchu
Najúčinnejším spôsobom, ako zlepšiť kvalitu povrchu, je premeniť úspešné podmienky procesu na opakovateľné výrobné okno.
| Parameter | Prečo to monitorovať? |
| Materiál Lot | Zistite variáciu formulácie |
| Hmotnosť nabitia | Udržujte konzistenciu náplne |
| Pokrytie poplatkov | Ovládajte vzdialenosť toku |
| Teplota formy | Ovládajte tok materiálu a vytvrdzovanie |
| Rovnomernosť teploty | Znížte rozdiely v lokálnom vytvrdzovaní a zmrašťovaní |
| Záverečná rýchlosť | Ovládajte prietok a odsávanie vzduchu |
| Nárast tlaku | Riadenie načasovania zhutňovania |
| Udržiavací tlak | Zlepšite opakovateľnosť cyklu |
| Vyliečiť Time | Udržujte povrchovú a rozmerovú stálosť |
| Stav povrchu formy | Udržujte konzistentnú replikáciu povrchu |
| Pórovitosť / rýchlosť záblesku | Sledujte výkon v kvalite povrchu |
Vytvorte okno validovaného procesu
Namiesto spoliehania sa na jedno pevné číslo stanovte prijateľné rozsahy pre:
Rozsah teplôt
Rozsah uzatváracej rýchlosti
Rozsah tlaku
Rozsah doby vytvrdzovania
Tam, kde to ovládacie prvky umožňujú, nahrávanie pozičná rýchlosť tlak čas pre každý cyklus môže pomôcť spojiť povrchové chyby so skutočným správaním stroja.
Zlepšite kvalitu povrchu ovládaním kompletného lisovacieho systému SMC
Kvalitné SMC povrchy nevzniká jedným nastavením tlaku, jednou teplotou formy alebo jedným špeciálnym materiálom.
Materiál Vzor nabíjania Mold Teplota Vetranie Stlačte Motion Tlak Cure
V prípade častí s kritickým vzhľadom by proces mal zvážiť aj to, čo sa stane po formovaní. Pórovitosť, zmršťovanie a nestabilita povrchu môžu byť oveľa zreteľnejšie po brúsení, natieraní alebo vypaľovaní farby.
Najproduktívnejší prístup k odstraňovaniu problémov je identifikovať, ktorý merateľný stav sa zmenil pred objavením sa defektu, potom upravovať jednu premennú po druhej a overiť výsledok.
SMC kompresné lisovacie riešenia od Wuxi PengdaHZ
Wuxi PengdaHZ Intelligent Equipment Co., Ltd. vyvíja hydraulické lisovacie systémy pre aplikácie SMC, BMC a kompozitné lisovanie.
Pre výrobcov, ktorí vyrábajú komponenty SMC citlivé na vzhľad, by výber lisu mal brať do úvahy viac ako maximálnu tonáž.
Medzi dôležité faktory patrí viacstupňová regulácia rýchlosti zatvárania, nárast tlaku, stabilita udržiavacieho tlaku, opakovateľnosť polohy piesta, tuhosť a paralelnosť dosky, monitorovanie údajov o cykle a automatizačné rozhrania.
Pri hodnotení lisu SMC užitočné informácie zahŕňajú výkres produktu, materiál SMC, rozmery formy, požadovaný lisovací tlak, požadovanú kvalitu povrchu, hrúbku dielu, cieľový čas cyklu a výrobnú kapacitu.
Navštívte wuxipd.com pre viac informácií o prispôsobených lisoch na lisovanie SMC a zariadeniach na tvarovanie kompozitov.
Často kladené otázky
Čo spôsobuje čítanie vlákien v častiach SMC?
Čítanie vlákien môže byť ovplyvnené zmršťovaním živice, distribúciou vlákien, tokom materiálu, štruktúrou povrchovej vrstvy a formuláciou použitou na kontrolu zmršťovania.
Čo spôsobuje stopy toku pri lisovaní SMC?
Stopy po toku môžu byť výsledkom umiestnenia náplne, reológie materiálu, nadmernej vzdialenosti toku, geometrie formy, kolísania teploty alebo nevhodného profilu rýchlosti zatvárania.
Ako možno znížiť dierky a pórovitosť v častiach SMC?
Skontrolujte stav materiálu, stohovanie náplne, odvetrávanie, prietokovú vzdialenosť, teplotu formy, vývoj tlaku a zhutnenie. Pórovitosť by sa mala kontrolovať počas formovania namiesto spoliehania sa na to, že ju skryje maľovanie.
Ako ovplyvňuje teplota formy kvalitu povrchu SMC?
Teplota formy ovplyvňuje viskozitu, čas toku, rýchlosť vytvrdzovania, zmršťovanie a vyberanie z formy. Rovnomernosť teploty v celom nástroji je tiež dôležitá.
Zlepšuje vyšší lisovací tlak vždy povrchovú úpravu SMC?
Nie. Nedostatočný tlak môže spôsobiť slabé zhutnenie, zatiaľ čo nadmerný alebo predčasný tlak môže zvýšiť vzplanutie a narušiť tok materiálu.
Ako pokrytie náboja ovplyvňuje kvalitu povrchu SMC?
Pokrytie náboja určuje, ako ďaleko musí materiál tiecť. Dlhšie dráhy toku môžu zvýšiť preorientovanie vlákna, pohyb vzduchu a prerozdelenie živice.
Čo spôsobuje prepady za rebrami v častiach SMC?
Stopy po vyliatí môžu byť výsledkom zmrštenia po vytvrdnutí, tepelného zmrštenia, prerozdelenia materiálu, lokálnej geometrie a teplotných rozdielov okolo rebra alebo výstupku.
Ako paralelizmus dosiek ovplyvňuje kvalitu povrchu SMC?
Nerovnomerné uzavretie dosky môže zmeniť medzeru formy, distribúciu tlaku, zhutnenie a tok materiálu cez diel, čo môže potenciálne prispieť k vzplanutiu a lokálnym zmenám povrchu.
Aká je kvalita povrchu triedy A v SMC?
Trieda A sa vo všeobecnosti vzťahuje na veľmi vysokú kozmetickú kvalitu povrchu, ktorá je vhodná pre viditeľné lakované komponenty, ako sú vonkajšie panely automobilov. Presné kritériá prijatia sa líšia podľa zákazníka a aplikácie.
Ako možno pred lakovaním znížiť povrchové chyby SMC?
Začnite so stabilným zložením materiálu, kontrolovaným umiestnením náplne, rovnomernou teplotou formy, efektívnym odvetrávaním, opakovateľným pohybom lisu a vhodným vytvrdzovaním. Pórovitosť povrchu, kontaminácia a zvyšky separačného činidla by sa mali pred náterom kontrolovať
