SMC-vloeibaarheid en de relatie ervan met mallen

SMC (Sheet Molding Compound) is een met glasvezel-versterkte thermohardende vormmassa, met een inherent hoge viscositeit en een lange vezellengte.De vloeibaarheid wordt volledig bepaald door gieten op hoge- temperatuur en hoge- druk, en de matrijsstructuur is de belangrijkste externe factor die de kwaliteit van de materiaalstroom en productdefecten bepaalt,De twee beperken elkaar wederzijds.

 

I. De temperatuurzonering van de mal verandert rechtstreeks de stroomcapaciteit van SMC.

 

De temperatuur van de mal beïnvloedt de viscositeit van de hars.SMC De matrix onverzadigde polyester wordt zacht bij verhitting en krijgt daardoor vloeibaarheid:

 

Lage matrijstemperatuur: de harsviscositeit is hoog en de weerstand van de materiaalstroom neemt sterk toe, wat resulteert in onvoldoende vulling, materiaaltekort en slechte sterkte van de laslijn;

 

Hoge maltemperatuur: de oppervlaktehars ondergaat snel voortijdige uitharding (pre-gelering), waardoor een harde schaal ontstaat die de stroom van het interne materiaal blokkeert, wat leidt tot luchtbellen, delaminatie en vloeipatronen. Het constante temperatuurbereik voor conventionele SMC-persgietmatrijzen: 130-155 graden. Voor grote en dunwandige producten moet de temperatuurregeling in zones worden verdeeld en moet het uiteinde van de materiaalstroom op de juiste manier worden verwarmd.

 

Het temperatuurverschil van de mal veroorzaakt een verschil in stromingAls het temperatuurverschil tussen de matrijskern en de matrijsholte te groot is, zal het materiaal bij voorkeur naar het gebied met hogere temperatuur en lagere weerstand stromen, wat resulteert in een ongelijkmatige verdeling van glasvezels en lokaal materiaaltekort.

 

 

II. Het ontwerp van de spouwconstructie bepaalt het materiaalstroompad en de stromingsweerstand.

 

1. Wanddikte van het product

· Dik-wandige holte: het materiaalstroomkanaal is breed, heeft een lage stromingsweerstand en een soepele vulling, maar is gevoelig voor ophoping van gasbellen;

· Dun-wandige holte: de opening is smal en de glasvezels zullen zeer waarschijnlijk het materiaal overbruggen en blokkeren, wat resulteert in een aanzienlijke afname van de vloeibaarheid. Het is noodzakelijk om de druk van de persmachine te verhogen en de plaatsing van het materiaal te optimaliseren.

 

2.Ronde hoeken, diepgang, verstevigingsribben

Scherpe hoeken, kleine R-hoeken: de weerstand tegen verandering van de materiaalstroom is hoog, waardoor vezels verstrikt raken en zich ophopen en de stroom wordt onderbroken; wanneer de afgeronde hoek R van de mal groter is dan of gelijk is aan 2 mm, kan de stroom aanzienlijk worden verbeterd;

Diepe ribben, smalle groeven: ze behoren tot smalle stromingskanalen en SMC-glasvezels lopen snel vast, waardoor het vullen van de mal moeilijk wordt. Het is noodzakelijk om de wortel van de ribben te verbreden en overloopgroeven toe te voegen;

Onvoldoende diepgangshoek: De wrijvingsweerstand op de zijwanden van de vormholte neemt toe, waardoor het materiaal niet naar voren kan bewegen.

 

3.Caviteitsoppervlak en proceslengte

Hoe langer het proces, hoe groter de cumulatieve weerstand langs de lijn van SMC, en hoe significanter de afname van de terminale vloeibaarheid; voor producten met een lang-proces is het noodzakelijk om de grondstoffen redelijk te verdelen en de overlooprand te vergroten om het afvoeren te vergemakkelijken.

 

 

III. Het vorm-/overloopsysteem is de belangrijkste vormstructuur voor het regelen van de stroom.

 

Overlooptank (overlooprand)Het creëren van overloopgebieden rond de mal is de meest gebruikelijke methode om de stroming van SMC te verbeteren: tijdens het gietproces stromen overtollige hars, lucht en materialen met een lage{0}} lage viscositeit eerst in het overloopkanaal, waardoor er continu een stroomaandrijvende kracht wordt uitgeoefend op de binnenkant van de malholte, waardoor luchtbellen worden verwijderd en laslijnen worden voorkomen. Schimmels zonder overloopkanaal zijn gevoelig voor onvoldoende vulling.

Lege positioneringsholte, stroomgeleidingshellingEr wordt een geleidingshelling gemaakt bij het materiaalaanvoergebied van de mal om de SMC gelijkmatig in alle richtingen te verspreiden, waardoor wordt voorkomen dat de materiaalblokkering ervoor zorgt dat het materiaal in één richting stroomt of lokale vezelaggregatie veroorzaakt.

UitlaatstructuurDe diepte van de vormopeningsgroef is over het algemeen 0,03 tot 0,08 mm: als het gas niet kan worden afgevoerd, zal dit een luchtblokkering veroorzaken, waardoor de materiaalstroom direct wordt geblokkeerd; slechte ventilatie zal zich manifesteren als een schijnbaar slechte vloeibaarheid, maar is in feite te wijten aan de obstructie van gas.

 

Oppervlakteafwerking van de mal, wrijving op het scheidingsoppervlak en de impact ervan op de stroming

· Ruwe holtes, krassen, corrosieputten: verhoog de wrijvingsweerstand tussen SMC en de malwand, vertraag de stroomsnelheid van het materiaal en veroorzaakt vloeisporen op het oppervlak van het product;

 

·Overmatige opening tussen het scheidingsoppervlak: na het uitoefenen van druk stroomt de hars in grote hoeveelheden uit het scheidingsoppervlak, wat resulteert in onvoldoende materiaal in de holte, wat schijnbaar wijst op onvoldoende vloeibaarheid; een te kleine opening leidt tot slechte uitlaatgassen en hoge weerstand.

 

VI. De stijfheid van de mal en de sluitspleet van de mal hebben indirect invloed op de effectieve vloeibaarheid.

 

Nadat de persmachine druk heeft uitgeoefend, zal er, als de stijfheid van de mal onvoldoende is, een lichte uitzetting van de mal plaatsvinden, zal de dikte van de lokale holte toenemen en zal de materiaalstroomverdeling wanordelijk worden. Een ongelijkmatige sluitingsopening van de matrijs zal resulteren in een inconsistente materiaalstroomsnelheid op verschillende locaties, een ongelijkmatige dikte van het product en een ongeordende vezeloriëntatie.

 

V. Correspondentie tussen veelvoorkomende stromingsdefecten bij schimmels en hun oorzaken

 

ongezond fenomeen	De kernoorzaak van de schimmel
Onvoldoende materialen, onvoldoende vulling van de mal	Lang proces, dunne wanden, smalle ribben, lage schimmeltemperatuur, afwezigheid van overloopkanaal, geblokkeerde uitlaatpoort
Oppervlaktewervelingen en rimpelingen	Slechte caviteitsafwerking, groot temperatuurverschil, extreem scherpe hoeken en ongelijkmatige materiaalstroomsnelheid
Gelaagdheid, bubbels	Onvoldoende overloop, te kleine uitlaatgroef en te hoge lokale schimmeltemperatuur waardoor voortijdige gelering ontstaat.
Lokale ophoping van glasvezels	Stromingskanaal abrupte verandering, rechte- hoek, diepe en smalle verstevigingsrib
Fusion-lassporen zijn kwetsbaar.	Er is geen overloopafvoer- of uitlaatsysteem op de kruising waar de twee materialen samenkomen.

 

 

VII. Optimalisatieplan voor het verbeteren van de vloeibaarheid van SMC in de hoogte van het maluiteinde

 

• Vormholte: Alle hoeken zijn afgerond met grotere stralen, de smalle ribben zijn verdikt aan de wortel en er is een geleidingsstructuur toegevoegd aan het lange procesgedeelte;
• Temperatuurregeling: de mal heeft onafhankelijke verwarmingscircuits. De temperatuur in het toevoergebied is iets lager en de temperatuur aan het einde van de materiaalstroom wordt op passende wijze verhoogd;
• Overloop en afvoer: Langs de productcontour zijn doorlopende overloopranden aangebracht. Uitlaatgroeven worden afzonderlijk toegevoegd op de hoeken en de materiaalconvergentiepunten;
• Oppervlaktebehandeling: De vormholte is gepolijst tot een spiegelafwerking om de wrijvingsweerstand van de materiaalwand te verminderen;
• Controle van het sluiten van de mal: verhoog de stijfheid van de malsjabloon, controleer uniform de sluitopening van de mal en vermijd overmatige overstroming op bepaalde lokale gebieden.

 

samenvatten

 

De eigen formulering van het SMC (hars, glasvezel, vulstoffen) bepaalt de basisvloeiprestaties, maar de mal is de drager voor de volledige inspanning van de stroming: temperatuur, holtegeometrie, ontluchting, oppervlaktewrijving en malstijfheid bepalen samen de stromingsweerstand, stromingsrichting en vulsnelheid. Voor dezelfde partij SMC-grondstoffen zal het veranderen van de matrijs of het aanpassen van de holtestructuur resulteren in totaal verschillende vormeffecten met aanzienlijke verschillen in vloeibaarheid.