SMC/BMC kompresijski prešani materijal kontrolira tri elementa

U procesu SMC/BMC kompresijskog prešanja trebamo se usredotočiti na kontrolu "tri točke", odnosno tri glavna procesna parametra: temperaturu prešanja, tlak prešanja i vrijeme prešanja.

 

Temperatura kalupljenja je temperatura kalupa određena tijekom kalupljenja, a ovaj procesni parametar određuje uvjete prijenosa topline kalupa na materijal u šupljini kalupa, što ima odlučujući utjecaj na proces taljenja, protoka i stvrdnjavanja materijala. Promjena temperature SMC/BMC mase za kalupljenje tijekom procesa kalupljenja je složenija, jer je plastika slab vodič topline, a temperaturna razlika između središta i ruba materijala na početku kalupljenja je velika, što će uzrokovati reakcija umrežavanja stvrdnjavanja počinje u isto vrijeme u unutarnjim i vanjskim slojevima materijala. Površinski materijal se ranije stvrdnjava zagrijavanjem i formira tvrdu ljusku, a stvrdnjavanje i skupljanje unutarnjeg materijala kasnije je ograničeno vanjskom tvrdom ljuskom, što rezultira zaostalim tlačnim naprezanjem u površinskom sloju lijevanog proizvoda i unutarnjem sloju ima zaostalo vlačno naprezanje, a postojanje zaostalog naprezanja uzrokovat će savijanje, pucanje i smanjenje čvrstoće proizvoda. Stoga je poduzimanje mjera za minimiziranje temperaturne razlike između unutarnje i vanjske strane materijala u šupljini kalupa i uklanjanje neravnomjernog stvrdnjavanja jedan od važnih uvjeta za dobivanje visokokvalitetnih proizvoda. Temperatura kalupljenja SMC/BMC mase za kalupljenje ovisi o egzotermnoj vršnoj temperaturi i brzini stvrdnjavanja sustava stvrdnjavanja, a temperaturni raspon vršne temperature stvrdnjavanja obično je nešto niži od njegovog temperaturnog raspona stvrdnjavanja, što je općenito oko 135 ~ 170 stupnjeva i utvrđeno ispitivanjem; Sustav s brzom brzinom stvrdnjavanja uzima nižu temperaturu, a sustav s sporijom brzinom stvrdnjavanja uzima višu temperaturu. Kod oblikovanja proizvoda s tankim stijenkama može se uzeti gornja granica raspona temperature, a za oblikovanje proizvoda s debelim stijenkama može se uzeti donja granica raspona temperature, ali kod oblikovanja proizvoda s tankim stijenkama s velikom dubinom oblikovanja, također treba uzeti donju granicu temperaturnog raspona zbog dugog procesa kako bi se spriječilo skrućivanje materijala tijekom procesa strujanja. Pod pretpostavkom da se ne oštećuje čvrstoća i drugi pokazatelji učinka proizvoda, odgovarajuće povećanje temperature kalupljenja je korisno za skraćivanje ciklusa kalupljenja i poboljšanje kvalitete proizvoda. Temperatura kalupljenja je preniska, ne samo zbog viskoznosti i slabe fluidnosti rastaljenog materijala, već i zato što je reakciju umrežavanja teško izvesti u potpunosti, čvrstoća proizvoda nije visoka, izgled je dosadan, a tijekom vađenja iz kalupa dolazi do lijepljenja kalupa i deformacije izbacivanja.

 

 

Tlak kalupljenja obično se izražava tlakom kalupljenja (MPa), odnosno omjerom ukupne sile kojom FRP hidraulička preša djeluje na kalup i projicirane površine šupljine kalupa u smjeru pritiska. Uloga tlaka kalupljenja u procesu kalupljenja je čvrsto zatvoriti kalup i zgusnuti materijal, kao i pospješiti protok taline i uravnotežiti tlak koji nastaje isparavanjem niskomolekularne tvari u šupljini kalupa. Prešani materijal s velikim omjerom kompresije troši više energije kada ga čini gušćim, tako da treba koristiti veći tlak prešanja pri prešanju, tako da je pritisak prešanog rasutog materijala veći od pritiska prešanog proizvoda, a pritisak SMC/BMC prešanog materijala veća je od one kod lijevanog praškastog materijala. Kod kalupljenja materijala s visokom viskoznošću taline i brzom brzinom umrežavanja, kao i kod obrade proizvoda složenih oblika, tankih stijenki, dubina ili velikih površina, potrebno je koristiti visoki tlak kalupljenja jer je potrebno savladati veliki otpor protoka da bi se ispunilo šupljinu kalupa. Visoka temperatura kalupljenja ubrzat će reakciju umrežavanja, što će rezultirati brzim povećanjem viskoznosti taline, stoga je potrebno s njom surađivati ​​s visokim tlakom kalupljenja. Iako visoki tlak kalupljenja ima niz prednosti kao što su povećanje gustoće proizvoda, smanjenje skupljanja kalupa, promicanje brzog protoka punjenja kalupa, prevladavanje bubrenja i sprječavanje pojave pora. Međutim, prekomjerni pritisak kalupljenja će smanjiti životni vijek kalupa, povećati potrošnju energije hidrauličke preše i povećati zaostalo naprezanje u proizvodu. Stoga se pri obradi termoreaktivnih plastičnih lijevanih proizvoda koristi prethodno prešanje, predgrijavanje i odgovarajuće povećanje temperature kalupljenja kako bi se izbjegao visok tlak kalupljenja. Ako temperatura predgrijavanja nije odgovarajuće povećana ili je vrijeme predgrijavanja produljeno, fluidnost djelomičnog stvrdnjavanja je smanjena u procesu predgrijavanja, ne samo da se ne može smanjiti tlak kalupljenja, već se treba koristiti viši tlak kalupljenja kako bi se osiguralo da materijal ispunjava šupljinu kalupa.

 

Vrijeme kalupljenja također je poznato kao izolacija kompresijskog kalupljenja i vrijeme držanja. Odnosi se na vrijeme kada se materijal zagrije i skrutne u kalupu nakon što je kalup potpuno zatvoren ili nakon zadnjeg ispuštanja plina i otvaranja kalupa. Uloga vremena kalupljenja u procesu kalupljenja uglavnom je dati lijevanom predmetu koji je dobio oblik šupljine kalupa dovoljno vremena da završi stvrdnjavanje. Stvrdnjavanje se odnosi na proces formiranja strukture tijela tijekom oblikovanja termoreaktivne plastike, a proces stvrdnjavanja je proces reakcije umrežavanja iz suštine kemijske reakcije. Međutim, "potpuno stvrdnjavanje" u procesu ne znači da je reakcija umrežavanja provedena do kraja, odnosno da su u reakciji sudjelovale sve aktivne skupine koje mogu sudjelovati u umrežavanju. Ovaj pojam u tijeku odnosi se na činjenicu da je reakcija umrežavanja provedena u odgovarajućoj mjeri, a sveobuhvatna fizikalna i mehanička svojstva proizvoda ili druga posebno određena svojstva dosegla su očekivane pokazatelje. Očito, stupanj umreženosti proizvoda ne može doseći 100%, ali stupanj stvrdnjavanja može premašiti 100%, a pojava umrežavanja koja prelazi potrebni stupanj potpunog stvrdnjavanja obično se naziva "prezrelo", i obrnuto naziva se "nedovoljno zrelo". Određivanje vremena kalupljenja povezano je s brzinom otvrdnjavanja SMC/BMC mase za kalupljenje, oblikom i debljinom stijenke proizvoda, strukturom kalupa, temperaturom kalupljenja i razinom tlaka kalupljenja, kao i s time je li prethodno opterećenje, predgrijavanje i je li iscrpljujuće tijekom kalupljenja. Odgovarajući uvjeti predgrijavanja pogoduju skraćivanju vremena kalupljenja jer se proces zagrijavanja materijala u kalupnoj šupljini i proces punjenja kalupne šupljine mogu ubrzati, a vrijeme kalupljenja se skraćuje kada se temperatura kalupljenja poveća, a vrijeme kalupljenja treba na odgovarajući način produžiti kada se poveća debljina stijenke proizvoda. Kada su temperatura kalupljenja i tlak kalupljenja konstantni, vrijeme kalupljenja postaje ključni čimbenik koji određuje izvedbu proizvoda, vrijeme kalupljenja je prekratko, smola se ne može potpuno očvrsnuti, proizvod nije zreo, tako da mehanička svojstva su loši, izgledu nedostaje sjaj i lako se iskrivi i deformira nakon vađenja iz kalupa. Odgovarajuće produljenje vremena kalupljenja ne samo da može prevladati gore navedene nedostatke, već i smanjiti skupljanje proizvoda uslijed kalupljenja i poboljšati njegovu otpornost na toplinu, snagu i električnu izolaciju. Međutim, predugo produljenje vremena oblikovanja učinit će proizvod prezrelim, što neće samo smanjiti učinkovitost proizvodnje i povećati potrošnju energije, već će također povećati stopu skupljanja zbog pretjeranog umrežavanja, što će rezultirati velikim unutarnjim naprezanjem između smole i punilo; Također često čini površinu proizvoda tamnom i s mjehurima, a proizvod će u ozbiljnim slučajevima popucati.