Fluibilitatea SMC și relația sa cu matrițele

SMC (Sheet Molding Compound) este un compus de turnare termorigid armat cu fibră de sticlă-, în mod inerent cu vâscozitate ridicată și lungă lungime a fibrei.,Fluibilitatea este determinată în întregime de turnarea la-temperatură înaltă și la-presiune înaltă, iar structura matriței este factorul extern cheie care determină calitatea fluxului de material și defectele produsului,Cele doi se restrâng reciproc.

 

I. Zonarea temperaturii matriței modifică direct capacitatea de curgere a SMC.

 

Temperatura matriței afectează vâscozitatea rășinii.SMC Poliesterul nesaturat cu matrice devine moale atunci când este încălzit și capătă astfel fluiditate:

 

Temperatură scăzută a matriței: vâscozitatea rășinii este ridicată, iar rezistența fluxului de material crește brusc, ceea ce duce la umplere insuficientă, lipsă de material și rezistență slabă a liniei de sudură;

 

Temperatură ridicată a matriței: rășina de suprafață suferă rapid întărire prematură (pre-gelificare), formând o înveliș dur care blochează curgerea materialului intern, ducând la bule, delaminare și modele de curgere. Intervalul de temperatură constant pentru matrițele de turnare prin compresie SMC convenționale: 130-155 grade . Pentru produsele mari și cu pereți subțiri, controlul temperaturii trebuie împărțit în zone, iar capătul fluxului de material trebuie încălzit corespunzător.

 

Diferența de temperatură a matriței determină o diferență de curgereDacă diferența de temperatură dintre miezul matriței și cavitatea matriței este prea mare, materialul va curge de preferință în zona cu temperatură mai mare și rezistență mai mică, rezultând o distribuție neuniformă a fibrelor de sticlă și o lipsă locală de material.

 

 

II. Designul structurii cavității determină traseul curgerii materialului și rezistența la curgere.

 

1. Grosimea peretelui produsului

· Cavitate cu pereți-groși: canalul de curgere a materialului este larg, cu rezistență scăzută la curgere și umplere lină, dar este predispus la acumularea de bule de gaz;

· Cavitatea cu pereți-subțiri: golul este îngust, iar fibrele de sticlă sunt foarte probabil să creeze punte și să blocheze materialul, ceea ce duce la o scădere semnificativă a fluidității. Este necesară creșterea presiunii mașinii de presare și optimizarea plasării materialului.

 

2.Colțuri rotunjite, unghi de tiraj, nervuri de armare

Colțuri ascuțite, unghiuri R mici: rezistența la schimbarea fluxului de material este mare, determinând încurcarea și acumularea fibrelor și întreruperea fluxului; când colțul rotunjit R al matriței este mai mare sau egal cu 2 mm, fluxul poate fi îmbunătățit semnificativ;

nervuri adânci, caneluri înguste: aparțin canalelor de curgere înguste, iar fibrele de sticlă SMC sunt predispuse să se blocheze, ceea ce face dificilă umplerea matriței. Este necesar să lărgiți rădăcina coastelor și să adăugați șanțuri de preaplin;

Unghi de tragere insuficient: rezistența la frecare pe pereții laterali ai cavității matriței crește, împiedicând avansarea materialului înainte.

 

3.Zona cavității și lungimea procesului

Cu cât procesul este mai lung, cu atât este mai mare rezistența cumulativă de-a lungul liniei SMC și cu atât scăderea fluidității terminale este mai semnificativă; pentru produsele cu proces lung-, este necesar să se distribuie în mod rezonabil materiile prime și să se mărească marginea de preaplin pentru a ajuta la descărcare.

 

 

III. Sistemul de turnare / preaplin este structura cheie a matriței pentru controlul fluxului.

 

Rezervor de preaplin (marginea de preaplin)Crearea zonelor de preaplin în jurul matriței este cea mai obișnuită metodă de îmbunătățire a fluxului SMC: în timpul procesului de turnare, excesul de rășină, aer și materiale cu{0}}vâscozitate scăzută curg mai întâi în canalul de preaplin, furnizând continuu o forță de antrenare a fluxului în interiorul cavității matriței, eliminând bulele de aer și prevenind liniile de sudură. Mucegaiul fără canal de preaplin este predispus la umplere insuficientă.

Cavitate de poziționare goală, panta de ghidare a fluxuluiO pantă de ghidare este realizată în zona de alimentare cu material a matriței pentru a ghida SMC să se răspândească uniform în toate direcțiile, prevenind blocarea materialului să provoace curgerea materialului unidirecțional sau să cauzeze agregarea locală a fibrelor.

Structura de evacuareAdâncimea canelurii de aerisire a matriței este în general de 0,03 până la 0,08 mm: dacă gazul nu poate fi evacuat, acesta va provoca o blocare a aerului, blocând direct fluxul de material; ventilarea slabă a aerului se va manifesta ca fluiditate aparent slabă, dar de fapt se datorează obstrucției gazului.

 

Finisajul suprafeței matriței, frecarea la suprafața de despărțire și impactul acesteia asupra curgerii

·Cavități aspre, zgârieturi, gropi de coroziune: Mărește rezistența la frecare între SMC și peretele matriței, încetinește debitul materialului și provoacă urme de curgere pe suprafața produsului;

 

· Distanță excesivă între suprafața de despărțire: După aplicarea presiunii, rășina curge în cantități mari de pe suprafața de despărțire, rezultând material insuficient în interiorul cavității, indicând aparent o curgere insuficientă; un decalaj prea mic duce la evacuare slabă și rezistență ridicată.

 

VI. Rigiditatea matriței și golul de închidere a matriței afectează indirect fluiditatea efectivă.

 

După ce mașina de presare aplică presiune, dacă rigiditatea matriței este insuficientă, va exista o ușoară expansiune a matriței, grosimea cavității locale va crește și distribuția fluxului de material va deveni dezordonată. Spațiul neuniform de închidere a matriței va avea ca rezultat o viteză inconsecventă a curgerii materialului în diferite locații, o grosime neuniformă a produsului și o orientare dezordonată a fibrei.

 

V. Corespondența dintre defectele obișnuite de curgere în matrițe și cauzele acestora

 

fenomen nesănătos	Cauza principală a mucegaiului
Materiale insuficiente, umplere insuficientă a matriței	Proces lung, pereți subțiri, nervuri înguste, temperatură scăzută a matriței, absența canalului de preaplin, orificiu de evacuare blocat
Vârtejuri și ondulații de suprafață	Finisaj slab al cavității, diferență mare de temperatură, colțuri ascuțite excesive și viteză neuniformă a curgerii materialului
Stratificare, bule	Debordare insuficientă, canelură de evacuare prea mică și temperatură locală excesiv de ridicată a mucegaiului care provoacă gelificare prematură.
Acumulare locală de fibre de sticlă	Schimbare bruscă a canalului de curgere, colț-în unghi drept, nervură de armare adâncă și îngustă
Urmele de sudură prin fuziune sunt fragile.	Nu există un sistem de drenaj sau evacuare prin preaplin la joncțiunea în care cele două materiale se întâlnesc.

 

 

VII. Plan de optimizare pentru îmbunătățirea fluidității SMC în ridicarea capătului matriței

 

• Cavitatea de turnare: Toate colțurile sunt rotunjite cu raze mai mari, nervurile înguste sunt îngroșate la rădăcină și se adaugă o structură de ghidare la secțiunea lungă a procesului;
• Controlul temperaturii: matrița are circuite de încălzire independente. Temperatura din zona de alimentare este puțin mai mică, iar temperatura de la sfârșitul fluxului de material este crescută în mod corespunzător;
• Depășire și evacuare: marginile de preaplin continuu sunt stabilite de-a lungul conturului produsului. Canelurile de evacuare sunt adăugate separat la colțuri și punctele de convergență a materialului;
• Tratamentul suprafeței: cavitatea matriței este lustruită până la un finisaj în oglindă pentru a reduce rezistența la frecare a peretelui materialului;
• Controlul închiderii matriței: creșteți rigiditatea șablonului matriței, controlați uniform spațiul de închidere a matriței și evitați preaplinul excesiv în anumite zone locale.

 

rezumă

 

Formularea proprie a SMC (rășină, fibră de sticlă, materiale de umplutură) determină performanța de curgere de bază, dar matrița este purtătorul pentru efortul complet al curgerii: temperatura, geometria cavității, aerisirea, frecarea suprafeței și rigiditatea matriței controlează împreună rezistența curgerii, direcția curgerii și viteza de umplere. Pentru același lot de materii prime SMC, schimbarea matriței sau modificarea structurii cavității va avea ca rezultat efecte de turnare complet diferite, cu diferențe semnificative de curgere.