SMC-Fließfähigkeit und ihre Beziehung zu Formen

SMC (Sheet Moulding Compound) ist eine glasfaserverstärkte duroplastische Formmasse mit von Natur aus hoher Viskosität und langer Faserlänge.Die Fließfähigkeit wird vollständig durch das Formen bei hoher{0}Temperatur und hohem-Druck bestimmt, und die Formstruktur ist der wichtigste externe Faktor, der die Qualität des Materialflusses und Produktfehler bestimmt,Die beiden schränken sich gegenseitig ein.

 

I. Die Temperaturzoneneinteilung der Form verändert direkt die Fließfähigkeit von SMC.

 

Die Temperatur der Form beeinflusst die Viskosität des Harzes.SMC Die Matrix aus ungesättigtem Polyester wird beim Erhitzen weich und erhält dadurch Fließfähigkeit:

 

Niedrige Formtemperatur: Die Harzviskosität ist hoch und der Widerstand des Materialflusses steigt stark an, was zu unzureichender Füllung, Materialmangel und schlechter Festigkeit der Schweißnaht führt.

 

Hohe Formtemperatur: Das Oberflächenharz härtet schnell vorzeitig aus (Vorgelierung) und bildet eine harte Schale, die den Fluss des Innenmaterials blockiert, was zu Blasen, Delaminierung und Fließmustern führt. Der konstante Temperaturbereich für herkömmliche SMC-Formpressformen: 130-155 Grad. Bei großen und dünnwandigen Produkten muss die Temperierung in Zonen unterteilt und das Materialflussende entsprechend beheizt werden.

 

Der Temperaturunterschied der Form verursacht einen Unterschied im DurchflussWenn der Temperaturunterschied zwischen Formkern und Formhohlraum zu groß ist, fließt das Material bevorzugt in den Bereich mit höherer Temperatur und geringerem Widerstand, was zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Glasfasern und einem lokalen Materialmangel führt.

 

 

II. Die Gestaltung der Hohlraumstruktur bestimmt den Materialflussweg und den Strömungswiderstand.

 

1. Produktwandstärke

· Dickwandiger Hohlraum: Der Materialflusskanal ist breit, weist einen geringen Strömungswiderstand und eine gleichmäßige Füllung auf, ist jedoch anfällig für die Ansammlung von Gasblasen.

· Dünnwandiger Hohlraum: Der Spalt ist schmal und die Glasfasern überbrücken und blockieren sehr wahrscheinlich das Material, was zu einer erheblichen Verringerung der Fließfähigkeit führt. Es ist notwendig, den Druck der Pressmaschine zu erhöhen und die Platzierung des Materials zu optimieren.

 

2.Runde Ecken, Formschräge, Verstärkungsrippen

Scharfe Ecken, kleine R-Winkel: Der Widerstand gegen Materialflussänderungen ist hoch, was dazu führt, dass sich Fasern verheddern und ansammeln und der Fluss unterbrochen wird; Wenn die abgerundete Ecke R der Form größer oder gleich 2 mm ist, kann der Fluss deutlich verbessert werden;

Tiefe Rippen, schmale Rillen: Sie gehören zu engen Fließkanälen und SMC-Glasfasern neigen dazu, festzustecken, was das Befüllen der Form erschwert. Es ist notwendig, die Rippenwurzel zu verbreitern und Überlaufrillen hinzuzufügen;

Unzureichender Entformungswinkel: Der Reibungswiderstand an den Seitenwänden des Formhohlraums erhöht sich und behindert den Vorwärtstransport des Materials.

 

3.Hohlraumfläche und Prozesslänge

Je länger der Prozess dauert, desto größer ist der kumulative Widerstand entlang der SMC-Linie und desto deutlicher ist der Rückgang der terminalen Fließfähigkeit. Bei Produkten mit langem Prozess- ist es notwendig, die Rohstoffe angemessen zu verteilen und die Überlaufkante zu vergrößern, um die Entleerung zu unterstützen.

 

 

III. Das Form-/Überlaufsystem ist die wichtigste Formstruktur zur Steuerung des Durchflusses.

 

Überlaufbecken (Überlaufkante)Die Schaffung von Überlaufbereichen rund um die Form ist die gebräuchlichste Methode zur Verbesserung des SMC-Flusses: Während des Formvorgangs strömen überschüssiges Harz, Luft und niedrigviskose Materialien zuerst in den Überlaufkanal und sorgen so kontinuierlich für eine treibende Strömungskraft im Inneren des Formhohlraums, wodurch Luftblasen entfernt und Bindenähte verhindert werden. Formen ohne Überlaufrinne neigen zu unzureichender Füllung.

Rohlingpositionierungshohlraum, StrömungsleitschrägeIm Materialzuführungsbereich der Form ist eine Führungsschräge angebracht, um das SMC so zu leiten, dass es sich gleichmäßig in alle Richtungen verteilt. Dadurch wird verhindert, dass die Materialblockade dazu führt, dass das Material in eine Richtung fließt oder eine lokale Faseransammlung verursacht.

AuspuffstrukturDie Tiefe der Entlüftungsnut der Form beträgt im Allgemeinen 0,03 bis 0,08 mm: Wenn das Gas nicht abgeführt werden kann, kommt es zu einer Luftblockade, die den Materialfluss direkt blockiert. Eine schlechte Entlüftung macht sich in einer scheinbar schlechten Fließfähigkeit bemerkbar, tatsächlich ist sie jedoch auf die Verstopfung des Gases zurückzuführen.

 

Oberflächenbeschaffenheit der Form, Reibung an der Trennfläche und deren Einfluss auf die Strömung

· Raue Hohlräume, Kratzer, Korrosionsgruben: Erhöhen Sie den Reibungswiderstand zwischen SMC und der Formwand, verlangsamen Sie die Fließgeschwindigkeit des Materials und verursachen Sie Fließspuren auf der Oberfläche des Produkts.

 

·Zu großer Spalt zwischen der Trennfläche: Nach dem Ausüben von Druck fließt das Harz in großen Mengen aus der Trennfläche aus, was dazu führt, dass nicht mehr genügend Material in der Kavität vorhanden ist, was scheinbar auf eine unzureichende Fließfähigkeit hinweist. Ein zu kleiner Spalt führt zu schlechter Abgasleistung und hohem Widerstand.

 

VI. Die Steifigkeit der Form und der Formschließspalt beeinflussen indirekt die effektive Fließfähigkeit.

 

Nachdem die Pressmaschine Druck ausgeübt hat und die Formsteifigkeit nicht ausreicht, kommt es zu einer leichten Formausdehnung, die Dicke des lokalen Hohlraums nimmt zu und die Materialflussverteilung wird ungeordnet. Ein ungleichmäßiger Formschließspalt führt zu einer inkonsistenten Materialflussgeschwindigkeit an verschiedenen Stellen, einer ungleichmäßigen Dicke des Produkts und einer ungeordneten Faserorientierung.

 

V. Zusammenhang zwischen häufigen Strömungsfehlern in Schimmelpilzen und ihren Ursachen

 

ungesundes Phänomen	Die Hauptursache für den Schimmel
Unzureichende Materialien, unzureichende Füllung der Form	Langer Prozess, dünne Wände, schmale Rippen, niedrige Formtemperatur, kein Überlaufkanal, verstopfte Auslassöffnung
Oberflächenwirbel und Wellen	Schlechte Hohlraumoberfläche, großer Temperaturunterschied, übermäßig scharfe Ecken und ungleichmäßige Materialflussgeschwindigkeit
Schichtung, Blasen	Unzureichender Überlauf, zu kleine Abluftnut und zu hohe lokale Formtemperatur führen zu vorzeitiger Gelierung.
Lokale Ansammlung von Glasfasern	Abrupte Änderung des Strömungskanals, rechtwinklige Ecke, tiefe und schmale Verstärkungsrippe
Schmelzschweißspuren sind fragil.	An der Verbindungsstelle der beiden Materialien gibt es kein Überlauf- oder Abgassystem.

 

 

VII. Optimierungsplan zur Verbesserung der Fließfähigkeit von SMC bei der Formenderhöhung

 

• Formhohlraum: Alle Ecken werden mit größeren Radien abgerundet, die schmalen Rippen werden an der Wurzel verdickt und am langen Prozessabschnitt wird eine Führungsstruktur hinzugefügt;
• Temperaturregelung: Die Form verfügt über unabhängige Heizkreise. Die Temperatur im Einzugsbereich ist etwas niedriger und die Temperatur am Ende des Materialflusses entsprechend erhöht;
• Überlauf und Abluft: Entlang der Produktkontur sind durchgehende Überlaufkanten angebracht. An den Ecken und an den Materialkonvergenzpunkten sind separat Abluftnuten angebracht;
• Oberflächenbehandlung: Der Formhohlraum wird auf Hochglanz poliert, um den Reibungswiderstand der Materialwand zu verringern.
• Formschließkontrolle: Erhöhen Sie die Steifigkeit der Formschablone, kontrollieren Sie den Formschließspalt gleichmäßig und vermeiden Sie übermäßiges Überlaufen in bestimmten lokalen Bereichen.

 

zusammenfassen

 

Die SMC-eigene Rezeptur (Harz, Glasfaser, Füllstoffe) bestimmt die grundlegende Fließleistung, aber die Form ist der Träger für die volle Ausübung der Strömung: Temperatur, Hohlraumgeometrie, Entlüftung, Oberflächenreibung und Formsteifigkeit steuern gemeinsam den Fließwiderstand, die Fließrichtung und die Füllgeschwindigkeit. Bei derselben Charge von SMC-Rohstoffen führt ein Wechsel der Form oder eine Änderung der Hohlraumstruktur zu völlig unterschiedlichen Formeffekten mit erheblichen Unterschieden in der Fließfähigkeit.