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玻璃鋼制品模壓成型技術

時間:2019年02月21日來源:本站原創作者:jzfrp點擊:

玻璃鋼制品模壓成型的工藝技術是將熱固性塑料的模壓料放在已經加熱到指定溫度的模具中加壓,使物料熔融流動并能均勻地充滿模腔,經過一定時間固化成型,然后將模壓制品取出,再進行必要的輔助加工,即得所需產品。

目前模壓的玻璃鋼制品,成型前種類有SMC、BMC、DMC、ZMC、IMC、HMC、GMT等多種形態和形式。雖然它們所需要求的性能、類型、模壓料組成、形態各不相同,但它們的模壓原理和工藝過程是基本相同的。下面對玻璃鋼制品模壓成型的總體要求;模壓料的成型工藝特性;模壓成型方法種類;模壓成型工藝過程;模壓成型工藝條件;模壓成型中易出現的問題;及恒力液壓機模壓成型中的主要解決辦法向大家作一簡要介紹。

第一、玻璃鋼制品模壓成型的總體要求:

玻璃鋼制品模壓成型的總體要求:分基本要求和功能性要求兩大塊。

基本要求有四點:①、強度;--為制品的功能。②、密度;--為制品的壽命。③、精度;--為制品要求。④、光潔度:--為制品的美觀。功能性要求有許多:主要有:①、絕緣性能;②、絕熱性能;③、防火性能;④、抗腐蝕性能;⑤、抗菌性能;⑥、防老化性能;⑦、消磁性能;⑧、吸波隱形性能;⑨、防紫外線性能;⑩超強防彈性能等等。

正因為玻璃鋼高分子復合材料制品有了這么多的功能和性能,才使得模壓成型的傳統工藝技術一直能夠保持持續快速的發展。特別是近年來隨著科學技術的進步,新工藝、新材料、新技術、新裝備不斷涌現,使模壓成型制品的范圍不斷擴大,應用的領域越來越廣泛,特別是SMC、BMC、GMT材料的壓制成型制品的快速發展更令人取得矚目的成就,他給我們玻璃鋼模壓行業富有了朝氣并具有了廣闊的應用前景。

第二、模壓料的成型工藝特性

熱固性塑料的模壓成型過程是一個兼有物理和化學的變化過程(熱塑性塑料只有物理變化過程),模壓料的成型工藝性能對成型工藝條件的控制和制品質量的提高有很重要的意義。模塑料的成型工藝性能主要指流動性、固化速率、收縮率和壓縮比。

一、流動性

流動性是指模塑料在一定溫度和壓力作用下的流動能力。它反映了模塑料在指定溫度和壓力下能夠充滿模具型腔的能力,并且保證得到均勻致密的制品。在模壓成型中,模塑料能否模壓成一定形狀的制品,主要取決于物料的流動性。

在模壓成型過程中熱塑性樹脂和熱固性塑料的流動性有較大差異。熱塑性塑料通過熱達到黏流態后開始流動,并在壓力作用下充滿型腔,成型過程中流動性不發生實質性的變化。對于熱固性塑料,通過加熱可以使物料熔融降低黏度,在壓力作用下發生流動,充模成型。但是與此同時會使塑料分子上的活性基因發生交聯反應,導致黏度升高而影響流動性。交聯反應放出的熱量導致物料溫度升高并加速交聯固化,從而引起物料黏度急劇增加,流動性迅速下降。

在確定模壓成型工藝條件和模具設計中必須充分注意模塑料的流動性。不同模壓制品驛流動性有不同的要求,流動性適當的物料可以在較低的成型溫度和壓力下制出復雜的制品。物料流動性不宜過小,否則會導致物料溢出模腔大量流失,不僅浪費原材料,而且制件上會出現凹痕,物料在型腔內填塞不緊等缺陷。而流動性差的物料則必須相應提高成型溫度、增加成型壓力,成型較復雜的制品也比較困難。所以形狀復雜或大型制品要求模塑料應有較好的流動性。

影響物料流動性的因素有很多,主要有以下幾方面。

1)樹脂的相對分子質量及其分布在相同溫度下,相對分子質量愈大,大分子鏈重心相對移動愈困難,黏度愈大,流動性差,對加工成型不利,所以生產中常采用加入低分子物質(增塑劑)的方法來降低相對分子質量大的聚合物黏度,改善其加工性能。

剛性高分子由于鏈段很長,甚至整個鏈是一個鏈段,因此流動困難,需要很高溫度。分子鏈剛性越大,其黏度對溫度的變化就越敏感。

支鏈型大分子相對于線型高分子來講,分子間距離增大,相互作用力減小。如果其支鏈愈多、愈短,流動的空間位阻愈小,黏度就低,容易流動。

分子量相同,但分子量分布不同的高聚物,其黏度隨剪切速率變化的幅度是不同的。當剪切速率變化的幅度是沒的。當剪切速率小時,分子量分布寬的融體黏度比分子量分布窄的高。但在剪切速率高時,分子量分布寬的反而比分子量分布窄的小。黏度對溫度的敏感性,也隨高聚物分子量分布不同而變化。

模塑料中的樹脂和纖維應在壓力和溫度作用下一起流動以充滿模腔。模塑料制備初期,希望其中樹脂的結構特點是支化程度最小,分子量也要求盡量小。經過烘干以后,制成的模塑料便已經開始了固化歷程,分子量已經有所提高,不溶性樹脂含量增加。但是在成型時,樹脂在模塑料中只能是處于固化階段的初期,只有當大部分村脂都處在這一階段才能保證模塑料有很好的流動性。所以控制模塑料中樹脂的固化階段的最好辦法是控制不溶性樹脂含量。

2)填料在模塑料中,所加入的填料的種類、形狀和用量都會影響模塑料的流動性。如用木粉做填料時具有最好的流動性,用無機填料時流動性稍差,用纖維和紡織物作填料時流動性最差,顆粒細小且是圓球形的填料,則流動性大。填料的用量越大則流動性越差。

3)揮發物揮發物主要是模塑料中稀釋劑、脫模劑和有些樹脂反應過程中產生的水分、氣體等。揮發物在物料中的含量對流動性影響很顯著,揮發物含量增加,物料流動性增加。但揮發物含量不宜過高,否則會使樹脂在成型過程中大量流失,嚴重影響制品質量。當揮發分含量過低時,物料的流動性顯著下降,成型困難。

4)增強材料模塑料時增強材料的形態、含量直接影響著物料的流動性。增強材料中纖維流動性較差,而帶、布、氈成型時幾乎不流動。同是纖維模塑料,短纖維比長纖維流動性好,但長纖維制品強度高。對于形態復雜制品,應兼顧制品強度和成型要求,考慮混合使用不同形態的模塑料。纖維的含量少則流動性好。在不影響制品力學性能的前提下應當縮短纖維長度和減少纖維含量。

5)加熱速度和加壓速度提高加熱速度將降低模塑料的流動性,這是因為加熱速度太快時,物料不均勻地達到形成黏流態的溫度,因此所顯示的流動性較差;但加熱速度也不能過分地降低,否則不僅會降低生產率,而且也由于靠近熱源的物料受熱時間過長會先形成交聯結構,同樣導致流動性降低。

加壓速度對流動性也有影響。由于加壓速度降低,物料在未過到所需壓力前即有部分形成交聯結構,從而降低了流動性。反之,則會增大流動性。

6)模具結構模具結構、形狀及模腔表面光潔度等都會影響模塑料熔體的流動。采用不潔模腔模壓制品會出現流動性降低和粘模等現象,為了保證產品的性能,模壓前應用溶劑擦洗模腔。模腔的結構應盡量縮短物料流動路線和避免銳角現現;而模腔表面光潔度越高則影響流動性的程度越;流道呈流線形且長度短的能提高流動性;物料在新模具中的流動性不如在舊模具的大。

總之,模塑料的流動性是模壓成型過程中一個重要的工藝特性,影響因素很多,而且有些因素在某種情況下地產生與制品性能要求、工藝操作等方面相矛盾的結果。這就需要根據具體情況和條件妥善處理,以保證模壓制品的質量。

為保證每批模塑料都具有相同流動性,在出廠和或使用前并批來調節,即將同一品種而流動性不一致的物料加以混事,這樣不但能使各批物料流動性相互調節且保證了制件的質量一致。

 

 

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