片狀模塑料詳細介紹
片狀模塑料（SMC）詳細介紹
一、 SMC簡介片狀模塑料（SMC），是一種乾法製造不飽和聚酯玻璃鋼製品的模塑料。它在60年代初期首先出現(xiàn)在歐洲，在1965年左右美、日相繼發(fā)展了這種工藝。**市場上的SMC大約在60年代末期即已初具生產(chǎn)規(guī)模，此後一直以每年20%～25%的增長速率快速增長，廣泛應(yīng)用於運輸車輛、建築、電子/電氣等行業(yè)中。
SMC模壓片材的組成如圖1所示。中間芯材是由經(jīng)樹脂糊充分浸漬的短切纖維（或氈）組成，上下兩麵用聚乙烯薄膜覆蓋。樹脂糊裡含有不飽和聚酯樹脂、引發(fā)劑、化學(xué)增稠劑、低收縮添加劑、填料、脫模劑、著色劑等各種組
分。其生產(chǎn)與成型過程大致如下：
短切原紗氈或玻纖粗纖鋪放於預(yù)先均勻塗敷了樹脂糊的PE膜上，然後在其上覆蓋另一層塗敷了樹脂糊的PE膜，形成了一種"夾芯"結(jié)構(gòu)。它通過浸漬區(qū)時，樹脂糊與玻纖（或氈）充分揉捏，然後收集成卷，進行必要的熟化處理。所製成的片材達到不粘手後，即可按要求裁剪成一定尺寸,揭去兩麵的PE膜，按一定要求疊放於金屬對模中加溫加壓成型。
二、 SMC應(yīng)用領(lǐng)域：
1、 在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
歐、美、日等發(fā)達國家已在汽車製造中大量采用SMC材料，涉及到轎車、客車、火車、拖拉機、摩托車，以及運動車、農(nóng)用車等所有車種，主要應(yīng)用部件包括以下幾類：
1） 懸架零件 前後保險杠，儀表板等。
2） 車身及車身部件車身殼體、硬殼車頂、地板、車門、散熱氣護柵板、前端板、阻流板、行李艙蓋板、遮陽罩、翼子板、發(fā)動機罩、大燈反光鏡。
3） 發(fā)動機蓋下部件如空調(diào)器外殼、導(dǎo)風(fēng)罩、進氣管蓋、風(fēng)扇導(dǎo)片圈、加熱器蓋板、水箱部件、製動係統(tǒng)部件，以及電瓶托架，發(fā)動機隔音板等。
4） 車內(nèi)裝飾部件 門內(nèi)飾板、車門把手、儀表盤、轉(zhuǎn)向桿部件、鏡子邊框、座椅等。
5） 其他如泵蓋等電氣部件，以及齒輪隔音板等驅(qū)動係統(tǒng)零件。
其中，尤以保險杠、車頂、前臉部件、發(fā)動機罩、發(fā)動機隔音板、前後翼子板等部件重要，產(chǎn)量很大。
2、 在鐵路車輛中的應(yīng)用
主要包括：鐵路車輛窗框、衛(wèi)生間組件、座椅、茶幾臺麵、車廂壁板與頂板等。
3、 在建築工程中的應(yīng)用
1） 水箱
2） 淋浴用品 主要產(chǎn)品有浴缸、淋浴間、洗池、防水盤、坐便器、化妝臺等，特彆是浴缸，整體浴室設(shè)備給水槽等。
3） 淨(jìng)化槽
4） 建築模板
5） 儲存間構(gòu)件
4、 在電氣工業(yè)與通訊工程中的應(yīng)用
SMC在電氣工業(yè)與通訊工程中的應(yīng)用主要包括如下幾個部分。
1） 電器罩殼：包括電器開關(guān)盒、電器配線盒、儀表盤罩等；
2） 電器原件與電機部件：如絕緣子、絕緣操作工具、電機風(fēng)罩等；
3） 電子工程應(yīng)用：如電子機器的印刷電路板等；
4） 通訊設(shè)備應(yīng)用：電話亭、電線電纜分配箱等
5、 其它應(yīng)用
1） 座椅
2） 集裝箱
3） 電桿夾套
4） 工具錘柄和鏟柄
5） 餐飲用具 如：洗菜池、微波爐餐具、碗、碟、盤等食品容器。
三、 SMC對環(huán)境的影響
SMC片材生產(chǎn)及模壓成型對環(huán)境的影響比一般常見的手糊玻璃鋼工藝小得多，本項目不存在明顯的環(huán)境汙染問題，這在國內(nèi)外同類型生產(chǎn)廠的環(huán)境監(jiān)測結(jié)果上已早被證實。由於SMC模壓係閉模成型，模壓過程中抬模放氣時，僅有少量苯乙烯氣體。國家標(biāo)準(zhǔn)（TJ36-79）規(guī)定，車間內(nèi)苯乙烯濃度須低於40mg/m3，本項目完全符合國標(biāo)規(guī)定要求。廢氣可抽風(fēng)高空排放。生產(chǎn)過程不用水，不存在汙水處理問題。片材生產(chǎn)線、壓機的噪音遠比一般金屬切削機床為小。
SMC製品壓製工藝介紹
片狀模塑料的成型，目前主要采用金屬對模的壓製成型法。其工藝過程十分簡單，隻要將合乎要求的SMC片材剪裁成所需的形狀和確定加入層數(shù)，揭去兩麵的保護薄膜，按一定要求疊合並放置在模具的適當(dāng)位置上，即可按規(guī)定的工藝參數(shù)加溫加壓成型。但是，若要模製出高質(zhì)量的製品，就必須使用合適的壓機和模具，嚴(yán)格控製工藝條件（如加料方式、成型溫度、壓力和保溫時間等）。
1、 SMC的成型工藝流程
2、 SMC模壓成型工藝：
1） 壓製前準(zhǔn)備：
a、SMC的質(zhì)量檢查SMC片材的質(zhì)量對成型工藝過程及製品質(zhì)量有很大的影響。因此，壓製前必須了解料的質(zhì)量，如樹脂糊配方、樹脂糊的增稠曲線、玻纖含量、玻纖浸潤劑類型、單重、薄膜剝離性，硬度及質(zhì)量均勻性等。
b、剪裁按製品的結(jié)構(gòu)形狀，加料位置，流程決定片材剪裁的形狀與尺寸，製作樣板、再按樣板裁料。剪裁的形狀多為方形或圓形，尺寸多按製品表麵投影麵積的40%-80%。為防止外界雜質(zhì)的汙染，上下薄膜在裝料前才揭去。
c、 設(shè)備的準(zhǔn)備
2）加料
3）成型
SMC原材料介紹
片狀模塑料（SMC），是用任意取向的短切玻璃纖維（或氈）增強的，並以充分混合的多組分的不飽和聚酯樹脂。其主要成分如下：
1、樹脂2、引發(fā)劑3、填料4、 化學(xué)增稠劑5、內(nèi)脫模劑6、增強材料7、其它助劑
SMC生產(chǎn)工藝介紹
其簡要步驟如下：
1、 樹脂糊的製備及上糊操作
2、 粗紗的切割與沉降
3、 浸漬與收卷
4、 熟化與存放
SMC模壓技術(shù)
在玻璃鋼的成型工藝中，模壓法（金屬對模熱壓成型）占有相當(dāng)大的比例，近年來，國外各種成型工藝在複合材料生產(chǎn)中的占有率和產(chǎn)量
我國模壓法在複合材料的各種成型工藝中，僅占10%左右，預(yù)計到2010年模壓法所占比例可升至25%，F(xiàn)RP產(chǎn)量可達90~100噸。模壓法之所以能迅速發(fā)展，主要是由於SMC、BMC/DMC近年來發(fā)展較快。
1、什麼叫複合材料？複合材料與玻璃鋼是什麼關(guān)係？
由兩個或兩個以上獨立的物理相，包括粘結(jié)材料（基體）和粒料、纖維或片狀“材料所組成的一種固體產(chǎn)物”稱為複合材料。簡單的複合材料是農(nóng)村裡建土坯房用的加有稻草的“泥巴”。其中泥土為粘結(jié)劑，稻草為增強材料。可見複合材料萬變不離其宗。它由兩部份組成，其一為基體（體係），其二為增強材料。
複合材料可按基體材料不同分為三大類：
（1）聚合物基複合材料；
（2）金屬基複合材料；
（3）無機非金屬基複合材料；如陶瓷基複合材料；無機玻璃鋼等。其中，聚合物基複合材料占所有複合材料的90%以上。
玻璃鋼就屬於聚合物基複合材料，在聚合物基複合材料中，玻璃鋼的用量又占其總量的90%以上。
2、什麼叫玻璃鋼？玻璃鋼有什麼特點？
玻璃鋼即既不是玻璃也不是鋼，而是玻璃纖維增強塑料的“俗稱”，是上世紀(jì)五十年代末由原建材部付部長賴際發(fā)首先提出來的，現(xiàn)已逐漸被**上的業(yè)界人士認可，特彆是在華人圈內(nèi)。
玻璃鋼FRP就是莫文玻璃纖維增強塑料（Fiber Reinforced Plastics）的縮寫。
FRP有不少突出的特點：
（1）輕質(zhì)高強，比重在1.5~2.0之間，隻有碳鋼的1/4~1/5，可拉伸強度卻接近，其至超過碳鋼，而強度（材料強度除以密度之值）可以與上等合金鋼相比。因此，在航空、火箭、宇宙飛行器等高壓容器以及其它需要減輕自重的製品應(yīng)用中，具有明顯的優(yōu)勢。
（2）耐化學(xué)腐觸：FRP是良好的耐腐材料，對一般濃度的酸、堿、鹽、多種油類和有機溶劑，海水都有較好的抵抗能力?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用到化工防腐的多個領(lǐng)域，取得了明顯的經(jīng)濟效益。正取代碳鋼，不鏽鋼、木材、有色金屬等。
（3）電性能好：FRP的絕緣性能（表麵電阻、體積電阻、擊穿電壓等）較高，且可做成防靜電或?qū)щ姷牟牧希诟哳l下能保持良好的介電性能，不受電磁作用，不反射電磁波，能透過微波。
（4）耐瞬時超高溫：有的FRP能耐3800℃以上的瞬時超高溫而成為上天火箭殼體、頭錐、噴管等燒蝕材料的唯壹選擇。我國就是為了搞“兩彈一星”（原子彈、氫彈、人造衛(wèi)星）才開始搞FRP的研製的。FRP導(dǎo)熱係數(shù)低，室溫下為0.3~0.4千卡/米·時·度，隻有金屬的1/100~1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料。
（5）無缺口敏感性
（6）抗疲勞性能好：疲勞破壞是材料在交變載荷作用下，由於微觀裂縫的形成和擴展而造成的低應(yīng)力破壞。
（7）可製出透明和多種色彩的產(chǎn)品。
（8）設(shè)計適應(yīng)性強，成型工藝性狀越：FRP既是一種材料，也是一種結(jié)構(gòu)，可通過選用不同的材料和成型工藝很大程度地滿足不同產(chǎn)品的不同要求。
任何產(chǎn)物都是一分為二的，F(xiàn)RP不是萬能的，它也有不足之處：
（1）彈性模量低，F(xiàn)RP的彈性模量比木材大兩倍，但比鋼小10倍，因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感剛性不足，易變形?？勺龀杀そY(jié)構(gòu)，夾層結(jié)構(gòu)，或通過加入高模量碳纖維來提高FRP的鋼性。
（2）長期耐熱性低，一般僅能在100℃以下長期使用，但通過使用高性能樹脂，可使這一溫度上升到200~300℃。
（3）存在老化現(xiàn)象：可加防老劑，表麵塗裝等加以改善。
（4）而磨性差：可加耐磨材料加以改善，如碳化矽。
3、玻璃鋼有哪幾類？
由所用的樹脂名稱而定。有聚酯玻璃鋼，環(huán)氧玻璃鋼，酚醛玻璃鋼，有機矽玻璃鋼，聚胺酯玻璃鋼等。
如果用玻璃纖維去增強熱塑性塑料，可稱為熱塑性玻璃鋼（FRTP），如果用玻璃纖維去增強熱固性樹脂，就叫熱固性玻璃鋼（FRP）。
目前又出現(xiàn)了一種不是用玻璃纖維增強的有機樹脂，而是用玻璃纖維增強無機材料而製成的複合材料，叫無機玻璃鋼（英文縮寫FRIP）。主要特點是不燃，氧指數(shù)可達100，另外還有耐熱、隔熱、不鏽蝕、無毒、價低等優(yōu)點。
4、FRP有哪些生產(chǎn)方法？
FRP的生產(chǎn)方法基本上分兩大類，即濕法接觸型和乾法加壓成型。如按工藝特點來分，有手糊成型，層壓成型，模壓成型，纏繞成型，拉擠成型，RTM（樹脂傳遞模塑），連續(xù)成型，袋壓成型等。
5、模壓法有哪些優(yōu)點？
模壓法有很多種。這是指的是金屬對模熱壓成型，此工藝是一定量的模壓料放入金屬對模中，在一定的溫度壓力下成型製品的一種方法，模具在模壓料充滿模腔之前處於非閉合狀態(tài)。
模壓成型工藝具有生產(chǎn)效率高，可機械化、自動化生產(chǎn)，製品尺寸詳細，內(nèi)外表麵光潔，價格低廉，多數(shù)結(jié)構(gòu)複雜的製品可一次成型，不需要輔助加工（如車、銑、刨、磨、鑽等），不足之處是一次性投資較高，主要是壓機和模具都較昂貴，適合大批量生產(chǎn)。
6、什麼叫SMC工藝，有何特點？
SMC是英文片狀模塑料“sheet moulding compound”的縮寫。這是一種夾芯的模壓用原材料，芯材是短切無撚粗紗，浸漬聚酯樹脂糊（含樹脂，低收縮添加劑，內(nèi)脫模劑，增稠劑，色漿等）上下兩麵用聚乙烯簿膜複蓋的片狀材料。使用時，經(jīng)裁剪、稱重、揭去薄膜，迭層加入到已升溫的模具中，加高壓並保持一段時間，即可脫模獲得產(chǎn)品。
SMC工藝的特點是：
(1)操作方便。整個生產(chǎn)過程易實現(xiàn)機械化、自動化，生產(chǎn)效率高，改善了濕法成型的作業(yè)環(huán)境和勞動條件。
(2)產(chǎn)品的可冇計性強。可通過改變組份的種類和配方，改變成型工藝來滿足不同產(chǎn)品的不同要求。如耐腐蝕、絕緣、絕熱、零收縮、柔性、低密度、高強、A級表麵、抗靜電等等。
(3)成型流動性好。可成型結(jié)構(gòu)複雜的產(chǎn)品，特彆適合製作大型薄殼異形製品。能實現(xiàn)製品變厚度，帶嵌件、孔洞、凸臺、加強筋、螺紋等功能。
(4)產(chǎn)品內(nèi)外光潔，尺寸準(zhǔn)確，適合製作汽車外圍件，電氣零部件，機械部件，防腐容器等產(chǎn)品。適合大規(guī)模生產(chǎn)，成本較低。
(5)增強材料在生產(chǎn)與成型過程中均無損傷，長度均勻，製品強度較高，可進行輕型結(jié)構(gòu)化設(shè)計，色彩豔麗。
任何事物都是一分為二的，SMC工藝也有其不足之處，主要是SMC機組、壓機、模具要求高投入，同時，生產(chǎn)技術(shù)要求較高。
7、玻璃纖維是怎樣生產(chǎn)出來的?
我國目前GF的生產(chǎn)方法主要有兩種。一是坩堝法，先把玻璃做成球，將球投入坩堝熔爐中，玻璃液從漏嘴中流出，卷繞在高速（3000m/分）轉(zhuǎn)動的繞絲筒上；二是池窯法，是將玻璃材料直接投入到池窯中熔化，玻璃液經(jīng)過安裝在若乾分道上的漏板漏咀中流出，拉絲方法同前。