片狀模塑料詳細(xì)介紹
片狀模塑料（SMC）詳細(xì)介紹
一、 SMC簡(jiǎn)介片狀模塑料（SMC），是一種干法制造不飽和聚酯玻璃鋼制品的模塑料。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(chǎng)上的SMC大約在60年代末期即已初具生產(chǎn)規(guī)模，此后一直以每年20%～25%的增長(zhǎng)速率快速增長(zhǎng)，廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸車(chē)輛、建筑、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(shù)脂糊充分浸漬的短切纖維（或氈）組成，上下兩面用聚乙烯薄膜覆蓋。樹(shù)脂糊里含有不飽和聚酯樹(shù)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(guò)程大致如下：
短切原紗氈或玻纖粗纖鋪放于預(yù)先均勻涂敷了樹(shù)脂糊的PE膜上，然后在其上覆蓋另一層涂敷了樹(shù)脂糊的PE膜，形成了一種"夾芯"結(jié)構(gòu)。它通過(guò)浸漬區(qū)時(shí)，樹(shù)脂糊與玻纖（或氈）充分揉捏，然后收集成卷，進(jìn)行必要的熟化處理。所制成的片材達(dá)到不粘手后，即可按要求裁剪成一定尺寸,揭去兩面的PE膜，按一定要求疊放于金屬對(duì)模中加溫加壓成型。
二、 SMC應(yīng)用領(lǐng)域：
1、 在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用
歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家已在汽車(chē)制造中大量采用SMC材料，涉及到轎車(chē)、客車(chē)、火車(chē)、拖拉機(jī)、摩托車(chē)，以及運(yùn)動(dòng)車(chē)、農(nóng)用車(chē)等所有車(chē)種，主要應(yīng)用部件包括以下幾類：
1） 懸架零件 前后保險(xiǎn)杠，儀表板等。
2） 車(chē)身及車(chē)身部件車(chē)身殼體、硬殼車(chē)頂、地板、車(chē)門(mén)、散熱氣護(hù)柵板、前端板、阻流板、行李艙蓋板、遮陽(yáng)罩、翼子板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、大燈反光鏡。
3） 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋下部件如空調(diào)器外殼、導(dǎo)風(fēng)罩、進(jìn)氣管蓋、風(fēng)扇導(dǎo)片圈、加熱器蓋板、水箱部件、制動(dòng)系統(tǒng)部件，以及電瓶托架，發(fā)動(dòng)機(jī)隔音板等。
4） 車(chē)內(nèi)裝飾部件 門(mén)內(nèi)飾板、車(chē)門(mén)把手、儀表盤(pán)、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(dòng)系統(tǒng)零件。
其中，尤以保險(xiǎn)杠、車(chē)頂、前臉部件、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、發(fā)動(dòng)機(jī)隔音板、前后翼子板等部件重要，產(chǎn)量很大。
2、 在鐵路車(chē)輛中的應(yīng)用
主要包括：鐵路車(chē)輛窗框、衛(wèi)生間組件、座椅、茶幾臺(tái)面、車(chē)廂壁板與頂板等。
3、 在建筑工程中的應(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(pán)、坐便器、化妝臺(tái)等，特別是浴缸，整體浴室設(shè)備給水槽等。
3） 凈化槽
4） 建筑模板
5） 儲(chǔ)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(gè)部分。
1） 電器罩殼：包括電器開(kāi)關(guān)盒、電器配線盒、儀表盤(pán)罩等；
2） 電器原件與電機(jī)部件：如絕緣子、絕緣操作工具、電機(jī)風(fēng)罩等；
3） 電子工程應(yīng)用：如電子機(jī)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(pán)等食品容器。
三、 SMC對(duì)環(huán)境的影響
SMC片材生產(chǎn)及模壓成型對(duì)環(huán)境的影響比一般常見(jiàn)的手糊玻璃鋼工藝小得多，本項(xiàng)目不存在明顯的環(huán)境污染問(wèn)題，這在國(guó)內(nèi)外同類型生產(chǎn)廠的環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果上已早被證實(shí)。由于SMC模壓系閉模成型，模壓過(guò)程中抬模放氣時(shí)，僅有少量苯乙烯氣體。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（TJ36-79）規(guī)定，車(chē)間內(nèi)苯乙烯濃度須低于40mg/m3，本項(xiàng)目完全符合國(guó)標(biāo)規(guī)定要求。廢氣可抽風(fēng)高空排放。生產(chǎn)過(guò)程不用水，不存在污水處理問(wèn)題。片材生產(chǎn)線、壓機(jī)的噪音遠(yuǎn)比一般金屬切削機(jī)床為小。
SMC制品壓制工藝介紹
片狀模塑料的成型，目前主要采用金屬對(duì)模的壓制成型法。其工藝過(guò)程十分簡(jiǎn)單，只要將合乎要求的SMC片材剪裁成所需的形狀和確定加入層數(shù)，揭去兩面的保護(hù)薄膜，按一定要求疊合并放置在模具的適當(dāng)位置上，即可按規(guī)定的工藝參數(shù)加溫加壓成型。但是，若要模制出高質(zhì)量的制品，就必須使用合適的壓機(jī)和模具，嚴(yán)格控制工藝條件（如加料方式、成型溫度、壓力和保溫時(shí)間等）。
1、 SMC的成型工藝流程
2、 SMC模壓成型工藝：
1） 壓制前準(zhǔn)備：
a、SMC的質(zhì)量檢查SMC片材的質(zhì)量對(duì)成型工藝過(guò)程及制品質(zhì)量有很大的影響。因此，壓制前必須了解料的質(zhì)量，如樹(shù)脂糊配方、樹(shù)脂糊的增稠曲線、玻纖含量、玻纖浸潤(rùn)劑類型、單重、薄膜剝離性，硬度及質(zhì)量均勻性等。
b、剪裁按制品的結(jié)構(gòu)形狀，加料位置，流程決定片材剪裁的形狀與尺寸，制作樣板、再按樣板裁料。剪裁的形狀多為方形或圓形，尺寸多按制品表面投影面積的40%-80%。為防止外界雜質(zhì)的污染，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(qiáng)的，并以充分混合的多組分的不飽和聚酯樹(shù)脂。其主要成分如下：
1、樹(shù)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(qiáng)材料7、其它助劑
SMC生產(chǎn)工藝介紹
其簡(jiǎn)要步驟如下：
1、 樹(shù)脂糊的制備及上糊操作
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(duì)模熱壓成型）占有相當(dāng)大的比例，近年來(lái)，國(guó)外各種成型工藝在復(fù)合材料生產(chǎn)中的占有率和產(chǎn)量
我國(guó)模壓法在復(fù)合材料的各種成型工藝中，僅占10%左右，預(yù)計(jì)到2010年模壓法所占比例可升至25%，F(xiàn)RP產(chǎn)量可達(dá)90~100噸。模壓法之所以能迅速發(fā)展，主要是由于SMC、BMC/DMC近年來(lái)發(fā)展較快。
1、什么叫復(fù)合材料？復(fù)合材料與玻璃鋼是什么關(guān)系？
由兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)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”稱為復(fù)合材料。簡(jiǎn)單的復(fù)合材料是農(nóng)村里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(qiáng)材料。可見(jiàn)復(fù)合材料萬(wàn)變不離其宗。它由兩部份組成，其一為基體（體系），其二為增強(qiáng)材料。
復(fù)合材料可按基體材料不同分為三大類：
（1）聚合物基復(fù)合材料；
（2）金屬基復(fù)合材料；
（3）無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料；如陶瓷基復(fù)合材料；無(wú)機(jī)玻璃鋼等。其中，聚合物基復(fù)合材料占所有復(fù)合材料的90%以上。
玻璃鋼就屬于聚合物基復(fù)合材料，在聚合物基復(fù)合材料中，玻璃鋼的用量又占其總量的90%以上。
2、什么叫玻璃鋼？玻璃鋼有什么特點(diǎn)？
玻璃鋼即既不是玻璃也不是鋼，而是玻璃纖維增強(qiáng)塑料的“俗稱”，是上世紀(jì)五十年代末由原建材部付部長(zhǎng)賴際發(fā)首先提出來(lái)的，現(xiàn)已逐漸被**上的業(yè)界人士認(rèn)可，特別是在華人圈內(nèi)。
玻璃鋼FRP就是莫文玻璃纖維增強(qiáng)塑料（Fiber Reinforced Plastics）的縮寫(xiě)。
FRP有不少突出的特點(diǎn)：
（1）輕質(zhì)高強(qiáng)，比重在1.5~2.0之間，只有碳鋼的1/4~1/5，可拉伸強(qiáng)度卻接近，其至超過(guò)碳鋼，而強(qiáng)度（材料強(qiáng)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制品應(yīng)用中，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
（2）耐化學(xué)腐觸：FRP是良好的耐腐材料，對(duì)一般濃度的酸、堿、鹽、多種油類和有機(jī)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(gè)領(lǐng)域，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。正取代碳鋼，不銹鋼、木材、有色金屬等。
（3）電性能好：FRP的絕緣性能（表面電阻、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(guò)微波。
（4）耐瞬時(shí)超高溫：有的FRP能耐3800℃以上的瞬時(shí)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(guó)就是為了搞“兩彈一星”（原子彈、氫彈、人造衛(wèi)星）才開(kāi)始搞FRP的研制的。FRP導(dǎo)熱系數(shù)低，室溫下為0.3~0.4千卡/米·時(shí)·度，只有金屬的1/100~1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料。
（5）無(wú)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，由于微觀裂縫的形成和擴(kuò)展而造成的低應(yīng)力破壞。
（7）可制出透明和多種色彩的產(chǎn)品。
（8）設(shè)計(jì)適應(yīng)性強(qiáng)，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(guò)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(wàn)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(guò)加入高模量碳纖維來(lái)提高FRP的鋼性。
（2）長(zhǎng)期耐熱性低，一般僅能在100℃以下長(zhǎng)期使用，但通過(guò)使用高性能樹(shù)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，表面涂裝等加以改善。
（4）而磨性差：可加耐磨材料加以改善，如碳化硅。
3、玻璃鋼有哪幾類？
由所用的樹(shù)脂名稱而定。有聚酯玻璃鋼，環(huán)氧玻璃鋼，酚醛玻璃鋼，有機(jī)硅玻璃鋼，聚胺酯玻璃鋼等。
如果用玻璃纖維去增強(qiáng)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(qiáng)熱固性樹(shù)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(qiáng)的有機(jī)樹(shù)脂，而是用玻璃纖維增強(qiáng)無(wú)機(jī)材料而制成的復(fù)合材料，叫無(wú)機(jī)玻璃鋼（英文縮寫(xiě)FRIP）。主要特點(diǎn)是不燃，氧指數(shù)可達(dá)100，另外還有耐熱、隔熱、不銹蝕、無(wú)毒、價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
4、FRP有哪些生產(chǎn)方法？
FRP的生產(chǎn)方法基本上分兩大類，即濕法接觸型和干法加壓成型。如按工藝特點(diǎn)來(lái)分，有手糊成型，層壓成型，模壓成型，纏繞成型，拉擠成型，RTM（樹(shù)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(diǎn)？
模壓法有很多種。這是指的是金屬對(duì)模熱壓成型，此工藝是一定量的模壓料放入金屬對(duì)模中，在一定的溫度壓力下成型制品的一種方法，模具在模壓料充滿模腔之前處于非閉合狀態(tài)。
模壓成型工藝具有生產(chǎn)效率高，可機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)，制品尺寸詳細(xì)，內(nèi)外表面光潔，價(jià)格低廉，多數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品可一次成型，不需要輔助加工（如車(chē)、銑、刨、磨、鉆等），不足之處是一次性投資較高，主要是壓機(jī)和模具都較昂貴，適合大批量生產(chǎn)。
6、什么叫SMC工藝，有何特點(diǎn)？
SMC是英文片狀模塑料“sheet moulding compound”的縮寫(xiě)。這是一種夾芯的模壓用原材料，芯材是短切無(wú)捻粗紗，浸漬聚酯樹(shù)脂糊（含樹(shù)脂，低收縮添加劑，內(nèi)脫模劑，增稠劑，色漿等）上下兩面用聚乙烯簿膜復(fù)蓋的片狀材料。使用時(shí)，經(jīng)裁剪、稱重、揭去薄膜，迭層加入到已升溫的模具中，加高壓并保持一段時(shí)間，即可脫模獲得產(chǎn)品。
SMC工藝的特點(diǎn)是：
(1)操作方便。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高，改善了濕法成型的作業(yè)環(huán)境和勞動(dòng)條件。
(2)產(chǎn)品的可沒(méi)計(jì)性強(qiáng)?？赏ㄟ^(guò)改變組份的種類和配方，改變成型工藝來(lái)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(qiáng)、A級(jí)表面、抗靜電等等。
(3)成型流動(dòng)性好。可成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，特別適合制作大型薄殼異形制品。能實(shí)現(xiàn)制品變厚度，帶嵌件、孔洞、凸臺(tái)、加強(qiáng)筋、螺紋等功能。
(4)產(chǎn)品內(nèi)外光潔，尺寸準(zhǔn)確，適合制作汽車(chē)外圍件，電氣零部件，機(jī)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(qiáng)材料在生產(chǎn)與成型過(guò)程中均無(wú)損傷，長(zhǎng)度均勻，制品強(qiáng)度較高，可進(jìn)行輕型結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，色彩艷麗。
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(jī)組、壓機(jī)、模具要求高投入，同時(shí)，生產(chǎn)技術(shù)要求較高。
7、玻璃纖維是怎樣生產(chǎn)出來(lái)的?
我國(guó)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(dòng)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(guò)安裝在若干分道上的漏板漏咀中流出，拉絲方法同前。