SMC複合成形品のよくある品質問題と解決策

SMC複合成形プロセスは、最も効率的なFRP/複合成形プロセスの1つです。 SMC複合成形プロセスには、正確な製品サイズ、滑らかな表面、製品の外観とサイズの良好な再現性、複雑な構造も一度に成形できる、二次加工で製品にダメージを与える必要がないなど、多くの利点があります。

 

成形設備：油圧プレスが必要です。

(1) 適切なカウンタートップ

(2) 十分なストローク

(3) 十分な圧力

(4) 適度な速度

(5) 合理的な構造形式

 

よくある品質問題とその解決方法

SMC 複合成形プロセスは、FRP/複合成形プロセスの中で最も効率的なものの 1 つです。また、SMC複合成形プロセスには、正確な製品サイズ、滑らかな表面、製品の外観とサイズの良好な再現性、複雑な構造も一度に成形できる、二次加工で製品にダメージを与える必要がないなど、多くの利点があります。ただし、SMC 複合材料の成形製造プロセスには欠陥が存在し、主に次のような側面で現れます。

1) 材料の不足

材料の不足とは、SMC 複合圧縮成形部品が完全に充填されておらず、生産部品の大部分が SMC 製品の端、特にコーナーの根元と上部に集中しているという事実を指します。

仕組みと対策：

(1) SMC 材料が熱可塑化された後、溶融粘度が高く、架橋硬化反応が完了する前に金型キャビティを充填するのに十分な時間、圧力、体積がありません。

（２）ＳＭＣ複合成形体の保管時間が長すぎ、スチレンの揮発が過剰となり、ＳＭＣ複合成形体の流動性が著しく低下する。

(3) 樹脂ペーストに繊維が染み込まない。成形中、樹脂ペーストが繊維を流動させることができないため、材料が不足します。上記の理由による材料不足の最も直接的な解決策は、材料切断時にこれらの成形材料を除去することです。

(4) 供給量が不足すると材料不足が発生します。解決策は、材料の量を適切に増やすことです。

(5) 成形品内に空気が多量に含まれ、揮発分が多量に存在する。解決策は、排気の数を適切に増やすことです。供給エリアを適切に増やし、特定の時間に金型を清掃します。成形圧力を適宜高めてください。

(6) 加圧が遅すぎ、金型キャビティに充填する前に成形材料が架橋、硬化してしまいました。

(7) 金型温度が高すぎると架橋硬化反応が進行するので、適度に温度を下げる必要があります。

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2) 気孔

製品の表面には規則的または不規則な小さな穴があり、主に製品の上部と中央の薄肉部分に発生します。仕組みと対策：

（１）ＳＭＣ複合成形材料が多量の空気に包まれており、揮発分が多く、排気がスムーズでない。 SMC材の増粘効果が悪く、ガスを効果的に追い出すことができません。上記の原因は、排気回数を増やしたり、金型を洗浄したりすることで効果的に対処できます。

(2) 給餌面積が大きすぎる場合は、給餌面積を適切に減らすことで制御できます。実際には、人的要因もトラコーマを引き起こす可能性があります。例えば、圧力が早すぎると、成形材料に包まれたガスが排出されにくくなり、製品表面に気孔が発生する表面欠陥が発生する場合があります。

 

3) 反り変形

主な原因は、成形材料の硬化ムラと離型後の製品の収縮です。仕組みと対策：

樹脂の硬化反応中に化学構造が変化して体積収縮が起こり、硬化ムラにより最初に硬化した側に反ってしまいます。第二に、製品の熱膨張係数は鋼製金型の熱膨張係数よりも大きくなります。製品が冷却されると、その一方向の収縮は金型の収縮よりも大きくなります。この目的を達成するために、次の方法が問題を解決するために使用されます。

(1) 上型と下型の温度差を小さくし、温度分布をできるだけ均一にする。

(2) 変形を制限するために冷却器具を使用します。

（３）成形圧力を適切に高め、製品の構造的緻密性を高め、製品の収縮率を低減する。

(4) 保持時間を適切に延長し、内部応力を除去します。

(5) SMC材の硬化収縮を調整します。

 

4) 水ぶくれ

硬化物の表面にある半円形の膨らみ。仕組みと対策：

材料の硬化が不完全であるか、局部温度が高すぎるか、材料中の揮発分が多いか、シート間に空気が溜まって製品表面の半円が膨らむ可能性があります。

(1) 成形圧力を適切に高める

(2) 開催時間を延長する

(3) 金型温度を下げる

(4) 放電面積を小さくする

 

5) 製品の表面の色が不均一である

仕組みと対策：

(1) 金型温度が不均一で局部温度が高すぎるため、金型温度を適切に制御する必要があります。

(2) 成形材料の流動性が悪く、繊維の分布が不均一になり、一般に成形圧力が上昇し、溶融物の流動性が増加する可能性があります。

(3) カラーペーストの混合工程において、顔料と樹脂がうまく混ざることができません。

実際、良い製品の成形は主に、プレス、材料、金型、オペレーターの 4 つの要素によって決まります。したがって、良いプレスがあれば良い製品を成形できますが、それが唯一の条件ではありませんが、前提条件でなければなりません。