SMC材料成形工程

SMC材料成形プロセスは、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成形品の製造工程においても欠陥が発生する可能性があります。

 

それは主に次のような側面で現れます。

1) 材料不足: 材料不足とは、SMC 成形部品が完全に充填されておらず、その製造部品のほとんどが SMC 製品の端、特に角の根元と上部に集中しているという事実を指します。

原因:

(a) 吐出量が少ない

(b) SMC材は流動性が悪い

(c) 装置の圧力が不足している

(d) 硬化が早すぎる。

 

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 成形体の保管時間が長すぎると、スチレンの泡揮発が過剰となり、SMC 成形体の流動性が著しく低下します。

(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。適切に給餌エリアを増やし、一定時間げっぷをさせて型を清掃します。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しますので、適度に温度を下げる必要があります。

 

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成形材は多量の空気を包んで揮発分が多く、排気がスムーズではない。 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。上記の原因に対しては、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抑制できます。

(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脱型後の製品の収縮です。メカニズムと対策：樹脂の硬化反応時に化学構造が変化して体積収縮が起こり、均一に硬化することで先に硬化する側に反りが生じます。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一方向の熱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、局部の温度が高すぎるか、材料中の揮発分が多く、シートの間に空気が入り込み、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) 金型温度を下げます。

(4) 放電面積を小さくする

 

５）製品の表面色ムラの発生メカニズムと対策

(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) カラーペーストの配合工程において、顔料と樹脂がうまく混ざらない。