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復(fù)合材料
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SMC模壓工藝
日期:2019-09-05 人氣:2302
SMC(Sheet Molding Compound的縮寫,即片狀模塑料)模壓是指將片材按制品尺寸、形狀、厚度、重量等要求裁剪下料,然后將裁剪好的材料疊合放入已加熱的金屬模具型腔內(nèi),按預(yù)先設(shè)定好的加壓方式固化成型的過程。

上述介紹中關(guān)鍵詞說明:
片材:傳統(tǒng)的SMC工藝中使用的片材由短切纖維和樹脂及填料等組成,現(xiàn)在HRC已具有將連續(xù)碳纖維和短切纖維混雜加工得到的片材(即CF-SMC)模壓成型的工藝。
CF-SMC模壓成型工藝是將連續(xù)碳纖維和短切纖維通過不同形式的混雜加工從而制備成形狀較為復(fù)雜、有較高尺寸精度要求的復(fù)合材料零部件,這里連續(xù)纖維作為增強(qiáng)體彌補(bǔ)了短切纖維的力學(xué)短板,達(dá)到了局部補(bǔ)強(qiáng)的目的,在力學(xué)性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的SMC制備技術(shù),適用于大批量、重復(fù)性高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的半結(jié)構(gòu)汽車件生產(chǎn)。


裁剪:上述片材會(huì)以卷狀保存,按照制品要求設(shè)計(jì)尺寸,設(shè)定裁床參數(shù),進(jìn)行裁剪,以得到可繼續(xù)加工的片材
疊合:按照制品設(shè)計(jì)要求,將多片裁剪好的片材進(jìn)行鋪疊,以得到滿足厚度要求的成型料
固化成型:將鋪疊好片材放入模具,控制溫度、壓力和時(shí)間,使其固化

我們將上述關(guān)鍵詞串起來就得到了基本工藝流程,如下:



SMC模壓工藝的優(yōu)點(diǎn)有很多,比如它具有操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、生產(chǎn)節(jié)拍短(3-5min)、可成型表面光滑結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品等,另外應(yīng)用SMC模壓工藝得到制品,其性能也非常出色:優(yōu)異的電絕緣性能、機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性。

SMC工藝并不是一個(gè)新興的復(fù)合材料成型工藝,它在上世紀(jì)六十年代就已經(jīng)出現(xiàn),經(jīng)過了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,不斷更新優(yōu)化,現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)、建筑行業(yè)、通訊工程、電子、電氣等行業(yè)中。

其中,在汽車行業(yè),發(fā)達(dá)國(guó)家早已有大量的應(yīng)用案例,隨著近年來新能源汽車行業(yè)的高速發(fā)展,汽車輕量化需求越來越明顯,本土汽車制造也在進(jìn)行大批量SMC模壓制品的應(yīng)用,包括了:

內(nèi)外飾件,比如前后保險(xiǎn)杠、車身裙板、擾流板等

車身覆蓋件和車身結(jié)構(gòu)件,比如車身內(nèi)板結(jié)構(gòu)件和車門結(jié)構(gòu)件,側(cè)圍,機(jī)蓋內(nèi)板,尾門內(nèi)板等
以及有特殊性能要求的部件,如發(fā)動(dòng)機(jī)罩,電池上殼體等

值得一提的是,用于SMC生產(chǎn)的材料和生產(chǎn)工藝是相互促進(jìn)不斷發(fā)展的,整體發(fā)展趨勢(shì)是低密度,低模壓,其中低模壓指的是固化成型過程中所需的壓力,低密度指的是材料性能。而低密度SMC帶來的直接結(jié)果就是:在不犧牲力學(xué)性能、表面質(zhì)量的情況下繼續(xù)減輕重量。
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