SMC制品

SMC制品压制工艺介绍

片状模塑料的成型，目前主要采用金属对模的压制成型法。其工艺过程十分简单，只要将合乎要求的SMC 片材剪裁成所需的形状和确定加入层数，揭去两面的保护薄膜，按一定要求叠合并放置在模具的适当位置上，即可按规定的工艺参数加温加压成型。但是，若要模制出高质量的制品，就必须使用合适的压机和模具，严格控制工艺条件（如加料方式、成型温度、压力和保温时间等）。

1、SMC的成型工艺流程，如图3所示：

SMC成型工艺流程简图

2、SMC模压成型工艺：

1）压制前准备：

a、SMC的质量检查SMC片材的质量对成型工艺过程及制品质量有很大的影响。因此，压制前必须了解料的质量，如树脂糊配方、树脂糊的增稠曲线、玻纤含量、玻纤浸润剂类型、单重、薄膜剥离性，硬度及质量均匀性等。

b、剪裁按制品的结构形状，加料位置，流程决定片材剪裁的形状与尺寸，制作样板、再按样板裁料。剪裁的形状多为方形或圆形，尺寸多按制品表面投影面积的40%-80%。为防止外界杂质的污染，上下薄膜在装料前才揭去。

c、设备的准备

AAA①熟悉压机的各项操作参数，尤其要调整好工作压力和压机运行速度及平台平行度等。

AAAA②模具安装一定要水平，并确保安装位置在压机台面的中心，压制前要先彻底清理模具，并涂脱模剂。

2）加料：

AAAA①加料量的确定: 每个制品的加料量在首次压制时可按下式计算，加料量=制品体积×1.8；

AAAA②加料面积的确定: 加料面积的大小，直接影响到制品的密实程度、料的流动距离和制品表面质量。它与SMC的流动与固化特性、制品性能要求、模具结构等有关。一般加料面积为40%-80%。

3）成型：当料块进入模腔后，压机快速下行。当上、下模吻合时，缓慢施加所需成型压力，经过一定的固化制度后，制品成型结束。

AAAA成型温度：135-145℃

AAAA成型压力：60-100MPa

AAAA固化时间：一般按40s/mm计算

3、SMC制品典型性能列于下表

项目性能数据项目性能数据

拉伸强度/MPa84-140洛氏硬度H50-H112

拉伸模量/GPa6.3-14吸湿性(24h)/%0.1-1.0

弯曲强度/MPa175-280耐化学性良-优

弯曲模量/GPa8.8-70弱酸

压缩强度/MPa105-210强酸一般

冲击强度(缺口)/（kg/m）43-108弱碱一般

相对密度1.7-2.0强碱差

热变形温度/℃177-232有机溶剂(氯烯烃除外)良-优

连续耐热性/℃149-177

燃烧速率慢-自熄正常玻纤含量/%35

巴氏硬度40-80

SMC原材料介绍

片状模塑料（SMC），是用任意取向的短切玻璃纤维（或毡）增强的，并以充分混合的多组分的不饱和聚酯树脂。其主要成分如下：

1、树脂：不饱和聚酯树脂（UP）是SMC的最基本配方材料。它通常由不饱和二元羧酸（或酸酐）、饱和二元羧酸（或酸酐）与多元醇缩聚而成。

2、引发剂：在SMC树脂糊系统中，不饱和聚酯树脂需加入引发剂，活化树脂与交联单体（如苯乙烯）中的双键发生共聚反应，从而使SMC在模腔内固化成型。

3、填料：是SMC成型制品中重要的成分，多数情况下其用量占SMC配方总量的1/3以上。常用填料有CaCO3、Al(OH)3等。

4、化学增稠剂：在SMC生产中，增稠剂是必需的，通过增稠作用使SMC从利于玻纤浸渍的低粘度转化为不粘手的高粘度。

5、内脱模剂：对于SMC，粘模是一个严重的问题，因此需在配方中加入内脱模剂。它们通常为长链脂肪酸及其盐类，受热熔化并作为第二相流到模具表面，从而阻止了不饱和聚酯树脂与金属模具表面发生亲合作用。

6、增强材料：玻璃纤维是SMC的基本组成之一。它的各种特性对SMC的生产工艺、成型工艺及其制品的各项性能都有明显影响。对SMC专用玻纤的一般要求是：切割性好、浸渍性佳、流动性好、制品强度高、外观良好等。

AAAA其常用类型不外乎短切原纱毡和无捻粗纱两种。

7、其它助剂：SMC的贮存期有限是一大缺点，因为它会由于苯乙烯单体的损失产生流动形变差，或由于引发剂慢速分解引起树脂的聚合。在SMC配方中加入自由基捕捉剂（即阻聚剂），则可以调节其贮存期，在一定时期内阻止聚合反应的发生。用于不饱和聚酯树脂的阻聚剂通常为苯醌类和多价苯酚类化合物。

SMC电器型不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料技术指标

指标项目单位指标值测试标准

外观—制件表面应平整、光滑、无气泡、无裂纹、模塑料中不得混有杂物JB-XXXX-XX

密度g/cm3

1.75～1.95

GB 1033-86

吸水性mg

≤20

JB 3961-85

模塑收缩率%

≤0.15

JB 3961-85

热变形温度℃

≥240

JB 3961-85

简支梁冲击强度KJ/m2

≥90

GB 1043-79

弯曲强度MPa

≥170

JB 3961-85

绝缘电阻

常态

浸水24h后Ω

≥1.0×1013

≥1.0 ×1012

GB 10064-88

工频介电强度MV/m

≥12.0

GB 1408-89

介质损耗因数（1MHZ）—

≤0.015

GB 1409-88

相对介电常数（1MHZ）—

≤4.5

GB 1409-88

耐电弧性S

≥180

GB 1411-88

耐漏电起痕指数（PTI）V≥600 GB 4207-84

耐燃烧性级FV0

GB 11020-89

温度指数—≥155

GB XXXX-XX

SMC生产工艺介绍

一般来说，SMC的生产工艺流程如图3所示。其简要步骤如下：

SMC生产流程示意图

1、树脂糊的制备及上糊操作：

1- 带挤压卸料头的旋转供料器；

2- 预混合供料器；

3- 带搅拌器的下料斗；

4- 脉动料斗；

5- 带式混合器；

6- 线内混合器；

7- 树脂及引发剂泵；

8- 引发剂贮箱；

9- 泵；

10- 冷却器

树脂糊的各组分在涂覆于制片机组承载膜上之前，须预先进行严格的计量和充分的混合，然后成为一种糊状混合物--树脂糊形成付诸使用。

2、粗纱的切割与沉降：

粗纱的切割器位于机组的上部，整个切割沉降过程在一密闭的空间进行。切割器一般采用三辊式结构。切割器刀辊上的刀片间距要均匀，并且延芯轴长度交错安置，以便减少在切割器运转过程中的冲击震动，刀片一般采用机械法紧固。

3、浸渍与收卷：

在制片机组中，浸渍、胶泡、压实的主要作用是在各种辊及片材自身延伸所产生的揉捏作用下，使纤维为树脂所浸透，驱赶气泡，使片材压紧成均一厚度。为此，在设备上排列了各种类型的辊，并设计成不同尺寸，使片材从这些辊的上部、下部及四周通过，当其通过这种"弯曲"路程，片材受到弯曲，延伸作用而完成浸渍。

4、熟化与存放：

当SMC片材从制片机组卸下后，一般要经过一定的熟化期。当其粘度达到模压粘度范围（1-6×104Pa·s）并稳定后，才能交付成型使用。

AAAASMC片材的一般规格参数如下：

①幅宽：0.45-1.0m;

②厚度：1.3-6.4mm

③玻纤含量：20%-35%(控制精度±2%)

④纤维长度：12-50mm

⑤纤维取向：任意

⑥PE膜厚度：0.05mm

⑦单重范围: 2-6kg/m2,一般为3-4kg/m2，个别达12kg/m2（控制精度±0.1kg/m2）

⑧树脂糊浸渍粘度：10-50Pa·s

⑨树脂糊涂覆量：3-12kg/min

⑩最佳模压粘度：2×104Pa·s（模压粘度范围1-6×104Pa·s）

SMC模压技术

在玻璃钢的成型工艺中，模压法（金属对模热压成型）占有相当大的比例，近年来，国外各种成型工艺在复合材料生产中的占有率和产量见表1：

表1国外各种成型工艺的占有率和产量

成型工艺占有率%产量/万吨成型工艺占有率%产量/万吨

模压42.3139.59离心浇铸3.09.9

手糊22.172.93RTM4.013.2

挤拉11.136.63其它1.23.92

喷射9.130.03总结100330

缠绕7.223.76

我国模压法在复合材料的各种成型工艺中，仅占10%左右，预计到2010年模压法所占比例可升至25%，FRP产量可达90~100吨。模压法之所以能迅速发展，主要是由于SMC、BMC/DMC近年来发展较快。1、什么叫复合材料？复合材料与玻璃钢是什么关系？

由两个或两个以上独立的物理相，包括粘结材料（基体）和粒料、纤维或片状“材料所组成的一种固体产物”称为复合材料。最简单的复合材料是农村里建土坯房用的加有稻草的“泥巴”。其中泥土为粘结剂，稻草为增强材料。可见复合材料万变不离其宗。它由两部份组成，其一为基体（体系），其二为增强材料。

复合材料可按基体材料不同分为三大类：

（1）聚合物基复合材料；

（2）金属基复合材料；

（3）无机非金属基复合材料；如陶瓷基复合材料；无机玻璃钢等。其中，聚合物基复合材料占所有复合材料的90%以上。

玻璃钢就属于聚合物基复合材料，在聚合物基复合材料中，玻璃钢的用量又占其总量的90%以上。

2、什么叫玻璃钢？玻璃钢有什么特点？

玻璃钢即既不是玻璃也不是钢，而是玻璃纤维增强塑料的“俗称”，是上世纪五十年代末由原建材部付部长赖际发首先提出来的，现已逐渐被国际上的业界人士认可，特别是在华人圈内。

玻璃钢FRP就是莫文玻璃纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastics）的缩写。

玻璃钢始于20世纪四十年代，我国从1958开始从事研制，现已广泛应用于国民经济多个领域。FRP有不少突出的特点：

（1）轻质高强，比重在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可拉伸强度却接近，其至超过碳钢，而强度（材料强度除以密度之值）可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器等高压容器以及其它需要减轻自重的制品应用中，具有明显的优势。

（2）耐化学腐触：FRP是良好的耐腐材料，对一般浓度的酸、碱、盐、多种油类和有机溶剂，海水都有较好的抵抗能力。现已广泛应用到化工防腐的多个领域，取得了明显的经济效益。正取代碳钢，不锈钢、木材、有色金属等。

（3）电性能好：FRP的绝缘性能（表面电阻、体积电阻、击穿电压等）较高，且可做成防静电或导电的材料，在高频下能保持良好的介电性能，不受电磁作用，不反射电磁波，能透过微波。

（4）耐瞬时超高温：有的FRP能耐3800℃以上的瞬时超高温而成为上天火箭壳体、头锥、喷管等烧蚀材料的唯一选择。我国就是为了搞“两弹一星”（原子弹、氢弹、人造卫星）才开始搞FRP的研制的。FRP导热系数低，室温下为0.3~0.4千卡/米·时·度，只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。

（5）无缺口敏感性：纤维复合材料中有大量独立的纤维，每平方厘米上的纤维少则几千根，多则上万根，从力学观点看是典型的静不定体系，不会像玻璃、金属那样出现“缺口敏感性”（一有破损迅速扩展），即使构件超载有少量纤维断裂，载荷会迅速重新分配在未破坏的纤维上。因此FRP适合制作一些要求高的构件，

加飞机轮毂，直升机转子，坦克轮，防弹衣，头盔等。

（6）抗疲劳性能好：疲劳破坏是材料在交变载荷作用下，由于微观裂缝的形成和扩展而造成的低应力破坏。（7）可制出透明和多种色彩的产品。

（8）设计适应性强，成型工艺性状越：FRP既是一种材料，也是一种结构，可通过选用不同的材料和成型工艺最大程度地满足不同产品的不同要求。

任何产物都是一分为二的，FRP不是万能的，它也有不足之处：

（1）弹性模量低，FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢小10倍，因此在产品结构中常感刚性不足，易变形。可做成薄壳结构，夹层结构，或通过加入高模量碳纤维来提高FRP的钢性。

（2）长期耐热性低，一般仅能在100℃以下长期使用，但通过使用高性能树脂，可使这一温度上升到200~300℃。

（3）存在老化现象：可加防老剂，表面涂装等加以改善。

（4）而磨性差：可加耐磨材料加以改善，如碳化硅。

注：我公司的玻璃钢产品及半成品：

1、SMC组合式水箱；

2、SMC绝缘板；

3、其它SMC部件（如电表箱，长角材、短角材、圆弧板、电源接头、绝缘套筒等）；

4、各种酚醛、环氧酚醛玻璃布绝缘板；

5、各种酚醛、环氧酚醛玻璃布管、棒；

6、模压料、SMC料、BMC/DMC。

3、玻璃钢有哪几类？

由所用的树脂名称而定。有聚酯玻璃钢，环氧玻璃钢，酚醛玻璃钢，有机硅玻璃钢，聚胺酯玻璃钢等。

如果用玻璃纤维去增强热塑性塑料，可称为热塑性玻璃钢（FRTP），如果用玻璃纤维去增强热固性树脂，就叫热固性玻璃钢（FRP）。

目前又出现了一种不是用玻璃纤维增强的有机树脂，而是用玻璃纤维增强无机材料而制成的复合材料，叫无机玻璃钢（英文缩写FRIP）。主要特点是不燃，氧指数可达100，另外还有耐热、隔热、不锈蚀、无毒、价低等优点。

4、我国及世界上FRP的发展情况如何？

FRP最早出现在国际上是二十世纪四十年代初，我国从1958年开始研制，经历了以军代民，军民结合和以民为主的三个阶段。目前国防军工，宇宙开发，石油化工，交通运输，建筑造船，机电电器，环境保护，体育器械，卫生洁具等领域已形成一个初具规模的新兴工业门类。与国外相比，我国的FRP还比较落后，从产品设计水平，模具加工能力，原材料品种、质量到成型工艺水平，产品质量的稳定性等方面都有一些差距。1998年全球复合材料产量约为550万吨。其中北美占50%，欧洲占27%，亚洲占20%，其它地区3%。我国1999年FRP达到30万吨。总的来说，我国的FRP随着国民经济的发展正在不断增长，许多领域等待我们去开发，发展潜力是巨大的。

5、FRP有哪些生产方法？

FRP的生产方法基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型，层压成型，模压成型，缠绕成型，拉挤成型，RTM（树脂传递模塑），连续成型，袋压成型等。

目前世界上使用最多的FRP成型方法有手糊、喷附、模压和RTM四种。我国的FRP产品有90%是用手糊法，其它工艺有模压、缠绕和层压等。近年来，我国从国外引进了FRP各种成型工艺生产线数十条，其中从美国、英国、德国、日本等国引进了15条SMC生产线，国内自制的SMC生产线也近30条，但大多开工不足。

6、模压法有哪些优点？

模压法有很多种。这是指的是金属对模热压成型，此工艺是一定量的模压料放入金属对模中，在一定的温度压力下成型制品的一种方法，模具在模压料充满模腔之前处于非闭合状态。

模压成型工艺具有生产效率高，可机械化、自动化生产，制品尺寸精确，内外表面光洁，价格低廉，多数

结构复杂的制品可一次成型，不需要辅助加工（如车、铣、刨、磨、钻等），不足之处是一次性投资较高，主要是压机和模具都较昂贵，适合大批量生产。

7、什么叫SMC工艺，有何特点？

SMC是英文片状模塑料“sheet moulding compound”的缩写。这是一种夹芯的模压用原材料，芯材是短切无捻粗纱，浸渍聚酯树脂糊（含树脂，低收缩添加剂，内脱模剂，增稠剂，色浆等）上下两面用聚乙烯簿膜复盖的片状材料。厚度3mm—6mm，宽度600mm—1200mm，成卷供应。使用时，经裁剪、称重、揭去薄膜，迭层加入到已升温的模具中，加高压并保持一段时间，即可脱模获得产品。

SMC工艺的特点是：

(1)操作方便。整个生产过程易实现机械化、自动化，生产效率高，改善了湿法成型的作业环境和劳动条件。

(2)产品的可没计性强。可通过改变组份的种类和配方，改变成型工艺来满足不同产品的不同要求。如耐腐蚀、绝缘、绝热、零收缩、柔性、低密度、高强、A级表面、抗静电等等。

(3)成型流动性好。可成型结构复杂的产品，特别适合制作大型薄壳异形制品。能实现制品变厚度，带嵌件、孔洞、凸台、加强筋、螺纹等功能。

(4)产品内外光洁，尺寸准确，适合制作汽车外围件，电气零部件，机械部件，防腐容器等产品。适合大规模生产，成本较低。

(5)增强材料在生产与成型过程中均无损伤，长度均匀，制品强度较高，可进行轻型结构化设计，色彩艳丽。任何事物都是一分为二的，SMC工艺也有其不足之处，主要是SMC机组、压机、模具要求高投入，同时，生产技术要求较高。

8、从DMC到BMC以及SMC的发展过程是怎么回事？

二十世纪五十年代初，聚酯模塑料逐渐取代酚醛、脲醛等模塑料。后在英国被正式称之为聚酯料团DMC 即Dough Moulding Compound的简称。DMC具有易成型、成本低、可着色，电性能好等优点。在电器领域中能制造结构复杂的零部件，从而得到广泛应用。但人们也发现DMC制品表面平滑度差，易产生裂纹，不致密，机械性能不高，加料操作处理比较困难，为了解决这些问题，人们又通过使用低收缩，低波纹度添加剂来改善制品外观及制品尺寸精度；加入增稠剂以控制粘度；调整GF含量和长度以获得较好的机械性能。在70年代国际上称这种经改进的DMC为块（散）状聚酯模塑料—BMC（英文Bulr Moulding Compound的缩写）。在DMC发源地的欧洲，这种模塑料也普遍地称之为BMC。但仍有少数和国家或公司仍称之为DMC。按美国塑料工业协会（SPI）的定义“低收缩并经化学增稠了的DMC，则称为BMC”。

二十世纪六十年代初，德国拜尔公司在BMC/DMC技术的基础上，研制成功SMC工艺，其原材料配方与BMC基本相同，就是生产工艺不一样，使用连续生产的SMC机组，生产效率大为提高，GF的长度和含量也得以增加，从而大幅度提高了产品强度，开拓了大面积结构复杂的产品应用市场，使FRP的模压工艺上了一个新的台阶。

9、玻璃纤维是怎样生产出来的?

我国目前GF的生产方法主要有两种。一是坩埚法，先把玻璃做成球，将球投入坩埚熔炉中，玻璃液从漏嘴中流出，卷绕在高速（3000m/分）转动的绕丝筒上；二是池窑法，是将玻璃材料直接投入到池窑中熔化，玻璃液经过安装在若干分道上的漏板漏咀中流出，拉丝方法同前。

从每个漏嘴中拉出的是单纤维，把它们集中在一起，绕在丝筒上，叫单服纱，即原纱。玻璃纤维单丝直径可在0.5~30μ之间。SMC用无捻粗纱的单丝直径一般在13μ左右。

BMC／DMC 是Bulk／Dough Molding Compound的缩写，即团状模塑料。全称为不饱和聚酯树脂玻璃纤维增强团状模塑料。它是以不同规格不饱和聚酯树脂为粘合剂，以无碱玻璃纤维为增强材料，并加入填料及各种添加剂，经专业设备加工制得。因其具有优良的电气性能，机械性能，耐热性，耐化学腐蚀性，良好的流动性，适于结构复杂、薄壁的产品，因此广泛用于工业电气、电机、建筑、家用电器、生活用品、汽车配件等产业，用来加工各种绝源件、结构件、装饰件及生活用品。

我公司已与美国通用、人民电器、韩国LG等世界知名企业建立多年的长期合作伙伴关系。

SMC气缸的基本构造

SMC气缸的基本构造 由于气缸的使用目的不同，气缸的构造也是多种多样的，但使用最多的是单杆双作用气缸。下面就以单杆双作用气缸为例，说明气缸的基本构造。 图所示是SMC CM2系列双作用气缸的结构原理图，它由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件组成——这也是组成气缸的五大部分！ 缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小。活塞要在缸筒内做平稳的往复滑动，缸筒内表面的表面粗糙度应达到Ra0.8um。对钢管缸筒，内表面还应镀硬铬，以减小摩擦阻力和磨损，并能防止锈蚀。缸筒材质除使用高碳钢管外，还是用高强度铝合金和黄铜。小型气缸有使用不锈钢管的。带磁性开关的气缸或在耐腐蚀环境中使用的气缸，缸筒应使用不锈钢、铝合金或黄铜等材质。 SMC CM2气缸活塞上采用组合密封圈实现双向密封，活塞与活塞杆用压铆链接，不用螺母。 端盖上设有进排气通口，油的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。杆侧端盖上设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用寿命。导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。端盖过去常用可锻铸铁，现在为减轻重量并防锈，常使用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材料的。 活塞是气缸中的受压力零件。为防止活塞左右两腔相互窜气，设有活塞密封圈。活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性，减少活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力。耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。滑动部分太短，易引起早期磨损和卡死。活塞的材质常用铝合金和铸铁，小型缸的活塞有黄铜制成的。

SMC气缸选型介绍

SMC气缸选型介绍 1、SMC气缸按功能分类 超小型气缸：SMC CJ2系列气缸，缸径最小2.5mm 针型气缸：SMC CJP2系列气缸，缸径有6、10、15mm三种 标准型气缸：SMC CJ2系列气缸、CM2系列气缸、CA2系列气缸、MB1、MB系列气缸、CS2、CS1系列气缸 欧洲标准型气缸：SMC C55、C85、C96、CP96系列气缸 自由安装型气缸：SMC CU、CUJ系列气缸 薄型气缸：SMC CQ2、CQS系列气缸 轻巧型气缸：SMC CG1系列气缸 椭圆活塞型气缸：SMC MU系列气缸 锁紧型气缸：SMC CL、CN系列气缸 端锁型气缸：SMC CB系列气缸 气动滑台气缸：SMC MX系列气缸 滑动装置型气缸：SMC CXW系列气缸 双联型气缸：SMC CXS系列气缸 机械式无杆气缸：SMC MY1、MY3系列气缸 磁性无杆气缸：SMC CY1、CY3系列气缸

带导杆薄型气缸：SMC MGP、MGQ系列气缸 带导杆型气缸：SMC MGG、MGC系列气缸 止动型气缸：SMC RS系列气缸 回转夹紧型气缸：SMC MK系气缸 2、SMC气缸按尺寸分类： MC气缸按缸径分类，通常将缸径为10mm以下的气缸称为微型缸，缸径为10~25mm的气缸称为小型缸，缸径为32~100mm的气缸称为中型缸，直径大于100mm的气缸称为大型缸。 3、SMC气缸按安装方式分类： 基本安装型气缸：利用气缸缸体上的螺纹或通孔等进行安装 脚座型气缸：通过L型叫做进行安装 法兰型气缸：通过法兰进行安装，分杆侧法兰安装、无杆侧法兰安 装 耳环型气缸：通过耳环进行安装，可以实现气缸的摆动，分为单耳环、双耳环和和一体耳。 耳轴型气缸：通过耳轴进行安装，可以实现气缸的摆动，分为无杆 侧耳轴、杆侧耳轴和中间耳轴。