หน้าหลัก > ข่าว > เนื้อหา

สามองค์ประกอบของกระบวนการฉีดขึ้นรูป SMC และการควบคุม

Jun 20, 2022

ในกระบวนการปั้น SMC จำเป็นต้องใส่ใจในการควบคุม "สามจุด" ซึ่งเป็นสามองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดเช่นกัน กล่าวคือ อุณหภูมิในการขึ้นรูป แรงดันในการขึ้นรูป และการควบคุมเวลาในการขึ้นรูป


1 อุณหภูมิแม่พิมพ์ควบคุมอุณหภูมิแม่พิมพ์เป็นอุณหภูมิแม่พิมพ์ที่ระบุในระหว่างการปั้น พารามิเตอร์กระบวนการนี้กำหนดเงื่อนไขการถ่ายเทความร้อนจากแม่พิมพ์ไปยังวัสดุในช่องแม่พิมพ์ และมีผลกระทบชี้ขาดต่อกระบวนการหลอม การไหล และการบ่มของวัสดุ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารประกอบการขึ้นรูปแบบ SMC ระหว่างกระบวนการขึ้นรูปมีความซับซ้อน เนื่องจากพลาสติกเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดศูนย์กลางและขอบของวัสดุจึงมากในช่วงเริ่มต้นของการขึ้นรูป ซึ่งจะทำให้ปฏิกิริยาการบ่มและการเชื่อมขวางไม่เริ่มต้นพร้อมกันที่ด้านในและด้านใน ชั้นนอกของวัสดุ วัสดุพื้นผิวแข็งตัวเร็วเนื่องจากความร้อนทำให้เกิดเปลือกแข็ง ในขณะที่วัสดุภายในหดตัวจากการบ่มในภายหลังถูกจำกัดโดยเปลือกแข็งภายนอก ส่งผลให้เกิดความเครียดอัดตกค้างในชั้นผิวของผลิตภัณฑ์ขึ้นรูป ในขณะที่ชั้นในมี ความเค้นดึงตกค้าง การมีอยู่ของความเค้นตกค้างจะทำให้ผลิตภัณฑ์เกิดการบิดงอ การแตกร้าว และความแข็งแรงลดลง ดังนั้นจึงเป็นหนึ่งในเงื่อนไขสำคัญในการได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงเพื่อใช้มาตรการเพื่อลดความแตกต่างของอุณหภูมิภายในและภายนอกของวัสดุในช่องแม่พิมพ์และขจัดการบ่มที่ไม่สม่ำเสมอ อุณหภูมิการขึ้นรูปของสารประกอบการขึ้นรูปแบบ SMC ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิพีคแบบคายความร้อนและอัตราการแข็งตัวของระบบการบ่ม โดยทั่วไป ช่วงอุณหภูมิที่มีอุณหภูมิสูงสุดในการบ่มที่ต่ำกว่าเล็กน้อยจะถูกนำมาเป็นช่วงอุณหภูมิการบ่ม ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 135-170 องศาและพิจารณาจากการทดสอบ สำหรับระบบที่มีอัตราการแข็งตัวเร็ว จะใช้อุณหภูมิที่จุดล่าง และสำหรับระบบที่มีอัตราการแข็งตัวช้า จะใช้อุณหภูมิที่จุดที่สูงกว่า เมื่อขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบาง จะใช้ขีดจำกัดบนของช่วงอุณหภูมิ เมื่อขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ที่มีผนังหนา จะใช้ขีดจำกัดล่างของช่วงอุณหภูมิ อย่างไรก็ตาม เมื่อขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบางที่มีความลึกมาก ควรใช้ขีดจำกัดล่างของช่วงอุณหภูมิเนื่องจากกระบวนการที่ยาวนานในการป้องกันการแข็งตัวของวัสดุในกระบวนการไหล บนพื้นฐานของการไม่ทำลายความแข็งแรงและดัชนีประสิทธิภาพอื่นๆ ของผลิตภัณฑ์ การเพิ่มอุณหภูมิการขึ้นรูปอย่างเหมาะสมจะเป็นประโยชน์ในการย่นรอบการปั้นและปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ อุณหภูมิการขึ้นรูปแบบต่ำไม่เพียงแต่ทำให้วัสดุหลอมเหลวมีความหนืดสูงและมีความลื่นไหลต่ำ แต่ยังทำให้ผลิตภัณฑ์มีความแข็งแรงต่ำ มีลักษณะที่ทึบ การเกาะติดของแม่พิมพ์ และการเสียรูปจากการดีดออกในระหว่างการขึ้นรูปเนื่องจากปฏิกิริยาเชื่อมขวางนั้นยากต่อการดำเนินการอย่างเต็มที่


2, การควบคุมแรงดันของแม่พิมพ์ ความดันในการขึ้นรูปมักจะแสดงโดยแรงดันการขึ้นรูป (MPA) นั่นคืออัตราส่วนของแรงทั้งหมดที่กระทำโดย FRP ไฮดรอลิกกดบนแม่พิมพ์ต่อพื้นที่คาดการณ์ของโพรงแม่พิมพ์ในทิศทางแรงดัน หน้าที่ของแรงดันในการขึ้นรูปในกระบวนการขึ้นรูปคือการทำให้แม่พิมพ์ปิดและทำให้วัสดุมีความหนาแน่นมากขึ้น และเพื่อส่งเสริมการไหลของวัสดุหลอมเหลวและปรับสมดุลแรงดันที่เกิดจากการทำให้สารโมเลกุลต่ำในโพรงแม่พิมพ์ระเหยกลายเป็นไอ วัสดุขึ้นรูปที่มีแรงอัดสูงจะใช้พลังงานมากขึ้นในระหว่างการอัดแน่น ดังนั้นจึงต้องใช้แรงดันในการขึ้นรูปที่สูงขึ้นในระหว่างการขึ้นรูป ดังนั้น ความดันของวัสดุเทกองขึ้นรูปจึงสูงกว่าของแม่พิมพ์เปล่า และความดันของวัสดุขึ้นรูป smc/bmc จะสูงกว่าวัสดุผงขึ้นรูป เมื่อขึ้นรูปวัสดุที่มีความหนืดละลายสูงและอัตราการเชื่อมขวางที่รวดเร็ว และผลิตภัณฑ์แปรรูปที่มีรูปร่างซับซ้อน ผนังบาง ความลึกหรือพื้นที่ จำเป็นต้องเอาชนะความต้านทานการไหลขนาดใหญ่เพื่อเติมโพรงแม่พิมพ์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้การขึ้นรูปแบบสูง ความกดดัน. อุณหภูมิการขึ้นรูปที่สูงจะช่วยเร่งปฏิกิริยาเชื่อมขวาง ส่งผลให้ความหนืดหลอมเหลวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงต้องใช้แรงกดสูงในการขึ้นรูป แรงดันในการขึ้นรูปสูงมีข้อดีหลายประการ เช่น การเพิ่มความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์ ลดการหดตัวของแม่พิมพ์ ส่งเสริมการเติมแม่พิมพ์ที่มีการไหลอย่างรวดเร็ว การเอาชนะการบวม และการป้องกันรูพรุน อย่างไรก็ตาม แรงดันในการขึ้นรูปที่มากเกินไปจะลดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ เพิ่มการใช้พลังงานของเครื่องกดไฮดรอลิก และเพิ่มความเครียดตกค้างในผลิตภัณฑ์ ดังนั้นเมื่อแปรรูปผลิตภัณฑ์จากแม่พิมพ์พลาสติกเทอร์โมเซตติง การกดล่วงหน้า การอุ่นล่วงหน้า และการเพิ่มอุณหภูมิการขึ้นรูปอย่างเหมาะสมจึงมักถูกนำมาใช้เพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันการขึ้นรูปแบบสูง หากอุณหภูมิอุ่นล่วงหน้าเพิ่มขึ้นอย่างไม่เหมาะสมหรือเวลาอุ่นเครื่องนานขึ้น ความลื่นไหลของการบ่มบางส่วนในระหว่างการอุ่นล่วงหน้าจะลดลง แทนที่จะลดแรงดันในการขึ้นรูป ควรใช้แรงดันในการขึ้นรูปที่สูงขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุจะเติมเข้าไปในโพรงของแม่พิมพ์



3 เวลาในการปั้นควบคุมเวลาปั้นเรียกอีกอย่างว่าการอัดขึ้นรูปการรักษาความร้อนและเวลาในการถือแรงดัน หมายถึงเวลาที่วัสดุถูกทำให้ร้อนและแข็งตัวในแม่พิมพ์หลังจากที่ปิดแม่พิมพ์จนสนิทหรือครั้งสุดท้ายที่ปล่อยลมและปิดแม่พิมพ์และเปิดแม่พิมพ์ หน้าที่หลักของเวลาในการขึ้นรูปในกระบวนการขึ้นรูปคือการให้เวลาเพียงพอสำหรับวัตถุขึ้นรูปที่มีรูปร่างเป็นโพรงเพื่อให้การบ่มเสร็จสมบูรณ์ การบ่มหมายถึงกระบวนการสร้างโครงสร้างร่างกายของพลาสติกเทอร์โมเซตติงในระหว่างการขึ้นรูป จากธรรมชาติของปฏิกิริยาเคมี กระบวนการบ่มเป็นกระบวนการของปฏิกิริยาเชื่อมขวาง อย่างไรก็ตาม "การบ่มอย่างสมบูรณ์" ในกระบวนการไม่ได้หมายความว่าปฏิกิริยาเชื่อมขวางได้ดำเนินการจนถึงจุดสิ้นสุด กล่าวคือ กลุ่มที่ทำงานอยู่ทั้งหมดที่สามารถมีส่วนร่วมในการเชื่อมโยงข้ามได้มีส่วนร่วมในปฏิกิริยา ในแง่ของเทคโนโลยี คำนี้หมายความว่าปฏิกิริยาเชื่อมขวางได้ดำเนินการในระดับที่เหมาะสม และคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่ครอบคลุมหรือคุณสมบัติอื่นๆ ที่ระบุเป็นพิเศษของผลิตภัณฑ์ได้บรรลุตัวบ่งชี้ที่คาดหวังไว้ เห็นได้ชัดว่าระดับการเชื่อมขวางของผลิตภัณฑ์ไม่สามารถเข้าถึงได้ถึง 100 องศา แต่ระดับการบ่มสามารถเกิน 100 องศา โดยทั่วไป ปรากฏการณ์ที่การเชื่อมขวางเกินระดับที่จำเป็นสำหรับการบ่มที่สมบูรณ์เรียกว่า "การสุกมากเกินไป" มิฉะนั้นจะเรียกว่า "ขณะกำลังสุก" การกำหนดระยะเวลาในการขึ้นรูปนั้นสัมพันธ์กับหลายปัจจัย เช่น อัตราการแข็งตัวของสารประกอบการขึ้นรูปแบบ SMC รูปร่างและความหนาของผนังของผลิตภัณฑ์ โครงสร้างของแม่พิมพ์ อุณหภูมิในการขึ้นรูปและความดันในการขึ้นรูป การกด การอุ่น และการขึ้นรูปไอเสีย ในบรรดาปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ อุณหภูมิในการขึ้นรูป ความหนาของผนังผลิตภัณฑ์ และสภาวะการอุ่นล่วงหน้า มีผลกระทบที่สำคัญที่สุดต่อเวลาในการขึ้นรูป สภาวะการอุ่นที่เหมาะสมสามารถเร่งกระบวนการให้ความร้อนของวัสดุในช่องแม่พิมพ์และกระบวนการเติมโพรงแม่พิมพ์ ดังนั้นจึงช่วยลดระยะเวลาในการขึ้นรูป เมื่ออุณหภูมิการขึ้นรูปเพิ่มขึ้น เวลาการขึ้นรูปจะสั้นลง และเมื่อความหนาของผนังผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น เวลาการขึ้นรูปจะขยายออกไปตามลำดับ เมื่ออุณหภูมิและแรงดันในการขึ้นรูปคงที่ เวลาในการขึ้นรูปจะกลายเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ เวลาในการขึ้นรูปสั้นเกินไป เรซินไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้ ผลิตภัณฑ์ยังไม่สุก ดังนั้นคุณสมบัติทางกลจึงไม่ดี ลักษณะที่ปรากฏขาดความมันวาว และง่ายต่อการบิดงอและทำให้เสียรูปหลังการขึ้นรูป การขยายเวลาการขึ้นรูปอย่างเหมาะสมไม่เพียงแต่สามารถเอาชนะข้อบกพร่องข้างต้น แต่ยังลดการหดตัวของผลิตภัณฑ์และปรับปรุงการต้านทานความร้อน ความแข็งแรง และคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม การยืดเวลาการขึ้นรูปที่มากเกินไปจะนำไปสู่การสุกของผลิตภัณฑ์ ซึ่งจะไม่เพียงลดประสิทธิภาพการผลิตและเพิ่มการใช้พลังงาน แต่ยังเพิ่มการหดตัวเนื่องจากการ cross-linking ที่มากเกินไป ซึ่งจะนำไปสู่ความเครียดภายในมากขึ้นระหว่าง เรซินและสารตัวเติม และมักจะทำให้พื้นผิวผลิตภัณฑ์มืดและพอง และในกรณีที่ร้ายแรง ผลิตภัณฑ์จะแตก


ส่งคำถาม