Які поширені проблеми в процесі формування SMC і як їх вирішити?

Формування SMC стало популярним процесом у виробництві легких, міцних композитних деталей, які використовуються в аерокосмічній, транспортній галузях, будівельних матеріалах та у конструкціях, що економлять енергію. Процес характеризується високою ефективністю та якістю продукції, однак у процесі формування SMC існують певні виробничі труднощі.

Забруднення форми

Забруднення форми — поширена проблема, що знижує якість поверхонь виробу. Залишки попереднього формування, неполімеризована смола або сторонні забруднення можуть залишатися на поверхні форми й призводити до дефектів поверхні, зокрема, поверхневих вад, нерівномірної або неоднорідної текстури поверхні.

Регулярне та ретельне очищення форми є життєво важливим. Для безпечного видалення залишків матеріалу з поверхні форми слід використовувати засоби для очищення, сумісні з SMC-матеріалом, щоб не пошкодити форму. Рекомендується наносити якісний конструкційний склад форми, що діятиме як підлоговий засіб, утворюючи захисний шар, який можна використовувати для обмеження контакту матеріалу з формою, спрощуючи подальше очищення. Частіше планувати очищення, щоб швидше виявляти забруднення та запобігати його накопиченню.

Бульбашки у готовій продукції

Бульбашки — це ще один поширений дефект, який впливає на загальний зовнішній вигляд і структурну міцність готового виробу, особливо помітний при формуванні SMC. Більшість бульбашок виникає через наявність вологи в сировині, погане змішування SMC-компонентів або затраплювання повітря в формі. У критичних застосуваннях, таких як авіаційні деталі чи обладнання для хімічної переробки, бульбашки можуть значно знизити міцність і призвести до катастрофічного руйнування.

Рішення починається з правильного поводження з сировиною. Зберігайте матеріали SMC у чистому, сухому середовищі, бажано попередньо просушуючи матеріали, щоб позбутися вологи. Оптимізація процесу змішування також може сприяти забезпеченню рівномірної циркуляції волокна та смоли, обмежуючи при цьому потрапляння повітря в SMC. Зміна параметрів обробки форми для підвищення або зниження температури та тиску також може допомогти у видаленні газів із SMC та дозволити захопленому повітрю вийти до того, як матеріал повністю затвердіє. Нарешті, для продуктів із високими вимогами застосування вакуумних систем формування значно зменшує ймовірність утворення бульбашок під час формування.

Неточність розмірів

Чітке визначення розмірів, яким необхідно відповідати, є дуже важливим, особливо для деталей SMC. Ці розміри також мають бути точними, оскільки інші компоненти повинні точно прилягати до виготовленої деталі. Неточні розміри найчастіше виникають через знос форми, коливання температури затвердіння або різницю в товщині матеріалу. Це легко може призвести до проблем під час складання, а також збільшити загальні відходи виробництва в таких галузях, як електротехнічне та електронне виробництво чи інфраструктурні проекти.

Уникайте розбіжностей у виробництві. Щоб дотримуватися цільових характеристик, регулярно перевіряйте та калібруйте форми, забезпечуючи цілісність опорних елементів. Контролюйте та регулюйте температуру затвердіння, підтримуючи мінімальні коливання, оскільки їх зміни можуть призвести до непередбачуваного стискання. Забезпечуйте постійну подачу, застосовуючи одиниці вимірювання для однаковості шарів. Після формування слід проводити оцінку продукту та документувати її за допомогою спеціальних відкаліброваних метрик для фіксації та усунення відхилень.

Нестабільний розподіл волокна

Під час обробки SMC ключовими аспектами міцності та довговічності є розподіл волокна. Поганий розподіл виникає через нерівномірне ущільнення волокон під час надмірного змішування або неправильний рух волокна під час формування прес-форми. Це призводить до зростання кількості неякісних виробів і створює критичні зони в місцях навантаження та міцності продукту, таких як елементи транспорту чи спортивного та туристичного приладдя.

Правильна інтеграція волокна має бути спрямована на досягнення повної оптимізації етапу змішування. Використання змішувальних установок має бути пропорційним до об’єму партії, при цьому слід вибирати установки з процесорів, розроблених для мінімізації надмірного змішування. Деякі конструктивні зміни форм мають покращити потік матеріалів; до числа заходів, які слід реалізувати, входять збалансовані системи живлення та організація каналів течії. Для отримання бажаної інтеграції волокна слід застосовувати дистрибутивне формування в порожнині конструкції, контроль тиску форми та швидкості потоку. Візуально слід використовувати збалансоване рубане волокно з рівномірним розподілом та вищою якістю для отримання бажаного продукту.

Незавершене затвердіння

Недостатнє витримування призводить до пошкодження конструкцій і деталей, а також впливає на їх міцність. Недостатнє витримування зазвичай виникає через неправильне дотримання правил і процедур щодо температури витримування та часу замикання або через неоптимальні використані матеріали. Для повного витримування слід використовувати умови, що відповідають конкретному типу використаного SMC. Усі форми повинні не лише досягати потрібної температури, але й підтримувати її протягом усього циклу витримування. Якщо деталі мають велику товщину або складну форму, час замикання слід збільшити. Слід використовувати лише SMC-матеріали, які були належним чином запечатані та збережені, щоб уникнути деградації складу, а також ефективні агенти для витримування.

Деталі, що перебувають у процесі, повинні піддаватися випадковому перевірочному тестуванню для оцінки інших властивостей, які вказують на завершення процесу вулканізації, а не тих, що використовуються для застосування. Наприклад, слід проводити тестування до руйнування за мінорним перерізом, а також вимірювати міцність на розтяг, щоб переконатися у відповідності необхідному значенню.