Các Vấn Đề Thường Gặp Trong Ép Nhựa SMC Và Giải Pháp?

Ép nhựa SMC đã trở thành một quy trình phổ biến trong sản xuất các chi tiết composite nhẹ và có độ bền cao, được sử dụng rộng rãi trong các ngành hàng không vũ trụ, giao thông vận tải, vật liệu xây dựng và xây dựng tiết kiệm năng lượng. Quy trình này có hiệu suất cao và chất lượng sản phẩm tốt, tuy nhiên quá trình ép SMC cũng gặp phải một số thách thức trong sản xuất.

Nhiễm bẩn khuôn

Nhiễm bẩn khuôn là vấn đề thường gặp làm giảm chất lượng bề mặt sản phẩm. Các dư lượng từ lần ép trước, nhựa chưa đóng rắn hoặc bụi bẩn từ bên ngoài có thể bám vào bề mặt khuôn và gây ra các khuyết tật bề mặt, bao gồm nhưng không giới hạn ở các vết trầy xước, sần sùi hoặc kết cấu bề mặt không đồng đều và không nhất quán.

Việc làm sạch khuôn thường xuyên và kỹ lưỡng là rất quan trọng. Phải sử dụng các chất tẩy rửa tương thích với vật liệu SMC để loại bỏ an toàn lớp cặn tích tụ trên bề mặt khuôn mà không làm hư hại khuôn. Nên áp dụng lớp phủ khuôn chất lượng để tạo thành một chất tách khuôn, hình thành lớp bảo vệ có thể dùng để bao bọc khuôn nhằm đơn giản hóa việc làm sạch. Việc làm sạch thường xuyên hơn có thể được lên lịch để phát hiện sớm nhiễm bẩn và ngăn ngừa sự tích tụ.

Bong bóng trong sản phẩm hoàn thiện

Bong bóng là một khuyết tật phổ biến khác ảnh hưởng đến vẻ ngoài tổng thể và độ bền cấu trúc của sản phẩm hoàn thiện, và thường xuất hiện rõ trong quá trình đúc SMC. Hầu hết các bong bóng là do độ ẩm tồn tại trong nguyên vật liệu, trộn không đều các hợp chất SMC, hoặc không khí bị mắc kẹt trong khuôn. Trong các ứng dụng quan trọng như bộ phận hàng không vũ trụ hoặc thiết bị xử lý hóa chất, bong bóng có thể làm giảm đáng kể độ bền và dẫn đến hỏng hóc nghiêm trọng.

Giải pháp bắt đầu từ việc xử lý đúng cách các nguyên vật liệu. Lưu trữ vật liệu SMC trong môi trường sạch và khô, lý tưởng nhất là sấy trước vật liệu để loại bỏ độ ẩm. Tối ưu hóa quá trình trộn cũng giúp đảm bảo sự lưu thông đồng đều giữa sợi và nhựa, đồng thời hạn chế không khí bị mắc kẹt trong SMC. Việc điều chỉnh các thông số gia công của khuôn để tăng hoặc giảm nhiệt độ và áp suất cũng có thể hỗ trợ quá trình thoát khí khỏi SMC và cho phép không khí bị giữ lại thoát ra trước khi vật liệu đóng rắn hoàn toàn. Cuối cùng, đối với các sản phẩm yêu cầu cao, việc áp dụng các hệ thống khuôn hút chân không sẽ giúp giảm đáng kể hiện tượng bong bóng khi đúc.

Độ chính xác kích thước không đạt

Việc nêu rõ các kích thước cần đạt được là rất quan trọng, đặc biệt với các chi tiết SMC. Những kích thước này cũng cần phải chính xác, vì các bộ phận khác cần phải lắp vừa với chi tiết đang được sản xuất. Kích thước không chính xác thường do mòn khuôn, dao động nhiệt độ đóng rắn hoặc sự khác biệt về độ dày vật liệu. Điều này có thể dễ dàng dẫn đến vấn đề trong quá trình lắp ráp cũng như làm tăng lượng phế phẩm tổng thể trong các ngành sản xuất điện - điện tử hoặc các dự án cơ sở hạ tầng.

Tránh sai lệch trong sản xuất. Để duy trì đúng thông số mục tiêu, hãy thường xuyên đánh giá và hiệu chuẩn khuôn, đảm bảo các bạc đạn điều khiển vẫn nguyên vẹn. Theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ đóng rắn, giữ mức dao động hẹp vì những thay đổi có thể dẫn đến co ngót khó dự đoán. Đảm bảo việc cấp liệu đồng đều bằng cách áp dụng các đơn vị đo lường để đảm bảo tính nhất quán của lớp vật liệu. Các đánh giá sản phẩm sau khi đúc nên được thực hiện và ghi chép lại bằng các chỉ số đã hiệu chuẩn cụ thể nhằm phát hiện và khắc phục sai sót.

Phân phối sợi không nhất quán

Trong xử lý SMC, các điểm tập trung của sức mạnh và tuổi thọ trong sự phân bố của sợi. Phân phối suy yếu xuất phát từ sự củng cố không đồng đều của sợi trong hỗn hợp quá mức hoặc từ dòng chảy không đúng của sợi trong việc xây dựng khuôn. Điều này dẫn đến sự quan tâm ngày càng tăng về các sản phẩm không hoàn hảo và các ứng dụng khu vực quan trọng của sản phẩm về tải và sức mạnh như yếu tố vận chuyển hoặc đồ chơi thể thao và giải trí.

Việc tích hợp sợi đúng cách cần được tập trung vào việc đạt được tối ưu hóa hoàn toàn bước trộn. Việc sử dụng các thiết bị trộn cần phải tương xứng với thể tích mẻ sản xuất, đồng thời lựa chọn từ các bộ phận xử lý được thiết kế nhằm giảm thiểu tình trạng trộn quá mức. Một số điều chỉnh thiết kế khuôn nên nhằm cải thiện dòng chảy của vật liệu, các yếu tố cần được tích hợp bao gồm bố trí cổng rót và kênh dẫn dòng cân bằng. Trong khoang đúc phân phối, cần kiểm soát áp lực khuôn và tốc độ dòng chảy để đạt được sự tích hợp sợi như mong muốn. Về mặt trực quan, cần sử dụng sợi dạng cắt ngắn có độ phân tán tốt và chất lượng cao hơn để tạo ra sản phẩm đạt yêu cầu.

Chưa hoàn tất quá trình đóng rắn

Việc đóng rắn không hoàn tất có thể dẫn đến hư hại cấu trúc và các bộ phận, đồng thời ảnh hưởng đến độ bền của chúng. Đóng rắn không hoàn tất thường xảy ra do không tuân thủ đúng các quy định và quy trình về nhiệt độ đóng rắn và thời gian ép, hoặc do vật liệu sử dụng chưa được tối ưu. Để đảm bảo quá trình đóng rắn hoàn tất, các điều kiện áp dụng cần phù hợp với loại SMC cụ thể đang được sử dụng. Tất cả khuôn phải không chỉ đạt được nhiệt độ yêu cầu mà còn duy trì ổn định trong suốt chu kỳ đóng rắn. Nếu các chi tiết dày hoặc có cấu tạo phức tạp, thời gian ép cần được tăng lên. Chỉ nên sử dụng các vật liệu SMC đã được đậy kín và bảo quản đúng cách để tránh suy giảm chất lượng công thức, cùng với các tác nhân đóng rắn hiệu quả.

Các bộ phận đang trong quá trình xử lý nên được kiểm tra xác minh ngẫu nhiên để đánh giá các tính chất khác cho thấy quá trình đóng rắn có thể đã hoàn tất, chứ không phải các tính chất được sử dụng cho ứng dụng. Ví dụ, cần thực hiện kiểm tra đến khi hỏng ở tiết diện nhỏ, cũng như đo độ bền kéo để đảm bảo giá trị đạt yêu cầu.