SMC成型工艺总结
SMC模压成型工艺过程
SMC模压成型工艺过程SMC模压成型工艺过程SMC模压成型工艺过程，主要有以下几个工序1. 压制前准备（1）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。
（2）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。
（3）设备的准备①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台面平行度等。
②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。
加料前要用干净纱布将脱模剂擦均，以免影响制品外观质量。
对于新模具，用前必须去油。
2、加料（1）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(2) 加料面积的确定加料面积的大小,直接影响到制品的密度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%。
过小会因流程过长而导致玻纤取向，降低强度，增加波纹度，甚至不能充满模腔；过大，不利于排气，易产生制品内裂纹。
（3）加料位置与方式加料位置与方式直接影响到制品的外观，强度与方向性。
通常情况下，料的加料位置应在模腔的中部。
对于非对称复杂制品，加料位置必须确保成型时料流同时达到模具成型内腔各端部。
SMC作为一种新型材料，根据具体用途和要求的不同又发展出一系列新品种，如HNC、XMC、ZMC等。
①高强度模压料（Hight Molding Compound, HMC）和高强度片状模压料XMC主要用于制造汽车部件。
HMC中不加或少加填料，采用短切玻璃纤维，纤维含量为65%左右，玻璃纤维定向分布，具有极好的流动性和成型表面，其制品强度约是SMC制品强度的3倍。
smc生产工艺介绍
SMC生产工艺介绍模压成型工艺始于1909年，当时主要用于生产以木粉、石棉及石英粉为填料的酚醛复合材料制品。
随着SMC、BMC和新型塑料的出现，模压成型工艺发展很快。
据1990年国外统计，在纤维增强树脂基复合材料的各种成型工艺中，模压成型工艺的占有率已达42%以上，居各种成型工艺之首。
模压成型工艺的主要特点：①生产效率高，便于实现专业化和自动化生产；②产品尺寸精度高，重复性好；③表面光洁，无需第二次修饰；④能一次成型结构复杂的制品；⑤可进行批量生产。
模压成型的不足之处在于模具制造复杂，投资较大，加上受压机限制，最适合大批量生产中小型复合材料制品，随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和压力也相对降低，使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展，目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。
模压料的组成：1.合成树脂复合材料模压制品所用的模压料要求合成树脂：①对增强材料有良好的浸渍性能，以便合成树脂和增强材料界面上形成良好的粘接；②有适当的粘度和良好的流动性，在压制条件下能够和增强材料一道均匀地充满整个模腔；③在压制条件下具有适宜的固化速度，并且固化过程中不产生副产物或副产物少，体积收缩率小；④能够满足模压制品特定的性能要求。
按照以上的选材要求，常用的合成树脂有：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、聚丁二烯树脂、烯丙基酯、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。
其中不饱和聚酯树脂主要用于SMC、BMC等。
为使模压制品达到特定的性能指标，在选定树脂品种和牌号后，还应选择相应的辅助材料、填料和颜料。
2.增强材料模压料中常用的增强材料主要有玻璃纤维开刀丝、无捻粗纱、有捻粗纱、连续玻璃纤维束、玻璃纤维布、玻璃纤维毡等，也有少量特种制品选用石棉毡、石棉织物（布）和石棉纸以及高硅氧纤维、碳纤维、有机纤维和天然纤维等品种。
有时也采用两种或两种以上纤维混杂料作增强材料。
热塑性SMC模压成型工艺
热塑性SMC模压成型SMC是用不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂和着色剂等混合成树脂糊浸渍短切纤维粗纱或玻璃纤维毡，并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来形成的片状模压料。
SMC作为一种发展迅猛的新型模压料，具有许多特点：①重现性好，不受操作者和外界条件的影响；②操作处理方便；③操作环境清洁、卫生，改善了劳动条件；④流动性好，可成型异形制品；⑤模压工艺对温度和压力要求不高，可变范围大，可大幅度降低设备和模具费用；⑥纤维长度40～50mm，质量均匀性好，适宜于压制截面变化不大的大型薄壁制品；⑦所得制品表面光洁度高，采用低收缩添加剂后，表面质量更为理想；⑧生产效率高，成型周期短，易于实现全自动机械化操作，生产成本相对较低。
SMC模压成型工艺：将SMC材料计量后放入金属模具中，在合适的温度，压力，时间条件下固化成模具型状的SMC制品，一般SMC 制品生产加工过程有以下几个步骤：装模具时间---模具加热时间---压机开启时间----制品取出时间----模具清理时间----加料时间----模具闭合时间-----固化周期---制品后加工时间从以上SMC制品生产加工过程分析对其生产效率的因素主要有以下几个因素：模具因素，压机因素，材料因素，人员因素SMC模具因素：SMC模具设计中加热系统设计，其涉及到在SMC制品生产过成中模具升温速度和模具热量平衡速度，模具前期升温速度快，可以使SMC模具在较短的时间内达到模压成型温度，良好的模具热量平衡速度可以使SMC材料在固化反应前期快速得到反应所需要的热量，加快SMC材料在模具中的固化反应速度，缩短了制品保压时间，提高SMC制品生产效率。
还有在模具设计中也要充分考虑材料在模具中的放料和SMC制品顶出及取出的难易程度。
其直接影响操作工人在SMC制品的加工过程中操作方便程度，对生产效率有非常大的影响，有时通过合理的模具设计，还可以减少操作人员。
SMC成型工艺分析
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4.3.3 SMC的生产工艺
SMC生产工艺流程和生产机组详见 p92图4-18和图4-19，主要包括以下 工序： 1.树脂糊的制备及上糊操作 树脂糊的制备分为两种方法：批 混合法和连续计量混合法， 树脂糊的粘度要求及控制， 上糊操作的要求
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4.3.3 SMC的生产工艺
SMC常用的Up树脂种类
1、低粘度；便于浸渍GF。 1、顺酐型Up树脂； 2、易同增稠剂反应；满足增稠的要求。 2、乙烯基树脂； 3、可降低收缩性； 3、丙烯酸环氧脂树 4、固化迅速，提高生产效率； 脂； 5、应具有较高的热强度和一定的韧性； 4、环氧化聚丁二烯 在制品脱模时，不易损坏或开裂。 树脂；
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4.3.2 SMC的组分及其性能
SMC的组分及其性能
SMC
树脂糊 增强纤维
UP 树 脂
交 联 剂
引 发 剂
增 稠 剂
脱 模 剂
低收 缩添 加剂
无 机 填 料
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4.3.2 SMC的组分及其性能
1.不饱和聚脂树脂（Up树脂）
SMC对Up树脂的基本要求
4.3.2 SMC的组分及其性能
6、低收缩添加剂
品种 PS PE Up树脂的固化收缩率，保 PVAc 降低 低收缩添加剂的作用 证制品的表光洁度及尺寸稳定 1. 热塑性聚合物的添加量通常控制在 5%左右（质 用量 1. 热塑性聚合物的热膨胀作用； 15 20 25 30 15 20 性。 25 30 15 20 25 30 量比）。过多将会对 Up体系起增塑作用，降低 ％ 低收缩机理 2. 热塑性聚合物的贮存作用； 树脂体系的强度；同时使放热峰值下降，固化 线收 3. 热塑性聚合物的溶解或溶胀作用。 时间延长。 0.25 0.23 0.14 0.103 0.217 0.187 0.160 0.146 0.219 0.216 0.143 0 .057 缩率 2. 低收缩添加剂的用量对制品线收缩率的影响。 常用热塑性聚合物低收缩添加剂的种类及特性 ％
SMC片状模压成型工艺
18
填料
z 填料按其化学成分可分为四类：氧化硅及硅酸盐类(石棉、 滑石粉、瓷土、氧化硅、硅藻土等)；碳酸盐类(碳酸钙)；硫 酸盐类(硫酸钡、硫酸钙等)；氢氧化物类(氢氧化铝)。
z 多数情况下填料用量占SMC配方总量的1／3以上。
CaCO3
遮盖性好，改善制品 表面性能。
类型 I II
性能 颗粒尺寸/μm 吸油值
19
SMC模塑料常用引发剂的特性
性能
状态
70℃
半衰期，/h
90 ℃ 110 ℃
130 ℃
150 ℃
固化温度，℃
用量，%
贮存期，室温
BPO 糊状 1.4 1.2 0.13
/ / 107~149 2 1周
引发剂 TBP 液体 / 7 6 0.7 /
121-149 1
2月
DCP 粉未
/ / 2.3 2.3 0.26 125~149 2 >3月
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内脱模剂
对于SMC，粘模是一个严重的问题，因此须在配方中加 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。所选用脱模剂的熔点低于固化温 度，以保证其在树脂固化前已熔化。其加入量一般为0.5 ％～2％。
常用的内脱模剂： 硬脂酸 硬酯酸锌 硬酯酸钙 硬酯酸镁
加热固化
膨胀
降温脱模
收缩
收缩
极小收缩
消除了体积收缩引起的内应力
产生微分离
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UP固化过程中的体积变化
热膨胀
热收缩 固化结束（141℃)
固化收缩和热收 缩（141℃)
冷却 初期体积
树脂膨胀2.8％ 树脂收缩7.1％
SMC的发展现状及成型工艺
S M C的发展现状及成型工艺(总64页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--SMC的发展现状及成型工艺摘要模压料的选取在一定程度上决定了片状模塑料（SMC）制品的质量，选择适当的原料能满足制品的特殊性能要求，而且成型工艺也是制造模压制件的重中之重。
本文首先介绍了SMC的原料组成，其中包括树脂，引发剂，低收缩添加剂，化学增稠剂，内脱模剂，着色剂以及增强材料，对于各组分的性能要求也作了简单介绍；其次分层论述了SMC的成型工艺，包括制片机组的类型和结构，SMC的生产工艺，SMC模压成型设备及工艺，而对于SMC制品存在的问题本文借鉴了几种国外改善措施，包括表面漆泡，溶剂吸入，密度大，污染环境及汽车零部件生产线的完善等等；最后对于SMC的工业应用及回收利用作了简单论述。
希望大家能通过此文对SMC复合材料有一个新的认识。
关键词：SMC，树脂，玻璃纤维，模压成型，汽车部件SMC Moulded Situation And The Development ProcessABSTRACTMolding material selection to a certain extent, determine the sheet molding compound (SMC) product quality, select the appropriate raw materials to meet the performance requirements of special products, and the molding process is the priority of mould article first describes the SMC feedstock composition, including resin, initiators, LPA, chemical thickeners, releasing agent, stains, and enhanced materials, for each component of performance requirements had also made a simple introduction; Secondly tiered discusses the SMC molding process, including the production unit of the type and structure of the production process of SMC, SMC molding equipment and technology, as for SMC problems this article draws on several foreign improvement measures, including the surface paint on the bubble, solvent inhalation, density, pollution of the environment and the improvement of the production line of automotive components, etc.; finally for industrial applications and recycling of SMC briefly discussed. I hope you can pass this article on the SMC composites have a new understanding.KEY WORDS: SMC , resin, glass fiber, moulding, auto parts目录前言 0第1章SMC复合材料的基本组成 (2)树脂 (2)引发剂 (4)填料 (5)低收缩添加剂 (6)化学增稠剂 (7)内脱模剂 (9)着色剂 (10)增强材料 (10)第2章 SMC的生产设备及工艺 (11)概述 (11)制片机组的类型和结构 (12)类型 (12)制片机组结构 (13)SMC的生产工艺 (13)SMC模压成型设备与工艺 (13)成型工艺对SMC 表面质量的影响 (14)SMC模压成型设备 (16)设备系统性维护与维修 (17)举例： (18)第3章 SMC产品缺陷的改善措施 (19)增韧型UP克服漆泡 (19)减少溶剂吸入 (20)改性树脂作低轮廓添加剂 (20)免喷涂 SMC (20)低密度 SMC (20)环境友好 SMC (21)成型监控仪器 (21)成型生产线的发展方向 (21)第4章 SMC的应用及回收 (22)在汽车工业中的应用 (22)SMC的回收 (23)SMC的回收方法 (23)SMC回收材料的再利用 (24)结论 (24)谢辞 (26)参考文献 (27)外文资料翻译 (29)前言SMC在上世纪60年代初开始出现，60年代末在世界市场上初具生产规模。
SMC模压成型工艺过程
ＳMC模压成型工艺过程ＳMＣ模压成型工艺过程,主要有以下几个工序ﻫ1. 压制前准备ﻫ(１)ＳMC得质量检查ﻫSMC片材得质量对成型工艺过程及制品质量有很大得影响。
因此,压制前必须了解料得质量,如树脂糊配方、树脂糊得增稠曲线、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。
(2)剪裁ﻫ按制品得结构形状,加料位置,流程决定片材剪裁得形状与尺寸,制作样板裁料、剪裁得形状多为方形或圆形,尺寸多按制品表面投影面积得40%－8０％。
为防止外界杂质得污染,上下薄膜在装料前才揭去。
(３)设备得准备①熟悉压机得各项操作参数,尤其要调整好工作压力与压机运行速度及台面平行度等。
②模具安装一定要水平,并确保安装位置在压机台面得中心,压制前要先彻底清理模具,并涂脱模剂。
加料前要用干净纱布将脱模剂擦均,以免影响制品外观质量。
对于新模具,用前必须去油。
2、加料ﻫ(1)加料量得确定ﻫ每个制品得加料量在首次压制时可按下式计算:加料量=制品体积×1、８ﻫ(2) 加料面积得确定ﻫ加料面积得大小,直接影响到制品得密度程度料得流动距离与制品表面质量。
它与SMC 得流动与固化特性、制品性能要求、模具结构等有关、一般加料面积为40％-80％。
过小会因流程过长而导致玻纤取向,降低强度,增加波纹度,甚至不能充满模腔;过大,不利于排气,易产生制品内裂纹、ﻫ(3)加料位置与方式加料位置与方式直接影响到制品得外观,强度与方向性。
通常情况下,料得加料位置应在模腔得中部。
对于非对称复杂制品,加料位置必须确保成型时料流同时达到模具成型内腔各端部。
ﻫ加料方式必须有利于排气。
多层片材叠合时,最好将料块按上小下大呈宝塔形叠置、另外,料块尽量不要分开加,否则会产生空气裹集与熔接区,导致制品强度下降。
ﻫ(４) 其她ﻫ在加料前,为增加片材得流动性,可采用１00℃或120℃下预热操作。
这一点对成型深拉形制品尤其有利、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,经过一定得固化制度后,制品成型结束。
SMC模压成型工艺介绍
共聚物
PVAc
0.25
线
收
缩 率
0.20
0.16
低收缩剂的种类、用量与线收缩 率的关系
1
2 1－氯醋共聚物；2－聚苯乙烯； 3－聚乙烯
3
0.01
15 20 25 30 添加量（重量份）
.29.
SMC的组分及其性能
无机填料
属惰性物质 作用： 1、降低材料成本；
2、改善制品性能。 缺点： 随填料加入量增加，树脂糊粘度
若缩短贮存SMC的启用 0
期，可将其在45℃烘房内进行
0
1
23 45
时间（h）
稠化，若延长贮存期，应在较
低的温度(小于25℃)下存放。
树脂增稠与温度的关系
.20.
SMC的组分及其性能
（4）增稠机理
两个阶段 第一阶段
金属氧化物或氢氧化物与聚酯端基－ COOH进行酸碱反应，生成碱式盐。
O
C OH + MO
使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型。
.2.
SMC的特点与种类
SMC具有的特点：
1) 制品的重现性好， SMC的制造不易受操作者和外界条 件的影响 2) 加工制品操作处理方便，不粘手 3) 作业环境清洁，大大改善了劳卫环境 4) 片材质量均匀，适宜压制截面变化不大的大型薄壁制品 5) 树脂和玻璃纤维可以流动，可成型带肋条和凸部的制品 6) 成型的制品表面光洁度高 7) 生产效率高、成型周期短、成本低
细度： 粒径要求小于120μm（120目）。 88μm（170目，水泥细度） 60μm（200目）
颗粒太粗容易分离沉淀；太细、吸油率高，树脂用量大。
油吸附量： 填料被亚麻仁油润湿的质量百分比。
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4.3.1 SMC的特点与种类
SMC的种类 SMC（片状模压料）sheet molding compound BMC（块状模塑料）bank molding compound TMC（厚片状模塑料） 结构SMC按纤维形态与分布不同又分为：SMC-R， SMC-C，SMC-D等类型。 高强SMC可分为：HMC和XMC。 低收缩SMC（LS-SMC） 渗透增稠SMC（ITP-SMC） 高弹SMC 低密度SMC 耐热SMC
4.3.2 SMC的组分及其性能
6、低收缩添加剂
品种 PS PE Up树脂的固化收缩率，保 PVAc 降低 低收缩添加剂的作用 证制品的表光洁度及尺寸稳定 1. 热塑性聚合物的添加量通常控制在 5%左右（质 用量 1. 热塑性聚合物的热膨胀作用； 15 20 25 30 15 20 性。 25 30 15 20 25 30 量比）。过多将会对 Up体系起增塑作用，降低 ％ 低收缩机理 2. 热塑性聚合物的贮存作用； 树脂体系的强度；同时使放热峰值下降，固化 线收 3. 热塑性聚合物的溶解或溶胀作用。 时间延长。 0.25 0.23 0.14 0.103 0.217 0.187 0.160 0.146 0.219 0.216 0.143 0 .057 缩率 2. 低收缩添加剂的用量对制品线收缩率的影响。 常用热塑性聚合物低收缩添加剂的种类及特性 ％
SMC常用的Up树脂种类
1、低粘度；便于浸渍GF。 1、顺酐型Up树脂； 2、易同增稠剂反应；满足增稠的要求。 2、乙烯基树脂； 3、可降低收缩性； 3、丙烯酸环氧脂树 4、固化迅速，提高生产效率； 脂； 5、应具有较高的热强度和一定的韧性； 4、环氧化聚丁二烯 在制品脱模时，不易损坏或开裂。 树脂；
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4.3.1 SMC的特点与种类
SMC的特点 1、属FRP干法成型。操作方便、环境清洁。 2、质量稳定，性能重现性好。 3、片材的质量均匀，适合压制截面变化不大的 大型薄壁制品。 4、是一种能使GF同树脂一起流动的材料。故 也可成型带有肋条和凸部的制品。 5、制品表面光洁度高。 6、成型周期短、生产效率高、成本低，易于实 现机械化、自动化。
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4.3.2 SMC的组分及其性能
SMC的组分及其性能
SMC
树脂糊 增强纤维
UP 树 脂
交 联 剂
引 发 剂
增 稠 剂
脱 模 剂
低收 缩添 加剂
无 机 填 料
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4.3.2 SMC的组分及其性能
1.不饱和聚脂树脂（Up树脂）
SMC对Up树脂的基本要求
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4.3.2 SMC的组分及其性能
2、交联剂 交联剂的作用 选择交联剂的要求 Up树脂常用交联剂的种类
1. 降低材料的 脆性； 2. 降低树脂体 系的黏度； 3. 提高制品的 耐热性； 4. 使线性树脂 交联固化。
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1. 高沸点； 2. 低黏度； 3. 能溶解树脂及 辅助材料； 4. 反应活性大； 5. 无毒。
1. 苯乙烯； 2. 甲基丙烯酸甲 脂； 3. 乙烯基甲苯； 4. 邻苯二甲酸二 丙烯脂； 材料学院彭进波
4.3.2 SMC的组分及其性能
3.引发剂 对引发剂的基本要求 常用引发剂的种类及特性 1. 制得的SMC贮存期长，贮存稳定性好； 2. 室温下不分解，达到特定温度时的分解速度快； 3. 交联效率高。
粒状
粒状 粒状
100目(95.5%)
200目(95%) 325目(97.5%)
详见教材P89 表４-７ 低收缩添加剂的用量
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4.3.2 SMC的组分及其性能
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4.3.2 SMC的组分及其性能
填料种类
轻质碳酸钙
形态7、无机填料来自粒度油吸附量％填料的作用 重质碳酸钙
滑石粉
钛白粉 填料的工艺性能
硫酸钡 氢氧化Al
1. 粉状 降低产品的成本； 55~58 ≤ 3um(92%) 2. 粉状 改善制品的某些物理、化学性能； 12 200目(99%) 3. 调节树脂体系的黏度。 -----30 片状晶粒 包括填料的粒度、油吸附量、触变性
4.3 SMC成型工艺
4.3.1 SMC的特点与种类;
4.3.2 SMC的组份及其性能;
4.3.3 SMC的生产工艺;
概念
特点`
种类
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4.3.1 SMC的特点与种类
SMC的基本概念; SMC是用不饱和聚脂树脂、增稠剂、 引发剂、交联剂、低收缩添加剂、内脱模剂、 填料和着色剂等混合成树脂糊浸渍短切玻璃 纤维或玻璃纤维毡，并在两面用聚乙烯或聚 丙烯薄膜包覆起来形成的片状模压成型材料。
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4.3.2 SMC的组分及其性能
常用有机过氧化物的活性顺序
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4.3.2 SMC的组分及其性能
4、增稠剂
1. 初期黏度低，保证对GF和填料的充分浸 渍； 增稠剂的选用原则 1. ⅡA族金属氧化物及氢氧化物：MgO、 2. 充分浸渍后，体系黏度迅速增高； Mg(OH)2 、CaO、Ca(OH)2 、BaO、Ba(OH)2 3. 体系黏度稳定，充模性好， GF与树脂不 卤化锂：LiCl、Li2Br 。 增稠剂的种类 2. 离析； 3. 有机类：醋酸、丁烯酸、苯乙酸等。 1. 第一阶段，金属氧化物或氢氧化物与聚 4. 增稠作用具有稳定的重现性； 脂端基—COOH进行酸碱反应，生成碱式 增稠机理 1. 增稠剂的类型和用量； 盐； 2. 聚脂树脂的酸值； 2. 第二阶段，由生成的碱式盐（金属原子） 3. 微量水分； 影响增稠效果的因素同聚脂分子中的脂基（氧原子）以配位 4. 温度。 键形成络合物。 材料学院彭进波 200307
4.3.2 SMC的组分及其性能
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4.3.2 SMC的组分及其性能
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4.3.2 SMC的组分及其性能
５、内脱模剂 熔点℃ 用量％ 1-3 1-3
脱模剂 硬脂酸
硬脂酸锌
性能
70 133
硬脂酸钙
硬脂酸镁
150
145
1-3
1-3
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