سيولة SMC وعلاقتها بالقوالب

SMC (مركب تشكيل الصفائح) عبارة عن مركب قولبة مقوى بالألياف الزجاجية-متصلد بالحرارة، ويتميز بطبيعته باللزوجة العالية وطول الألياف الطويل.تعتمد قابلية التدفق بشكل كامل على -درجة الحرارة العالية والضغط العالي-، كما أن هيكل القالب هو العامل الخارجي الرئيسي الذي يحدد جودة تدفق المواد وعيوب المنتج، الاثنان يقيدان بعضهما البعض.

 

I. إن تقسيم درجة حرارة القالب إلى مناطق يغير بشكل مباشر قدرة تدفق SMC.

 

تؤثر درجة حرارة القالب على لزوجة الراتنج.SMC تصبح مادة البوليستر غير المشبعة ناعمة عند تسخينها وبالتالي تكتسب السيولة:

 

درجة حرارة القالب المنخفضة: لزوجة الراتينج عالية، وتزداد مقاومة تدفق المواد بشكل حاد، مما يؤدي إلى عدم كفاية الحشو، ونقص المواد، وضعف قوة خط اللحام؛

 

درجة حرارة العفن العالية: يخضع الراتنج السطحي بسرعة للمعالجة المبكرة (التبلور المسبق)، مما يشكل قشرة صلبة تمنع تدفق المادة الداخلية، مما يؤدي إلى ظهور الفقاعات والتصفيح وأنماط التدفق. نطاق درجة الحرارة الثابتة لقوالب القولبة بالضغط SMC التقليدية: 130-155 درجة. بالنسبة للمنتجات الكبيرة والرقيقة الجدران، يجب تقسيم التحكم في درجة الحرارة إلى مناطق، ويجب تسخين نهاية تدفق المواد بشكل مناسب.

 

اختلاف درجة حرارة القالب يسبب اختلاف في التدفقإذا كان فرق درجة الحرارة بين قلب القالب وتجويف القالب كبيرًا جدًا، فسوف تتدفق المادة بشكل تفضيلي إلى المنطقة ذات درجة الحرارة الأعلى والمقاومة المنخفضة، مما يؤدي إلى التوزيع غير المتساوي للألياف الزجاجية ونقص المواد المحلية.

 

 

ثانيا. يحدد تصميم هيكل التجويف مسار تدفق المواد ومقاومة التدفق.

 

1. سمك جدار المنتج

· تجويف سميك بجدران-: قناة تدفق المواد واسعة، مع مقاومة منخفضة للتدفق وملء سلس، ولكنها عرضة لتراكم فقاعات الغاز؛

· تجويف ذو جدران رقيقة-: الفجوة ضيقة، ومن المحتمل جدًا أن تقوم الألياف الزجاجية بسد المادة وسدها، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في السيولة. من الضروري زيادة ضغط آلة الضغط وتحسين وضع المادة.

 

2.زوايا مستديرة، زاوية مسودة، أضلاع معززة

زوايا حادة، زوايا R صغيرة: مقاومة تغير تدفق المواد عالية، مما يتسبب في تشابك الألياف وتراكمها، وانقطاع التدفق؛ عندما تكون الزاوية المستديرة للقالب R أكبر من أو تساوي 2 مم، يمكن تحسين التدفق بشكل ملحوظ؛

الأضلاع العميقة، والأخاديد الضيقة: تنتمي إلى قنوات تدفق ضيقة، والألياف الزجاجية SMC معرضة للالتصاق، مما يجعل ملء القالب صعبًا. من الضروري توسيع جذر الأضلاع وإضافة الأخاديد الفائضة.

زاوية السحب غير كافية: تزداد مقاومة الاحتكاك على الجدران الجانبية لتجويف القالب، مما يعيق تقدم المادة للأمام.

 

3.مساحة التجويف وطول العملية

كلما طالت العملية، زادت المقاومة التراكمية على طول خط SMC، وكلما زاد الانخفاض في السيولة الطرفية؛ بالنسبة لمنتجات المعالجة الطويلة-، من الضروري توزيع المواد الخام بشكل معقول وزيادة حافة الفائض للمساعدة في التفريغ.

 

 

ثالثا. نظام القولبة / الفائض هو هيكل القالب الرئيسي للتحكم في التدفق.

 

خزان الفائض (حافة الفائض)يعد إنشاء مناطق الفائض حول القالب الطريقة الأكثر شيوعًا لتحسين تدفق SMC: أثناء عملية التشكيل، يتدفق الراتينج الزائد والهواء والمواد ذات اللزوجة المنخفضة-إلى قناة الفائض أولاً، مما يوفر بشكل مستمر قوة دافعة للتدفق إلى الجزء الداخلي من تجويف القالب، مما يؤدي إلى إزالة فقاعات الهواء ومنع خطوط اللحام. القالب الذي لا يحتوي على قناة فائضة يكون عرضة لعدم كفاية الحشو.

تجويف تحديد المواقع الفارغ، منحدر توجيه التدفقيتم عمل منحدر توجيه في منطقة تغذية المواد بالقالب لتوجيه SMC للانتشار بالتساوي في جميع الاتجاهات، مما يمنع انسداد المواد من التسبب في تدفق المواد بشكل أحادي الاتجاه أو التسبب في تجميع الألياف المحلية.

هيكل العادميبلغ عمق أخدود تنفيس القالب بشكل عام من 0.03 إلى 0.08 مم: إذا لم يتم تفريغ الغاز، فسوف يتسبب ذلك في انسداد الهواء، مما يمنع تدفق المواد مباشرة؛ سيظهر سوء تنفيس الهواء على شكل سيولة سيئة على ما يبدو، ولكنه في الواقع يرجع إلى انسداد الغاز.

 

التشطيب السطحي للقالب والاحتكاك عند سطح الفراق وتأثيره على التدفق

· التجاويف الخشنة، والخدوش، وحفر التآكل: زيادة مقاومة الاحتكاك بين SMC وجدار القالب، وإبطاء معدل تدفق المادة، والتسبب في ظهور علامات التدفق على سطح المنتج؛

 

· الفجوة المفرطة بين سطح الفراق: بعد الضغط، يتدفق الراتينج بكميات كبيرة من سطح الفراق، مما يؤدي إلى عدم وجود مادة كافية داخل التجويف، مما يشير على ما يبدو إلى عدم كفاية التدفق؛ تؤدي الفجوة الصغيرة جدًا إلى ضعف العادم والمقاومة العالية.

 

سادسا. تؤثر صلابة القالب وفجوة إغلاق القالب بشكل غير مباشر على السيولة الفعالة.

 

بعد أن تقوم آلة الضغط بالضغط، إذا كانت صلابة القالب غير كافية، سيكون هناك توسع طفيف في القالب، وسوف يزيد سمك التجويف المحلي، وسوف يصبح توزيع تدفق المواد غير منظم. ستؤدي فجوة إغلاق القالب غير المتساوية إلى سرعة تدفق المواد غير المتسقة في مواقع مختلفة، وسماكة غير متساوية للمنتج، وتوجيه الألياف غير المنتظم.

 

V. المراسلات بين عيوب التدفق الشائعة في القوالب وأسبابها

 

ظاهرة غير صحية	السبب الأساسي للعفن
مواد غير كافية، تعبئة غير كافية للقالب	عملية طويلة، جدران رقيقة، أضلاع ضيقة، درجة حرارة العفن منخفضة، عدم وجود قناة فائضة، منفذ العادم مسدود
الدوامات السطحية والتموجات	سوء تشطيب التجويف، والفرق الكبير في درجات الحرارة، والزوايا الحادة المفرطة، وسرعة تدفق المواد غير المتساوية
طبقات، فقاعات	الفائض غير الكافي، وأخدود العادم صغير جدًا، وارتفاع درجة حرارة العفن المحلية بشكل مفرط مما يتسبب في تكوين هلام سابق لأوانه.
تراكم الألياف الزجاجية المحلية	تغير مفاجئ في قناة التدفق، وزاوية-الزاوية اليمنى، وضلع تقوية عميق وضيق
علامات اللحام الانصهار هشة.	لا يوجد نظام تصريف أو عادم عند التقاطع حيث تلتقي المادتان.

 

 

سابعا. خطة التحسين لتحسين سيولة SMC في ارتفاع نهاية القالب

 

• تجويف القالب: يتم تقريب جميع الزوايا بأنصاف أقطار أكبر، ويتم سماكة الأضلاع الضيقة عند الجذر، ويتم إضافة هيكل توجيهي في قسم العملية الطويلة؛
• التحكم في درجة الحرارة: يحتوي القالب على دوائر تسخين مستقلة. درجة الحرارة في منطقة التغذية أقل قليلاً، ويتم زيادة درجة الحرارة في نهاية تدفق المواد بشكل مناسب؛
• الفائض والعادم: يتم ضبط حواف الفائض المستمرة على طول محيط المنتج. تتم إضافة أخاديد العادم بشكل منفصل عند الزوايا ونقاط التقاء المواد؛
• المعالجة السطحية: يتم صقل تجويف القالب حتى النهاية المرآة لتقليل مقاومة الاحتكاك لجدار المادة؛
• التحكم في إغلاق القالب: زيادة صلابة قالب القالب، والتحكم بشكل موحد في فجوة إغلاق القالب، وتجنب الفائض الزائد في مناطق محلية معينة.

 

تلخيص

 

تحدد تركيبة SMC الخاصة (الراتنج، والألياف الزجاجية، والحشوات) أداء التدفق الأساسي، ولكن القالب هو الناقل للجهد الكامل للتدفق: درجة الحرارة، وهندسة التجويف، والتهوية، والاحتكاك السطحي، وصلابة القالب تتحكم بشكل مشترك في مقاومة التدفق، واتجاه التدفق، وسرعة التعبئة. بالنسبة لنفس الدفعة من المواد الخام SMC، فإن تغيير القالب أو تعديل هيكل التجويف سيؤدي إلى تأثيرات قولبة مختلفة تمامًا مع اختلافات كبيرة في قابلية التدفق.