SMC是一種干法制造玻璃鋼制品的模壓中間材料，由不飽和聚酯樹脂、低收縮/低輪廓添加劑、引發(fā)劑、內(nèi)脫模劑、礦物填料等預(yù)先混合成糊狀，再加入增稠劑等混合均勻后，對短切玻璃纖維進(jìn)行充分浸漬，形成片狀的“ 夾芯” 結(jié)構(gòu)。SMC模壓工藝是最先進(jìn)、最重要的玻璃鋼成型方法之一。
20世紀(jì)60年代，首先出現(xiàn)于原聯(lián)邦德國(拜耳公司）；在1965年左右，美、日相繼發(fā)展了SMC這種工藝；到20世紀(jì)60年代末，世界市場上的SMC已初具生產(chǎn)規(guī)模，此后一直以20～25%的高速度快速增長；廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸車輛、建筑工程、化工防腐、電子/電氣等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中。目前，世界SMC產(chǎn)量占到全部玻璃鋼總產(chǎn)量的20～25%，每年仍以近10%的速度繼續(xù)增長。20 世紀(jì)70 年代末，我國SMC材料和工藝技術(shù)有突破。截止到目前，SMC模壓玻璃鋼制品應(yīng)用范圍已經(jīng)越來越廣泛；加之現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的SMC碳纖維預(yù)浸工藝，可以說，SMC材料的前途越來越寬。
01、SMC特點(diǎn)
輕質(zhì)高強(qiáng)
?實(shí)現(xiàn)輕量化目標(biāo)
?實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)
?良好的抗沖吸能性
產(chǎn)品設(shè)計(jì)自由度大
?實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的流線型設(shè)計(jì)
?通過后粘接技術(shù)實(shí)現(xiàn)中空結(jié)構(gòu)的成型
?減輕產(chǎn)品重量
材料流動(dòng)性好，可實(shí)現(xiàn)3D復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成型
?筋、臺結(jié)構(gòu)的一次成型
?預(yù)埋件的成型
?抽芯結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)
可實(shí)現(xiàn)A級表面質(zhì)量水平
?可實(shí)現(xiàn)SMC部件之間或SMC部件和金屬件之間的粘接
?可實(shí)現(xiàn)隨白車身進(jìn)行高溫涂裝
?線脹系數(shù)非常低
低的熱導(dǎo)率和良好耐腐性
?隔熱
?隔音
?減震
?耐腐蝕
結(jié)論-綜合優(yōu)勢如下:
?重量減輕
?設(shè)計(jì)靈活
?功能組合
?總成本降低
?一次性成型，單件產(chǎn)品成型周期一般為為3 ～5min；
?產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好，尺寸精度高；
?操作環(huán)境清潔、安全；
?產(chǎn)品易于進(jìn)行后續(xù)加工、裝配與處理。
?產(chǎn)品開發(fā)周期一般為3 ～5個(gè)月；
?一次性投資較大；
?適于2 ～5 萬件/ 年的需求量
02、支持SMC迅速發(fā)展的原因
SMC是在BMC/DMC的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其之所以迅速發(fā)展主要得益于兩個(gè)方面的技術(shù)進(jìn)步以及其成型工藝的優(yōu)越性：
1、引入各種熱塑性塑料作為SMC體系的低收縮、低輪廓添加劑；
2、在配方中加入堿土金屬氧化物等作為體系的增稠劑，以控制不同階段的粘度變化。
其成型工藝特別適用于高精度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外觀要求高、具不同應(yīng)用要求的零件或制品的大規(guī)模生產(chǎn)，而且過程可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性高。
03、SMC模壓成型工藝介紹
SMC材料模壓工藝是玻璃鋼/復(fù)合材料成型工藝中生產(chǎn)效率最高的一種。SMC模壓工藝還有很多優(yōu)點(diǎn)，例如：制品尺寸準(zhǔn)確、表面光潔、制品外觀及尺寸重復(fù)性好、復(fù)雜結(jié)構(gòu)也可一次成型、二次加工無需損傷制品等。
模壓成型滿足的基本條件：
?模壓料是在模具開啟的狀態(tài)下加入
?成型過程中模壓料需要在較高溫度條件下快速固化
?制品成型需要保持較高成型壓力，成型壓力一般由液壓機(jī)施加
?制品尺寸和形狀主要由閉合狀態(tài)下的模具型腔來保證
模壓成型設(shè)備：壓機(jī)，應(yīng)具有
?足夠的臺面
?足夠的行程
?足夠的壓力
?合理的速度
常見的質(zhì)量問題以及解決方法
SMC材料模壓工藝雖然是玻璃鋼/復(fù)合材料成型工藝中生產(chǎn)效率最高的一種。SMC模壓工藝也有很多優(yōu)點(diǎn)，譬如：制品尺寸準(zhǔn)確、表面光潔、制品外觀及尺寸重復(fù)性好、復(fù)雜結(jié)構(gòu)也可一次成型、二次加工無需損傷制品等。但在SMC模壓生產(chǎn)過程中也會(huì)出現(xiàn)不良缺陷現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）缺料
缺料是指SMC模壓成型件沒完全充滿，其產(chǎn)生部位多集中在SMC制品的邊緣，尤其是邊角的根部和頂部。
產(chǎn)生機(jī)理及對策：
①SMC材料受熱塑化后，熔融粘度大，在交聯(lián)固化反應(yīng)完成前，沒有足夠的時(shí)間、壓力和體積使融體充滿模腔。
②SMC模壓料存放時(shí)間過長，苯乙烯揮發(fā)過多，造成SMC模壓料的流動(dòng)性能明顯降低。
③樹脂糊未浸透纖維。成型時(shí)樹脂糊不能帶動(dòng)纖維流動(dòng)而造成缺料。由上述原因所引起的缺料，最直接的解決方法是切料時(shí)剔除這些模壓料。
④加料量不足引起缺料。解決方法是適當(dāng)增大加料量。
⑤模壓料中裹有過多的空氣及大量揮發(fā)物。解決方法有，適當(dāng)增加排氣次數(shù)；適當(dāng)加大加料面積隔一定時(shí)間清理模具；適當(dāng)增大成型壓力。
⑥加壓過遲，模壓料在充滿模腔前已完成交聯(lián)固化。
⑦模溫過高，交聯(lián)固化反應(yīng)提前，應(yīng)適當(dāng)降溫。
（2）氣孔
產(chǎn)品表面上有規(guī)則或不規(guī)則的小孔，其產(chǎn)生部位多在產(chǎn)品頂端和中間薄壁處。產(chǎn)生機(jī)理及對策：
① SMC模壓料中裹有大量空氣以及揮發(fā)物含量大，排氣不暢；SMC料的增稠效果不佳，不能有效趕出氣體。對于上述引起原因，可通過增加排氣次數(shù)以及清理模具相結(jié)合的方法而得到有效的控制。
② 加料面積過大，適當(dāng)減少加料面積可得到控制。在實(shí)際操作過程中，人為因素也有可能造成砂眼。比如加壓過早，有可能使模壓料裹有的氣體不易排出，造成制品表面出現(xiàn)氣孔的表面缺陷。
（3）翹曲變形
產(chǎn)生的主要原因是模壓料固化不均勻和脫模后產(chǎn)品的收縮。產(chǎn)生機(jī)理及對策：
在樹脂固化反應(yīng)過程中化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，引起體積收縮，固化的不均勻使得產(chǎn)品有向首先固化的一側(cè)翹曲的趨勢。其次，制品的熱脹系數(shù)較大于鋼模具。當(dāng)制品冷卻時(shí)，其單向收縮率大于模具的單向熱收縮率。為此，采用如下方法加以解決：
①減少上、下模溫差，使溫度分布盡可能均勻；
② 使用冷卻夾具限制變形；
③ 適當(dāng)提高成型壓力，增加制品的結(jié)構(gòu)密實(shí)性，降低制品的收縮率；
④適當(dāng)延長保溫時(shí)間，消除內(nèi)應(yīng)力。
⑤ 調(diào)整SMC材料的固化收縮率。
（4）起泡
在已固化制品表面的半圓形鼓起。產(chǎn)生機(jī)理及對策：
可能是材料固化不完全，局部溫度過高或是物料中揮發(fā)分含量大，片材間困集空氣，使制品表面的半圓形鼓起。
①適當(dāng)提高成型壓力
②延長保溫時(shí)間
③降低模具溫度。
④減小放料面積
（5）制品表面顏色不均勻
產(chǎn)生機(jī)理及對策：
① 模溫不均勻，局部過高，應(yīng)適當(dāng)控制模溫；
②模壓料的流動(dòng)性差，造成纖維分布不均勻，一般可提高成型壓力增加融體的流動(dòng)性；
③在色漿調(diào)配過程中顏料與樹脂不能很好的混溶。
其實(shí)模壓出好產(chǎn)品最主要是由四個(gè)元素決定：材料、模具、壓機(jī)和操作人員。好的材料才能模壓出好產(chǎn)品，雖然它不是唯一條件，但它一定是先決條件。所以本文對SMC的選材與工藝控制的做一些嘗試性思考，雖然道理比較簡單，但實(shí)際生產(chǎn)過程中有些問題往往被忽略。
04、SMC的生產(chǎn)工藝及其過程
工藝流程簡圖
SMC的生產(chǎn)工藝及其過程
上糊區(qū)立面圖
引發(fā)思考：
現(xiàn)在，生產(chǎn)SMC材料的業(yè)界或者廠家出現(xiàn)這樣的狀況，越是專業(yè)生產(chǎn)廠家越感覺SMC材料難做，不是生意難做，而是質(zhì)量；越是外行，感覺SMC生產(chǎn)越簡單：一條SMC生產(chǎn)線，一個(gè)攪拌，上線浸一些玻璃纖維，薄膜包覆，就叫SMC片材了；做SMC同行，越是做年份久，越對SMC有敬畏感！由于SMC生產(chǎn)的自動(dòng)化程度不高，很多材料投放和計(jì)量都是人來操作，頻次越高，不穩(wěn)定的概率越大。那如何生產(chǎn)出根據(jù)工藝配方的產(chǎn)品來呢？管理制度化、員工職業(yè)化、操作規(guī)范化，只有這樣才能做出好質(zhì)量產(chǎn)品，SMC生產(chǎn)也不例外。這里本文主要對SMC的選材與工藝控制的做一些嘗試性思考。
05、SMC片狀膜塑料質(zhì)量控制
質(zhì)量控制是指為達(dá)到質(zhì)量要求所采取的作業(yè)技術(shù)和活動(dòng)的統(tǒng)稱。
?選材
選材很重要,一定要選滿足配方要求的原材料,而且要求原材料的質(zhì)量一定要穩(wěn)定,否則因?yàn)樵牧闲〉牟▌?dòng)會(huì)帶來產(chǎn)品大的差異.做出好的產(chǎn)品必須有質(zhì)量可靠的原材料作為基礎(chǔ)，“巧婦難為無米之炊”，再優(yōu)秀的員工，再高明的技術(shù)，再規(guī)范的管理，如果沒有高質(zhì)量的原材料作為基礎(chǔ)，也很難做出高質(zhì)量的產(chǎn)品。
?原材料控制：
1、樹脂檢測：粘度、水份、增稠、T-Bar（每批檢測）
2、PS檢測：固體含量
3、填料檢測：水份、白度、目數(shù)（a、每批檢測外包裝、水份、白度；b、粒徑分布--型式檢驗(yàn)）碳酸鈣：水份<01%，白度95以上；有效的碳酸鈣含量;吸油性氫氧化鋁水份<0.15%，白度96以上; 吸油性;加入同一比例后,產(chǎn)品的阻燃性以及物性指標(biāo)的對比.
4、增稠劑檢測：增稠試驗(yàn)、碘吸附值（外觀、碘吸附值、每批檢驗(yàn)。碘吸附值≥70）
5、玻璃纖維檢測：直徑、Tex數(shù)（裸紗強(qiáng)度也要關(guān)注）;浸潤劑含量以及與配方樹脂的匹配性.
6、顏料糊配制檢測：檢驗(yàn)是否有色差,是否有沉降和相分離.
7、TBPB：活性氧、純度、折光指數(shù)
8、ZNST：鋅含量10.9±0.5%，熔距118-125℃
?原材料進(jìn)場檢驗(yàn)：
確保每批原材料（所用樹脂、玻璃纖維紗、碳酸鈣、氫氧化鋁、活性氧化鎂、過氧化苯甲酸叔丁酯、硬脂酸鋅、聚苯等）附質(zhì)保書，提交技術(shù)品保部驗(yàn)證。原材料進(jìn)廠及時(shí)通知相關(guān)測試室進(jìn)行檢測。
?生產(chǎn)過程質(zhì)量控制
1、樹脂糊粘度檢測
2、樹脂糊固化時(shí)間檢測
3、樹脂糊水份檢測:0.1-0.15%
4、樹脂糊增稠檢測，增稠曲（30min）
5、片狀膜塑料玻璃纖維含量在線檢測
6、色差對比檢測
7、片狀膜塑料增稠檢測
SMC生產(chǎn)線質(zhì)量控制的概念
?成品控制
1、外觀：應(yīng)平整、顏色均勻、纖維浸漬良好、無雜質(zhì)，薄膜覆蓋無破損
2、薄膜剝離性：薄膜在剝離時(shí)薄膜上不粘樹脂混合物
3、玻璃纖維含量允許偏差值：SMC的玻璃纖維含量允許偏差為±2%，例如：玻璃纖維含量為25%，則測試值應(yīng)為23-27%;這里容易出現(xiàn)一個(gè)誤區(qū),只要在這個(gè)區(qū)間就是合格的,試想一箱的玻璃纖維的含量是23%,一箱的玻璃纖維含量是27%,如果模壓時(shí)其投料量和流動(dòng)性肯定不一樣.
4、單位面積質(zhì)量：SMC單位面積質(zhì)量允許偏差為4±0.5KG,這也是反映質(zhì)量穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo).
5、力學(xué)性能：SMC的模塑試樣，其力學(xué)性能拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、沖擊韌性等檢測
6、模塑收縮率：SMC的模塑收縮率均應(yīng)小于0.1%。模塑收縮率是指模塑制品與所用模具相應(yīng)尺寸的差同模具相應(yīng)尺寸之比，用百分?jǐn)?shù)表示。注：模塑件與模具的尺寸是在常溫下測量的。
7、T-Bar：片狀膜塑料樹脂糊增稠后粘度檢測
8、箱質(zhì)量及其允許偏差：每箱產(chǎn)品的凈質(zhì)量應(yīng)符合包裝明示值，其允許偏差應(yīng)符合GB/T15568規(guī)定
員工職業(yè)化 操作規(guī)范化
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,員工的上崗培訓(xùn)非常重要,同時(shí)也要作業(yè)指導(dǎo)書,這是綱領(lǐng)性文件,也是質(zhì)量穩(wěn)定性文件,否則質(zhì)量無法保證.這里例舉我公司的一個(gè)工序文件,僅供參考.
1、目的
操作人員熟練掌握SMC片材制備的方法，嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量，保質(zhì)保量完成下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)。
2、范圍
SMC機(jī)組SMC片材的配料工作。
3、職責(zé)
操作人員要嚴(yán)格遵守勞動(dòng)紀(jì)律，按工藝要求及操作規(guī)程進(jìn)行SMC配料作業(yè)。
4、工藝要求
按照模塑料配方將稱量好的樹脂和低收縮或低輪廓?jiǎng)┤芤和度肱淞贤?，開始中速（轉(zhuǎn)速800-1000r/min）攪拌，時(shí)間約20min。按工藝配方有序加入稱量好的分散助劑、脫模劑、固化劑；攪拌時(shí)間約1min。攪拌機(jī)速度逐漸增加至1500r/min，逐漸加入無機(jī)填料，攪拌時(shí)間約4min，以攪拌均勻無顆粒為準(zhǔn)。加入增稠劑（使用前10min），高速攪拌1min（可適當(dāng)延長），確保樹脂糊的溫度恒定于35℃- 40℃。
管理好質(zhì)量，我個(gè)人觀點(diǎn)，一是健全制度（補(bǔ)差補(bǔ)缺，補(bǔ)位補(bǔ)強(qiáng)二、落實(shí)執(zhí)行；三是形成長效機(jī)制。
結(jié)束語
每個(gè)企業(yè)都有成功的經(jīng)驗(yàn)，也有失敗的教訓(xùn)！我公司也不例外，在生產(chǎn)過程中曾經(jīng)也出現(xiàn)一些亂象，由于一個(gè)班一天要生產(chǎn)四十多噸SMC，有的時(shí)候脫模劑在某一鍋忘記放了；有的時(shí)候固化劑忘記放了；有時(shí)樹脂和低收縮劑的沒有按照配方計(jì)量；有時(shí)樹脂糊溫度攪拌過了；有時(shí)樹脂糊粘度大了，不分析原因，直接加一點(diǎn)苯乙烯；ABC泵流量無定時(shí)監(jiān)測；為了放樹脂糊方便，過濾網(wǎng)網(wǎng)眼加大；為了早一點(diǎn)下班，沒有根據(jù)工藝文件要求，開機(jī)速度提高了；換品種時(shí)，沒有將泵洗干凈；等等亂象！在原材料方面，例如：玻璃纖維的浸潤劑含量以及分散性，樹脂后期的增稠，填料的品質(zhì)等。類似這些方面必須高度關(guān)注。
經(jīng)驗(yàn)靠積累，教訓(xùn)要反思！好的產(chǎn)品需要材料、配方、設(shè)備和人共同完成。管理制度化、員工職業(yè)化、操作規(guī)范化，不要流于形式，關(guān)鍵在于落實(shí)！這樣才能為做出好質(zhì)量產(chǎn)品保駕護(hù)航！由于時(shí)間倉促，水平有限，在此僅僅根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐泛泛而談，歡迎各位到我公司指導(dǎo)工作，互相學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步！
（文章來源：澳明威環(huán)保新材料）
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