BMC模塑料的壓制成型工藝過程

6.2 壓制成型工藝過程
    壓制成型時,是將一定量準備好的BMC模塑料放進已預熱的鋼制壓模中,然后以一定的速度閉合模具;BMC模塑料在壓力下流動,并充滿整個模腔;在所需要的溫度、壓力下保持一定的時間,待其完成了物理和化學作用過程而固化、定型并達到佳性能時開啟模具,取出制品。BMC模塑料壓制成型過程如圖6-1所示。


6.2.1 壓制成型前的準備工作
    一般來說,用于壓制成型的BMC模塑料在配制時已經被擠成具有一定大小和長度的條狀或團塊料,有的甚至已嚴格將料中所含的氣泡除去,如果是屬于這種情況,則只需要根據壓制所需的料量將其稱量出來,并做好向模腔投料的準備工作。如果不是屬于上述的情況,則還需要將BMC預先擠壓成料團或料塊,而且還要特別注意將料中的氣泡去除。
    作為濕式預混料的BMC模塑料還含有揮發性的活性單體,在使用前不要將其包裝物過早拆除,否則,這些活性單體會從BMC物料中揮發出來,使物料的流動性下降,甚至造成性能下降以致報廢。當然,對于已拆包而未用完的BMC模塑料,則一定要重新將其密封包裝好,以便下次壓制之用。[-page-] 
    (l)投料量的計算和稱量   一般來說,先是要知道所壓制制品的體積和真實密度,再加上毛刺、飛邊等的損耗,然后進行投料量的計算。
    裝料量的準確計算,對于保證制品幾何尺寸的精確,防止出現缺料或由于物料過量而造成廢品及材料的浪費等,都有十分直接的關系,特別是對于BMC這種成型后基本不可回收的熱固性復合材料來說,對于節省材料、降低成本,更具有重要的實際意義。
    實際上,由于模壓制品的形狀和結構比較復雜,其體積的計算既繁復亦不一定精確,因此裝料量往往都是采用估算的方法。對于自動操作的機臺,其加料量可控制在總用料量的±1.5%以內,而達到5%或超過此數量時,則肯定會在模具的合模面上出現飛邊。這薄薄的一層超量的物料在加熱狀態的高模溫作用下,會迅速地固化而形成飛邊。
    估算裝料量的方法有許多。如有所謂“形狀、尺寸簡單估算法”、“密度比較法”和“注型比較法”等。用上述方法估算出基本的裝料量后,井進行幾次的試壓,就可以比較準確地得出BMC模塑料壓制成型的裝(投)料量。
    (2)模具的預熱  BMC模塑料是熱固性增強塑料的一種,對于熱固性塑料來說,在進行投料壓塑之前先應將模具預熱至所需要的溫度,此實際溫度與所壓制的BMC模塑料的種類、配方(組分)、制件的形狀及壁厚、所用壓制設備和操作環境等都有關系。應注意的是.在模溫未到達設定值并均勻時,不要向模腔中投料。
    (3)嵌件的安放  為了提高模壓制品連接部位的強度或使其能構成導電通路等目的,往往需要在制品中安放嵌件。當需要設置嵌件時,則在裝料、壓制前應先將所用的嵌件在模腔中安放好(關于嵌件的設計要求及其細節,請參看本書的5.5)。嵌件應符合設計要求,如果是金屬嵌件,在使用前還需進行清洗。對于較大的金屬嵌件,在安放之前還需要對其進行加溫預熱,以防止由于物料與金屬之間的收縮差異太大面造成破裂等缺陷。
    在同一模腔中,如安放有不同類型、不同規格的嵌件,還應認真的檢查嵌件的安放情況。嵌件的錯位不但會產生廢品,更嚴重的是有可能損壞型腔。總之,嵌件應安放到位、準確、并緊固可靠。
    (4)脫模劑的涂刷  對于BMC模塑料的壓制成型來說,由于在其配制時已在組分中加有足夠的內脫模劑,再加上開模后制件會冷卻收縮而較易取出,因此一般不需再涂刷外脫模劑。然而,由于BMC物料具有很好的流動性,模壓時有可能滲入到構成型腔的成型零件連接面的間隙里,而使脫模困難,故對新制造或長期使用的模具,在合模前或在清模后,給模腔涂刷一此外脫模劑也是有好處的。所用的外脫模劑一般是石蠟或硬脂酸鋅等。
    (5)裝模和投料  在BMC模塑料的壓制成型中,裝模操作是否得當、合理是很值得注意的,這不但會影響物料壓制時在模腔中的流動,亦會影響到制品的質量,特別是對于形狀和結構都比較復雜的制品的成型。因此.如何將BMC模塑料合理地投放到壓模中.是一個十分重要的問題。
    在大多數情況下,是用人工將壓實而且質量與制品相近的整塊(團)BMC物料投放到壓模型腔的中心位置上。但有時,也可以特地將物料投放到在壓制時可能會出現滯留的地方,如凸臺、型芯和凹槽這些地方。不好的方法是將BMC模塑料分成若干塊而投放到模腔中,因在壓制中,當分成塊的物料流到會合點時可能會出現熔接線,使制品在此處出現強度的‘薄弱環節”,如圖6-2(b)所示。


    一般來說,裝模操作時還應考慮以下幾個問題。[-page-] 
    ①所投放的BMC模塑料的溫度一般應在15℃以上。
    ②應根據壓制時能獲得短的流動路徑來選擇投放物料的位置,好是保證物料能同時到達模腔的各個角落;對于有可能出現物料滯留或“死角”的地方,可預先在該處投放物料。
    ③應盡可能使投放的物料均勻分布
    ④因BMC模壓料在150℃時所需的固化時間還不到lmin,因此投料應迅速。如是用手工稱量物料,由于速度較慢而不利于生產效率的提高,因此,在壓制較小的制品時,好是采用有共用加料室的壓模。
    ⑤對于形狀比較復雜的制品,可先將物料預壓成與制品相似的坯塊,這樣可以避免壓制出的制品在凸出的部位上出現缺料或產生熔接線等問題。
    ⑥為便于投料和貯存,在配制BMC模塑料時,一般都把其擠壓成條狀料或團塊狀。切忌將物料松散地投滿模腔,這不利于壓制時順利地將氣體排出,減少制品起泡。如用條狀料進行模壓時、應采用垂直加料的方式,這可得到各個方向都具有相同強度和收縮均勻的模壓制品。