BMC成型件典型缺陷

1、BMCBMC成型件典型缺陷成型件典型缺陷形成機(jī)理及排除方法形成機(jī)理及排除方法匡伯銘匡伯銘 二二一一年九月一一年九月上海上海FRP P成型零件主要缺陷成型零件主要缺陷中英名稱對照表中英名稱對照表Dieseling Dieseling 焦燒焦燒形態(tài)與可能的原因形態(tài)與可能的原因由于水份、空氣、苯乙烯等低分子揮發(fā)物未能逸出，在此溫度下被點燃，制品變色，當(dāng)然這個部位也就填不滿而缺肉焦焦燒燒部位部位CAECAE圖形分析圖形分析 這是熱塑性塑料焦這是熱塑性塑料焦燒燒分析分析 Temperature at flow front表示的是料流前鋒溫度。一般料流前鋒溫度應(yīng)在料溫的20以內(nèi)。如果由于充填速度太快，又不

2、能逃逸內(nèi)中氣體，剪切熱可能使料流前鋒溫度達(dá)到材料中低分子物氧化或點燃，則制品燒焦。料流末端的容易相分離料流末端的容易相分離並並導(dǎo)致氣體排不出而發(fā)生困氣導(dǎo)致氣體排不出而發(fā)生困氣先導(dǎo)料流樹脂富集還夾帶氣體避免焦燒可采取的措施避免焦燒可采取的措施鋪料的面積過大，往往造成空氣或苯乙烯不能被趕出，故增加料流的距離，減緩料流的速度，讓空氣或苯乙烯沿模具的剪切邊或頂出銷排出。剪切邊(披縫)過小、過緊，不利于排氣，調(diào)整到適當(dāng)?shù)拈g隙是有利的。發(fā)生在模具冷熱交界處，材料之固化有強(qiáng)烈的差異，而且氣體也不易排出。在這些部份設(shè)排氣孔,利用頂出銷孔的間隙,急速排出殘留模腔內(nèi)的空氣,.也可以減慢射出速度,使氣體有足夠的疏散

3、的時間.控RIB ReadoutRIB Readout肋骨顯露肋骨顯露形態(tài)與可能的原因形態(tài)與可能的原因由于材料的收縮等原因引起的背面有肋骨部位的表面凹陷，或者背面有臍子、凸臺或者此處肉厚，尤其發(fā)生在淺色制品上。肋骨、凸臍背面凹陷顯露的實例肋骨、凸臍背面凹陷顯露的實例肋骨設(shè)計不合理引起肋骨設(shè)計不合理引起的缺陷更嚴(yán)重的缺陷更嚴(yán)重減減小凹陷可采取的措施小凹陷可采取的措施1.當(dāng)料團(tuán)直接鋪在肋條或凸臺上，迫使玻纖直接擠進(jìn)肋條與凸臺，就引起這種缺陷。如果延伸材料的流動，可能會促使玻纖在肋條或凸臺上部架橋，而阻止材料在肋條與凸臺上部的收縮，不會造成凹陷，故要優(yōu)化鋪料方法和料流距離。減減小凹陷可采取正確的肋條

4、設(shè)計小凹陷可采取正確的肋條設(shè)計減減小凹陷可采取的措施小凹陷可采取的措施2.當(dāng)模腔和模芯在大致相同的溫度時，會促使制品的內(nèi)外表面幾乎同時固化，而當(dāng)增加型腔一側(cè)的模溫(通常是外表面)會使其先固化，而阻止表面的凹陷，一般增加10-15。3.優(yōu)選低收縮添加劑，控制其收縮率到最小。4.增加肋條或凸臺部位玻纖的架橋機(jī)會，宜采用較長的玻纖。減減小凹陷可采取的措施小凹陷可采取的措施5.如果肋條寬度和表面厚度比例不適當(dāng)很容易造成表面凹陷，一般肋條過窄或表面過薄都是不利的，有文獻(xiàn)推薦b/t=0.75(b為肋條寬度，t為表面厚度)。6.過高的壓力會增加肋條顯現(xiàn)，使用二次壓力法，即在成型后10-30sec減壓之原來壓

5、力的25-50的保壓壓力至成型結(jié)束?；仡櫼环仡櫼环琇S/LPALS/LPA的機(jī)理的機(jī)理二次加壓法的壓力曲線圖二次加壓法的壓力曲線圖二次加壓法二次加壓法減減少凹陷的原理少凹陷的原理二次加壓法的應(yīng)用案例二次加壓法的應(yīng)用案例利用利用CAECAE軟件優(yōu)化軟件優(yōu)化壁厚與肋骨設(shè)計壁厚與肋骨設(shè)計肋骨與凸臍的設(shè)計建議肋骨與凸臍的設(shè)計建議肋骨與凸臍的設(shè)計建議肋骨與凸臍的設(shè)計建議Blisters PorosityBlisters Porosity氣泡氣泡 針孔針孔形態(tài)與可能的原因形態(tài)與可能的原因 加壓加壓BMCBMC基材時出現(xiàn)氣體導(dǎo)致在制品表層突起?；臅r出現(xiàn)氣體導(dǎo)致在制品表層突起。 這些小于苴徑這些小于苴徑1

6、mm1mm的細(xì)的細(xì)孔孔聚集在一起便引成針孔聚集在一起便引成針孔形態(tài)與可能的原因形態(tài)與可能的原因 料團(tuán)被注入模具后，其表面雖然已經(jīng)固化，但中間部分并料團(tuán)被注入模具后，其表面雖然已經(jīng)固化，但中間部分并未充分凝固。如果這一階段的保壓不足，半固化表面就不未充分凝固。如果這一階段的保壓不足，半固化表面就不會緊貼在模腔上，從而容易產(chǎn)生多孔的麻點狀不良外觀。會緊貼在模腔上，從而容易產(chǎn)生多孔的麻點狀不良外觀。形態(tài)與可能的原因形態(tài)與可能的原因料流的料流的CTCT顯微照片顯示顯微照片顯示內(nèi)中裹挾著許多氣體內(nèi)中裹挾著許多氣體減減小氣泡針孔可采取的措施小氣泡針孔可采取的措施1.BMC原料中的“干玻纖”引起模塑料鋪層中

7、的空隙，這些空隙在成型時其內(nèi)集合的氣體可能膨脹為氣泡。要完全糾正就要在制備BMC時改變工藝或減少玻纖的含量。2.BMC原料被濕氣、壓機(jī)的油花、潤滑油或外脫模劑所沾染，在成型時受熱可能轉(zhuǎn)變成蒸汽而引成氣泡，碳酸鈣和硬脂酸鹽都是親水物質(zhì)故所以容易沾染水份。3.捕獲空氣的機(jī)會應(yīng)減到最少，這種機(jī)會取決于BMC鋪料的面積和位置，實際上采用減少鋪料的面積，類似像金字塔一樣鋪放在模具中央部位是有效的，可以迫使空氣在成型中跑在BMC料流的前面而逸出。4.當(dāng)合模至最后尺寸前，應(yīng)盡量減慢合模速度，較低的合模速度會減少物料的攪動并削弱捕獲空氣的機(jī)會。5.上述較低的閉模速度如果結(jié)合較低的模溫，能導(dǎo)致較平坦地流動和較少

8、的予凝膠，也減少了捕獲空氣的機(jī)會，但固化時間必須加長。6.減少模塑的壓力是有效的，可形成較平坦的料流，減少了捕獲空氣的機(jī)會。7.檢查模具安裝的平行度和壓機(jī)本身的平行度。由于模具安裝失水準(zhǔn)會引起料流之?dāng)噭?不平坦流動)就會增加捕獲空氣的機(jī)會。減減小氣泡針孔可采取的措施小氣泡針孔可采取的措施8.超量的引發(fā)劑或阻聚劑能引起予凝膠和不平坦流動，同樣，低收縮添加劑也會引起氣體的產(chǎn)生，此刻，改進(jìn)BMC的配方就有必要。9.材料的粘度極大地影響料流，故要調(diào)整其到適當(dāng)?shù)姆秶?，平時要注重不同的粘度水平將在多大程度上影響到氣泡發(fā)生的位置與頻度。10.制品變截面變厚度部位能改變平坦的料流，過厚的截面在固化時并不能得到

9、充分的熱度和壓力，為此可從產(chǎn)品設(shè)計上進(jìn)行檢討。11.通常成型中捕獲的空氣會使制品發(fā)生缺肉、自燃和氣泡，因此適當(dāng)?shù)某隽巷w邊是必要的，利于排氣。12過分干硬的料團(tuán)致使料流不穩(wěn)定，導(dǎo)致予凝膠，針孔和氣泡。13。假如上下模的模溫過于接近(3)尤其當(dāng)模芯溫度高過模腔，剪切邊間隙變小，甚至封死。空氣的通道被閉死，一般講，只要不粘在模腔中，總是模腔溫度高于模芯 。14.有時出于模具過于復(fù)雜迫使料流距離冗長，導(dǎo)致予凝膠在料流末端捕捉空氣，可在模具上設(shè)立溢流槽(overflow)，可讓料團(tuán)捕捉的空氣溢出模腔，消除氣。制品不合理設(shè)計過分肉厚制品不合理設(shè)計過分肉厚特容易特容易滯滯留氣體留氣體這樣的料流顯然容易引起這

10、樣的料流顯然容易引起更多的缺陷更多的缺陷VCBVCB真空斷路器殼體工頻耐壓試驗真空斷路器殼體工頻耐壓試驗后后查找到有氣泡串連起來的裂紋查找到有氣泡串連起來的裂紋隱藏于表層的氣（隱藏于表層的氣（POPPOP）會在后續(xù)的涂裝工序帶來更大危害會在后續(xù)的涂裝工序帶來更大危害Knit Lines /Flow LinesKnit Lines /Flow Lines熔接痕熔接痕形態(tài)與可能的原因形態(tài)與可能的原因 零件上過度脆弱的部位都發(fā)生于料流匯合的區(qū)域，在這個零件上過度脆弱的部位都發(fā)生于料流匯合的區(qū)域，在這個區(qū)域增強(qiáng)的玻纖不易引成搭接與架橋，因此熔接痕是零件區(qū)域增強(qiáng)的玻纖不易引成搭接與架橋，因此熔接痕是零件

11、強(qiáng)度的薄弱區(qū)。強(qiáng)度的薄弱區(qū)。模塑料流經(jīng)鋃嵌件的熔合過程模塑料流經(jīng)鋃嵌件的熔合過程形態(tài)與可能的原因形態(tài)與可能的原因形態(tài)與可能的原因形態(tài)與可能的原因減減小熔接痕的解小熔接痕的解決決方案方案1.1.過長的料流距離與分塊的鋪料方法過長的料流距離與分塊的鋪料方法將導(dǎo)致玻纖取向和熔接線，將料團(tuán)直將導(dǎo)致玻纖取向和熔接線，將料團(tuán)直接加到易發(fā)生熔接痕的部位是有效的。接加到易發(fā)生熔接痕的部位是有效的。2.2.快速的閉模速度易引起玻纖取向，快速的閉模速度易引起玻纖取向，過高的模溫產(chǎn)生予凝膠，而影響到材過高的模溫產(chǎn)生予凝膠，而影響到材料較好地熔接，降低合模速度，降低料較好地熔接，降低合模速度，降低模溫能使嚴(yán)重的熔接痕

12、趨緩。模溫能使嚴(yán)重的熔接痕趨緩。減減小熔接痕的解小熔接痕的解決決方案方案3.3.特定的模具設(shè)計，如：過長的料流特定的模具設(shè)計，如：過長的料流距離、料團(tuán)分流和型芯等形成孔的料距離、料團(tuán)分流和型芯等形成孔的料流前沿而導(dǎo)致熔接痕，如果熔接線發(fā)流前沿而導(dǎo)致熔接痕，如果熔接線發(fā)生在零件的邊緣，則在此設(shè)置溢流口生在零件的邊緣，則在此設(shè)置溢流口是有效的。是有效的。4.4.在某種情況下，在易發(fā)生熔接痕的在某種情況下，在易發(fā)生熔接痕的部位事先放置特定的玻纖網(wǎng)或編織紗部位事先放置特定的玻纖網(wǎng)或編織紗是有利的是有利的。通孔部位通孔部位預(yù)預(yù)留可搗碎的薄片留可搗碎的薄片Mash-OffsMash-Offs電表箱蓋的模具電表箱蓋的模具電表箱蓋孔的壓制品電表箱蓋孔的壓制品制品機(jī)械性能不足制品機(jī)械性能不足斷裂的電纜支架斷裂的電纜支架電纜支架的模壓成型電纜支架的模壓成型水平分型橫飛邊，溢料過多壓不實水平分型橫飛邊，溢料過多壓不實BMCBMC零件有限元強(qiáng)度校核零件有限元強(qiáng)度校核電纜支架有限元分析電纜支架有限元分析BMC/SMCBMC/SMC成型時玻纖取向成型時玻纖取向略有不同略有不同重要的是壓制品各部位的玻纖