BMC材料及成型工艺BMC(bulk molding compound)或 DMC(dough molding compound称为团状模塑料〔以前也称 BT-3〕,和 片状模塑料一样,都是短切纤维增强的热固性模塑料如今在美国、日本和我国,通常 BMC 和 DMC 是指同一 种材料,根据美国SPI的定义,BMC即为化学增稠了的DMC具有抗冲、抗压、抗弯曲、抗拉伸,高电容量, 高外表电阻,高绝缘强度,高耐电弧性,以及无毒耐腐蚀,阻燃等一系列优异的物理性能,尤其具有流动性 好、模塑压力低、成型时间短、模塑温度低等优良成型特性它在以下领域被广泛的应用:一、 电器和电子元器件:各类上下压电器开关的外壳及结构部件,化工和矿用防爆型电器零部件,电机,电 磁阀整体封装,母线框,接线柱板,绝缘杆,绝缘子各种规格绝缘板材等二、 汽车工业:汽车壳体、保险杠,车灯架、车灯碗、后备箱等车内外制件和功能件等三、 仪表工业:仪表架、仪表壳,操纵杆等四、 民用产品:卫生洁具,装饰品、洗碗机内胆、器皿等°〔66-10MW微波炉器皿专用BMC材料,无毒 耐热〕五、 其他方面:电子复印机,印刷机械,办公机械的结构部件,电子电脑零件等。
BMC的根本特征是:大多经化学增稠;玻纤含量在9%〜25%之间比SMC〔Sheet molding compound 的缩写,有优越的电气性能,耐腐蚀性能,质轻及工程设计容易、灵活等优点,其机械性能可以与局 部金属材料相媲美,因而广泛应用于运输车辆、建筑、电子 /电气等行业中〕少,故物理机械性能稍低; 短切长度范围为3〜25mm ;填料含量大多比SMC高;物料流动性、成型工艺性及制品表观质量会比SMC好; 成型薄壁、狭窄等精细复杂结构的制品突显优势但成型条件、工序管理、缺陷对策及模具要领等都和SMC 工艺相似BMC 模塑料的制备流程第一步:将配方中的液体组份和其它助剂先在高速打浆机中充分分散、搅拌制备成糊料;UP+LPA第二步:将配方中的粉体填料投入sigma捏合机中稍加拌和,然后将上述准备好的糊料倒入sigma机中,进行充分的捏合拌和,大致30~45分完成液〜固两相 =的均匀混合;第三步:将配方中的短切玻纤,在开机状态下撒落在已拌匀模塑斜邑装入袋的膏体上,大致5~8分钟强力拌和,至玻纤都被膏体 包覆浸渍即可,不宜过久而折断玻纤引起降解;第四步:倾倒出料,称重分装入不透气的薄膜包装袋中,口部扎紧,常温下自然熟化3〜5天即可使用。
1. BMC 混练用的捏合机—般采用Z形捏合机又称双臂捏合机或sigma桨叶捏合机,桨叶形状可有多种类型,两根桨叶的速比最好无公约数,浆叶外缘与室壁间隙约为 5~8mm常用的捏合机及员gma黯吐展单螺旅型浆叶2. BMC 制品所能实现或到达的尺寸要求和几何精度及尺寸误差的累积原理工程到达的水平最小壁厚 mm0.8〜1.2可控的尺寸公差(名义尺寸100以内)mm±0.03~0.05精密级的尺寸公差(名义尺寸100以内)mm±0.01〜0.02平面度(500x500) mm0.30〜0.50BMC制品尺寸的变迁和误差之累计A室沮下摸具之尺寸日成型怎度下模具金 属之解睢心枣件威型时的牧缩E剧品吸遢之肩驭瞬腓卩制品沐积松弛形 成的怎收塘F副品庄工作爲搜間 的热谢胀4. BMC 注射压缩成型工艺會篠,但还鹽 釀廳注射BMC, 注肘结束,模具闭 固此芫感后启模有一定间晾 模辭顽 死压缩物料 脱出制品BMC注射压缩戚型工艺过程示倉圈5. BMC 配料价格和制品价格的计算实例车灯反射镜用本色BMC配方及原料价格组份及代号采购单价〔含税〕配方表100kg配料时的组份重量kg100kg配料时的组份价格元元/kg注1不饱和聚酯树脂16.0060phr12.0192.00UP注2(31.50)注 3低收缩、低波纹22.0040phr8.0176.00度添加剂(28.90)LS、LPA(PVAc)重质碳酸钙0.80300phr60.048.00CaC03(600 目)(7.90)高温引发剂40.001.2phr0.249.60TBPB(1.60)中温引发剂140.000.5phr0.1014.00TBPO(2.30)硬脂酸锌脱模剂12.003.5phr0.708.40ZnSt(1.40)氢氧化钙增稠剂10.000.8phr0.161.60Ca(OH)2(0.30)短切玻璃纤维10.00总量的16%16.0160.00G.F.(6mm)(2 6.10)合计100.0609.60(100%)注1.2021年年初的大致价格;注2.phr( Parts per hundred resin )每百份树脂(液体组份)的组份;注3刮号中数据是组份价格占原料总价的比例 %.上述原料合计价格一般再追加25%~40%的加工费、管理费等即为模塑料的出厂价工程制品照片每月需求量 只零件净重客户要求BMC之牌号、品质BMC材料的采购价 元/公斤压制品投料重量 克制品材料价格(未税) 元模具型式成型压机100吨压机每小时的加工费元/小时(包含设备折旧、电费、维修费、工 资等) 注1每模次制品成型周期 秒每小时成型件数 只/小时制品成型费用 元/只制品后整理去毛刺费用元/只包装、检查费用BMC塑壳断路器压缩成型价格分析表250A上盖5000423Tetradur F4308-7035含税:12.50未税:10.684354.65—模二腔10050.00240301.670.400.35250A底座5000770Tetradur F4308-7035含税:12.50未税:10.687878.41—模二腔10050.00300242.080.800.55工厂费用小计元/只4.65+1.67+0.40+0.35=7.078.41+2.08+0.80+0.55=11.84工厂管理及利润 15%元/只1.061.78制品出厂价格元/只未税:8.13未税:13.62注2含税:9.51含税:15.94注 1,随不同的工厂、批量多少、压机吨位、模具优劣等情况有较大差异;注 2,本表的各种价格根本参照2021 年的平均水平.压制成型工艺过程BMC 模塑料的压制成型原理及其工艺过程与其他热固性塑料根本上是相同的。
在压制时,将一定量的 BMC 模塑料放入预热的压模中,经加压、加热固化成型为所需的制品1、 BMC 模压成型工艺特点① 浪费料量少,通常只占总用料量的2%-5%,实际的物料损耗量还取决于所成型制品的形状、尺寸 及复杂程度② 在成型过程中,BMC模塑料虽然是含有大量的玻璃纤维,但是却不会产生纤维的强烈取向,故制 品的均匀性、致密性较高,而剩余的内应力也较小③ 在加工过程中,由于填料和纤维很少断裂,故可以保持较高的力学性能和电性能④ 在压制时由于其流动长度相对来说较短,故模腔的磨蚀也不严重,模具的保养本钱也较低⑤ 与注射成型相比,其所采用的成型设备、模具等的投资本钱较低,因此整个制品的成型本钱也较低压制成型时,是将一定量的准备好的BMC模塑料放进已经预热的钢制压模中,然后以一定的速度闭 合模具;BMC模塑料在压力下流动,并充满整个模腔;在所需要的温度、压力下保持一定的时间,待其完成 了物理和化学作用过程而固化、定型并到达最正确性能时开启模具,取出制品BMC模塑料压制成型过程如图3.16所示閤3,就也枕蚩料爪制成电过程flflWWI t邯 HI鶴加ii-附ft3. 压制成型前的准备工作作为湿式预混料的BMC模塑料含有挥发性的活性单体在使用前不要将其包装物过早撤除否那么, 这些活性单体会从BMC物料中挥发出来,使物料的流动性下降,甚至造成性能下降以致报废。
当然,对于已 拆包而未用完的BMC模塑料,那么一定要重新将其密封包装好,以便下次压制之用① 投料量的计算和称量一般来说,首先是要知道所压制制品的体积和密度,再加上毛刺、飞边等的损耗,然后进行投料量 的计算装料量的准确计算,对于保证制品几何尺寸的精确,防止出现缺料或由于物料过量而造成废品及材 料的浪费等,都有十分直接的关系,特别是对于BMC这种成型后不可回收的热固性复合材料来说,对于节省 材料、降低本钱,更具有重要的实际意义实际上,由于模压制品的形状和结构比较复杂,其体积的计算既繁复亦不一定精确,因此装料量往 往都是采用估算的方法对于自动操作的机台,其加料量可控制在总用料量的土1.5%以内,而到达5%或超 过此数量时,那么肯定会在模具的合模面上出现飞边这薄薄的一层超量的物料在加热状态的高模温作用下, 会迅速地固化而形成飞边估算装料量的方法有许多如有所谓“形状、尺寸简单估算法〞、“密度比较法〞和“注型比较法〞等用上述方法估算出根本的装料量后,并进行几次的试压,就可以比较准确地得出BMC模塑料压制成 型的装投料量② 模具的预热BMC模塑料是热固性增强塑料的一种,对于热固性塑料来说,在进行成型之前首先应将模具预热至 所需要的温度,此实际温度与所压制的BMC模塑料的种类、配方、制品的形状及壁厚、所用成型设备和操作 环境等都有关系。
应注意的是,在模温未达设定值并均匀时,不要向模腔中投料③ 嵌件的安放为了提高模压制品连接部位的强度或使其能构成导电通路等目的,往往需要在制品中安放嵌件当 需要设置嵌件时,那么在装料、压制前应先将所用的嵌件在模腔中安放好嵌件应符合设计要求,如果是金 属嵌件,在使用前还需要进行清洗对于较大的金属嵌件,在安放之前还需要对其进行加温预热,以防止由 于物料与金属之间的收缩差异太大而造成破裂等缺陷学习文档 仅供参考在同一模腔中,如安放有不同类型、不同规格的嵌件,还应认真的检查嵌件的安放情况嵌件的错位不但会 产生废品,更严重的是有可能损坏型腔总之嵌件应安放到位、准确并紧固可靠④ 脱模剂的涂刷对于BMC模塑料的压制成型来说,由于在其配制时已在组分中加有足够的内脱模剂,再加上开模后 制件会冷却收缩而较易取出,因此一般不需再涂刷外脱模剂然而,由于BMC物料具有很好的流动性,模压 时有可能渗入到构成型腔的成型零件连接面的间隙里,而使脱模困难,故对新制造或长期使用的模具,在合 模前或在清模后,给模腔涂刷一些外脱模剂也是有好处的所用的外脱模剂一般是石蜡或硬脂酸锌⑤ 装模在BMC模塑料的压制成型中,装模操作是否得当、合理是很值得注意的,这不但会影响物料压制时 在模腔中的流动,亦。