SMC и BMC композитные материалы
Компаньон консалт поставляет оборудование и технологии производства из стеклонаполненных композиционных материалов SMC и BMC.
Наша компания является дилером ведущих мировых производителей оборудования, таких как SMC гидравлический пресс и BMC гидравлический пресс, с подогреваемыми плитами или пресс формами.
Технология SMC
(Sheet Mould Compound) – листовой стеклонаполненный композит.
SMC (Sheet Mould Compound) – листовой материал, содержащий смолу, наполнители, армирующие волокна. SMC – материал, который может перерабатываться прессованием при повышенных температурах 120-160°С. С двух сторон SMC защищен полимерной пленкой. В отличие от тканых стекломатериалов, SMC не армирован связанными между собой стеклянными волокнами. Из-за значительно большей, чем у BMC, длины стекловолокна, SMC имеет меньшую текучесть, но более высокие прочностные характеристики. Применение химически стойких смол позволяет получать прессматериал, обладающий высокой атмосферостойкостью.
Структура SMC:
- Стекловолокно (15-50 мм) – 27%;
- Наполнитель (тальк) – 40%;
- Смола (полиэфирная, винилэфирная) – 28%;
- Прочие добавки – 5%.
Каждый компонент выполняет важную роль в достижении заданных свойств:
Полиэфирная смола – связующее, обеспечивающее в ходе переработки трехмерное сшивание отдельных компонентов и играет важную роль для достижения требуемых термомеханических характеристик;
Минеральные наполнители обеспечивают транспортировку стекловолокна при течении материала, позволяют существенно снизить его стоимость и, в случае гидроксида алюминия, существенно повышают огнестойкость материала;
Компенсаторы усадки обеспечивают высококачественную поверхность изделия без утяжек и коробления, что является одним из основных условий использования SMC для кузовных и других видовых изделий;
Стекловолокно обеспечивает механическую прочность изделий;
Катализаторы обеспечивают инициацию химических реакций трехмерного сшивания. Правильный подбор катализаторов является важнейшим условием получения высококачественных деталей без недопрессовок, трещин и раковин.
Обычно волокна в SMC изделиях ориентированы в двух направлениях. Существуют также следующие разновидности SMC:
- SMC LP – низкопрофильный материал, позволяющий получать изделия с высоким качеством поверхности;
- SMC LS – малоусадочный материал;
- HSSMC – высокопрочный материал.
Основные характеристики SMC:
- Содержание стекловолокна 20-40%;
- Плотность 1,4-1,8 г/см3;
- Технологическая усадка -0,1 – +0,25%;
- Прочность на изгиб 100-150 МПа;
- Модуль изгиба 10-14 ГПа;
- Прочность на растяжение 40-100 МПа;
- Ударная вязкость 30-120 кДж/м2;
- Водопоглощение 0,03-0,05%.
В зависимости от конкретного изделия могут использоваться различные типы SMC, отличающие по своим характеристикам. Общим для всех является минимальная технологическая усадки и высокая ударная вязкость. Существенными преимуществами изделий из SMC по сравнению со сталью является высокая коррозионная стойкость и низкий удельный вес.
SMC перерабатывается прямым прессованием в крупногабаритные корпусные детали. При прессовании предварительно раскроенный материал укладывается в форму. Время смыкания форм составляет 2-3 минуты, температура нагрева около 150°С.
Основными областями применения SMC являются: автомобилестроение, транспортное машиностроение, светотехника, электрические сети. Наиболее ярким достижением является использование автомобилестроительными компаниями масляных поддонов картера и клапанных крышек, изготовленных из SMC, в серийных моделях грузовиков.
Технология BMC
(Bulk Mould Compound)
BMC (Bulk Mould Compound) – материал, представляющий собой особую пасту, содержащую смолу BMC, наполнители, армирующие волокна. BMC – материал, который может перерабатываться прессованием или инжекцией.
Типичная структура BMC:
- Стекловолокно (5-20 мм) – 20%;
- Наполнитель (тальк) – 45%;
- Смола (полиэфирная, винилэфирная) – 30%;
- Прочие добавки – 5%.
Основные характеристики BMC:
- Содержание стекловолокна 10-30%;
- Плотность 1,4-2,4 г/см3;
- Технологическая усадка -0,1 – +0,25;
- Прочность на изгиб 70-140 МПа;
- Модуль изгиба 8-15 ГПа;
- Прочность на растяжение 20-60 МПа;
- Ударная вязкость 10-60 кДж/м2;
- Водопоглащение 0,03-0,05%.
При прессовании используются металлические подогреваемые матрицы. Давление от 30 до 100 атм. Температура нагрева 100-160°С. Время смыкания форм составляет 2-3 минуты, в это время осуществляется подогрев и инициируется реакция полимеризации. При инжекционной формовке используются шнековые инжекционные машины, подающие материал в полость закрытой формы.
В дополнение SMC технологии, технология BMC получила распространение при производстве деталей сложной формы, к примеру корпусов насосов, компонентов электроприборов и т.п.
Основные сферы применения SMC и BMC
Грузовой транспорт;
Легковые автомобили;
Автобусы и городской транспорт;
Железнодорожный транспорт;
Электротехника;
Гражданское строительство.