SMC и BMC

Технология SMC (Sheet Mould CompSMCound)

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 химстойких смол позволяет получать прессматериал, обладающий высокой атмосферостойкостью.

Типичная 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 является связующим, обеспечивающим в ходе переработки трехмерное сшивание, связь отдельных компонентов и играет важную роль для достижения требуемых темромеханических 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.

 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, транпортное 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

BMC (Bulk Mould Compound) - материал,  представляющий собой особую пасту, содержащую  смолу, 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%.

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;
  • Водопоглощение 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 сложнйо 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.