SMC и BMC

Технология SMC (Sheet Mould Compound)

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.

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, 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 (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;
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 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.