BMC成型综述综述.docx

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BMC成型综述综述

BMC成型

BMC（bulkmoldingcompound）或DMC（doughmoldingcompound）称为团状模塑料,和片状模塑料一样,都是短切纤维增强的热固性模塑料。

现今在美国、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。

基本特征是：

大多经化学增稠;玻纤含量在9%~25%之间比SMC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。

1.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；

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。

2.BMC混练用的捏合机

一般采用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。

3.BMC制品所能实现或达到的尺寸要求和几何精度及尺寸误差的累积原理

项目

达到的水平

最小壁厚mm

可控的尺寸公差（名义尺寸100以内）mm

精密级的尺寸公差（名义尺寸100以内）mm

平面度（500×500）mm

0.8~1.2

±0.03~0.05

±0.01~0.02

0.30~0.50

4.BMC注射压缩成型工艺

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）

元/kg注1

配方表

100kg配料时的

组份重量kg

100kg配料时的

组份价格元

不饱和聚酯树脂

UP

16.00

60phr

注2

12.0

192.00

（31.50）注3

低收缩、低波纹度添加剂

LS、LPA（PVAc）

22.00

40phr

8.0

176.00

（28.90）

重质碳酸钙

CaCO3（600目）

0.80

300phr

60.0

48.00

（7.90）

高温引发剂

TBPB

40.00

1.2phr

0.24

9.60

（1.60）

中温引发剂

TBPO

140.00

0.5phr

0.10

14.00

（2.30）

硬脂酸锌脱模剂

ZnSt

12.00

3.5phr

0.70

8.40

（1.40）

氢氧化钙增稠剂

Ca（OH）2

10.00

0.8phr

0.16

1.60

（0.30）

短切玻璃纤维

G.F.（6mm）

10.00

总量的16%

16.0

160.00

（26.10）

合计

100.0

609.60

（100%）

注1.2008年年初的大致价格;

注2.phr（Partsperhundredresin）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

BMC塑壳断路器压缩成型价格分析表

项目

250A上盖

250A底座

制品照片

每月需求量只

5000

5000

零件净重克

423

770

客户要求BMC之牌号、品质

TetradurF4308-7035

TetradurF4308-7035

BMC材料的采购价元/公斤

含税:

12.50

未税:

10.68

含税:

12.50

未税:

10.68

压制品投料重量克

435

787

制品材料价格（未税）元

4.65

8.41

模具型式

一模二腔

一模二腔

成型压机吨

100

100

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

50.00

50.00

每模次制品成型周期秒

240

300

每小时成型件数只/小时

30

24

制品成型费用元/只

1.67

2.08

制品后整理去毛刺费用元/只

0.40

0.80

包装、检查费用元/只

0.35

0.55

工厂费用小计元/只

4.65+1.67+0.40+0.35=

7.07

8.41+2.08+0.80+0.55=

11.84

工厂管理及利润15%元/只

1.06

1.78

制品出厂价格元/只

注2

未税:

8.13

含税:

9.51

未税:

13.62

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,本表的各种价格基本参照2008年的平均水平.

附记:

有关BMC成型作业管理、缺陷对策都与SMC章节相通,请编委整合。

以上我以提供素材为主,还得请编委来理顺或增减。

匡伯铭

Kbm918@

2009.05.15

BMC的成型要点及模具温度

BMC是以特殊途不饱和聚脂为主之热固硬化性树脂,具有优良的电气绝缘特性,耐热性,耐燃性,高机械强度尺寸安定性.耐蚀性,耐水性,收缩稳定性等.为各种热固硬化性成型材料中最高级品.

其加工成型条件如下:

1.成型温度:

成型温度与MBC热固性聚脂塑胶之流动性及其所选择加工成型机械加工方式有极度大之关系因素.温度在140℃-170℃

 2.成型时间:

加工成型时间与当时模具正确温度及成品的肉厚,形状有关,一般硬化程度可由表面光泽予以段定,

3.成型压力:

成型压力视而不见所选择加工成型机械与方式而定,材料加工后,成品表面光泽时之压力,其压力在20-200KG/CM2

4.储存:

MBC材料庆置18℃以下之冷暗处,使用后剩余品应予密闭保存,一般正常使用可存放一个月,外在之温度与MBC之软,硬将影响其储存期.如使用冷藏将延长BMC之寿命.

5.用途:

应用在各种电气产品,通信资问心无愧机零件,汽车类零件,电动工具绝缘披覆,超大型静音马达,食品餐具等均广泛应用.

需注意的是，BMC用于注塑成型时，模具温度一般需保持在20度左右，所以需搭配冷水机来控制模具温度。

                 BMC用于热压成型时，模具温度一般控制在130-180度，所以需搭配油式模温机来控制油压模具的温度。

玻璃钢BMC成型工艺

团状模塑料 （BulkMoldingCompound）简称为BMC。

   BMC在欧洲亦称为DMC（DoughMoldingCompound），按美国定义，BMC即化学增稠的DMC。

（1）概要

     将基体树脂、低收缩剂、固化剂、填料、内脱模剂、玻璃纤维混炼成团状物作为模塑料。

可采用模压，注射制造复合材料制品。

生产示意见图7-14。

因无热化阶段，故填料含量可较SMC高。

玻璃纤维长度—般为6~12mm，有时为满足高力学性能用到25mm；为满足成型流动性的要求，用到3mm。

玻璃纤维含量通常为15％～20％；对高性能产品，用到25％。

BMC玻璃纤维含量低于SMC，可加入较多的填料，故成本较低。

                     预混料混合机           预混料或BMC已置于模腔中以待模压

   ZMC是法国Vetrotex公司开发的一种注射用BMC。

（2）原料

   树脂 不饱和聚酯树脂、乙烯基酯、酚醛、三聚氰胺等树脂。

   纤维 BMC用玻璃纤维无捻粗纱。

   填料 碳酸钙、氢氧化铝等。

   （3）优点

   ①成型周期短，可模压，亦可注射，适合大批量生产。

   ②可加入大量填料，可满足阻燃、尺寸稳定性要求，成本低。

   ③复杂制品可整体成型，嵌件、孔、台、筋、凹槽等均可同时成型。

   ④与通常的热塑性塑料相比，制品耐热性、绝缘性、弹性模量等性能要高一些。

   ⑤对工人技能要求不高，易实现自动化，节省劳动力。

   ⑥制品尺寸精确。

   ⑦作业环境好。

   （4）缺点

   ①仅适于制作尺寸较小、强度要求不高（一般BMC强度约比SMC低30％））产品。

   ②注射机价格较高。

   （5）典型产品

   电气零部件（绝缘子、切换29、电表箱、断路器外壳、接线端子、各类家用或商务机电产品壳体）、汽车零部件（前灯反射面、后门、扬声器壳等）、咪表壳体、音响设备壳体。

   （6）BMC成型方法

   BMC成型方法有压缩成型、传递成型、注射成型三种，近来主要以注射成型为主。

   ①压缩成型法，参看SMC成型法。

   ②传递成型法。

设备有Pot式和辅助活塞式，以辅助活塞式为主。

密封用时有低压规格的密封专用机。

见图7-15。

   注入、固化：

用柱塞把取材料注入模具内并固化 

   出制品：

固化后，开启模具，取出制品、残留料并固化 

   材料装入：

闭模并把

   材料装入Pot内 

                                         图7-15 传递成型原理图

   ③注射成型法。

BMC注射成型必须有BMC专用注射成型机，它有丝杠式和活塞式两种，各有特点，根据用途分别采用。

见图7-16。

   a．材料投入 把BMC料投入料斗中，并用柱塞压缩。

   b．材料计量 止丝杠后退，向料筒内供给BMC。

   c．注射 闭模，把BMC由喷嘴注射到模具内。

   d．固化 保压终了，进行材料计量，这时多数是注射装置稍微后退，喷嘴端头离开模具。

   e．取出制品 开启模具，取出固化了的制品。

   其中，c~e一系列工序连续反复进行。

   （7）BMC产品设计注意事项

   ①基本壁厚2.5～3mm（最小在lmm以上）。

   ②拐角半径只要在l以上。

   ③脱模锥度要大于1°（局部可无锥度）。

   ④可设计加强筋结构。

   ⑤在凸起、销等单独存在的产品中其根部可带R。

   ⑥尖头部及熔接处可用气体脱模。

   ⑦飞边难脱模，要设计成易于脱模的结构。

   ⑧自攻螺孔的下穴不能贯通。

   （8）影响产品质量的要素

   影响产品质量的要素见表7-24。

   （9）通过制品实例评价BMC的生产效率和经济性

   ①前提条件

   制品对象：

打印机机壳（注射成型）

   制品重量：

2kg

   产量：

9000个／月（430个／日，18个／时）

   生产天数：

21日／月，3班，21h／日

   作业人员：

成型、修边，1名／班 

   组装、修理、检验、包装1名／班 计2名

   模具：

单模

   成型周期：

3min／个

   加工费单价：

5000MH

   必要设备：

   300t注射成型机   45000千日圆

   电力工程          3000千日圆

   模具             13000千日圆

   自动取出机        6000干日圆

   修边机           12000干日圆

   输送机或台车      1500千日圆

   嵌入机            1500千日圆

   检验工具          1000千日圆

   其他               500千日圆

   总计             83500千日圆

   ②成本计算 以日本用BMC注射成型法成型印刷机电为例，见表7-25。

   （10）BMC成型法的作业管理

   ①制订各工序的作业标准并公诸于众。

   ②对各工序要作出每个制品的检查日报并记录保管。

   ③各工序的主要检测点如表7-26。

   （11）BMC成型法的缺陷及对策

   BMC成型法的缺陷及对策见表7-27