1、BMC成型综述综述BMC成型BMC(bulk molding compound)或DMC(dough molding compound)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325mm;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
2、。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3045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58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35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
3、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58mm。 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(500500) mm0.81.20.030.050.010.020.300.50 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 kg100kg配料时的组份价格 元不饱和聚酯树脂UP16.00 60phr 注
4、212.0192.00(31.50) 注3低收缩、低波纹度添加剂LS、LPA(PVAc)22.0040phr8.0176.00(28.90)重质碳酸钙CaCO3(600目)0.80300phr60.048.00(7.90)高温引发剂TBPB40.001.2phr0.249.60(1.60)中温引发剂TBPO140.000.5phr0.1014.00(2.30)硬脂酸锌脱模剂ZnSt12.003.5phr0.708.40(1.40)氢氧化钙增稠剂Ca(OH)210.000.8phr0.161.60(0.30)短切玻璃纤维G.F.(6mm)10.00总量的16%16.0160.00(26.10)合
5、计100.0609.60(100%)注1.2008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50005000零件净重 克423770客户要求BMC之牌号、品质Tetradur F4308-7035Tetradur F4308-7035BMC材料的采购价 元/公斤含税:12.50未税:10.68含税:12.50未税:10.6
6、8压制品投料重量 克435787制品材料价格(未税) 元4.658.41模具型式一模二腔一模二腔成型压机 吨100100100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150.0050.00每模次制品成型周期 秒240300每小时成型件数 只/小时3024制品成型费用 元/只1.672.08制品后整理去毛刺费用 元/只0.400.80包装、检查费用 元/只0.350.55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 注2未税:8
7、.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Kbm9182009.05.15BMC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
8、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140-1702. 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
9、. 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 (Bulk Molding Compound)简称为BMC。 BMC在欧洲亦称为DMC(Dough Molding Compound),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
10、维长度般为612mm,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1520;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 成型周期短,可模压,亦可注射,适合大批量生产。 可加入大量填料,可满足阻燃、尺寸稳定性要求,成本低。 复杂制品可整体成型,嵌件、孔、台、筋、凹槽等
11、均可同时成型。 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。 对工人技能要求不高,易实现自动化,节省劳动力。 制品尺寸精确。 作业环境好。 (4)缺点 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。 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。 压缩成型法,参看SMC成型法。 传递成型法。设备有Pot
12、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 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
13、模具,取出固化了的制品。 其中,ce一系列工序连续反复进行。 (7)BMC产品设计注意事项 基本壁厚2.53mm(最小在lmm以上)。 拐角半径只要在l以上。 脱模锥度要大于1(局部可无锥度)。 可设计加强筋结构。 在凸起、销等单独存在的产品中其根部可带R。 尖头部及熔接处可用气体脱模。 飞边难脱模,要设计成易于脱模的结构。 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 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,21
14、h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 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 制订各工序的作业标准并公诸于众。 对各工序要作出每个制品的检查日报并记录保管。 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
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