SMC та формування композитних матеріалів: технологічні рішення прес-форм

У сучасному промисловому виробництві пресове обладнання відіграє незамінну ключову роль у виробництві високо-точних, стабільної-якісних і конструктивно надійних компонентів. Від автомобільних структурних частин, корпусів електричного обладнання до різних компонентів інфраструктури, прес-інструмент може за допомогою прес-обладнання досягти ефективної обробки формуванням різних матеріалів завдяки точному контролю температури та тиску.

Зі збільшенням застосування легких композитних матеріалів у різних галузях промисловості передові технології прес-форм, як-от системи прес-форм, SMC-форми та композитні форми, стали ключовою підтримкою для досягнення ефективного та великомасштабного -виробництва компонентів. Професійні виробники прес-форм, як-от JMJT Mold, зосереджуються на розробці та виготовленні високо-прецизійних прес-форм для глобального промислового застосування, допомагаючи різним галузям модернізувати виробництво.

I. Що таке прес-форма?

Прес-форма (також відома як прес-форма або інструмент для стиснення) — це основне прецизійне обладнання для компресійного формування композитних матеріалів. Використовується для пресування SMC, BMC та інших композитних матеріалів

заготовки на кваліфіковані частини під високою температурою та високим тиском. Завдяки точним порожнинам, стабільному контролю температури та розумній конструкції зусилля він забезпечує повний потік і затвердіння матеріалу. Його ефективність, точність і довговічність безпосередньо визначають якість продукції, ефективність виробництва та вартість, що робить його ключовим фактором у широкомасштабному-виробництві композитних матеріалів.

II. Поширені типи прес-форм для прес-формування композитних матеріалів

(1) Прес-форми SMC

Прес-форми SMC спеціально розроблені для листової формувальної суміші (SMC), яка має чудову механічну міцність. Ці форми вимагають високої сили затиску та точного контролю температури. Під час формування листи SMC поміщаються в нагріті порожнини та затверджуються під високою температурою та високим тиском. Через низьку текучість SMC і наявність довгих скляних волокон форми повинні бути зосереджені на спрямуванні потоку та дизайні вихлопної системи, і вони оснащені ріжучими краями для забезпечення акуратних країв продукту. Вони в основному використовуються для формування великих і-композитних компонентів високої міцності в автомобільній та будівельній промисловості.

(2) Форми BMC

Прес-форми BMC підходять для масової формовочної маси (BMC), яка має відмінну текучість і електричні властивості. Ці прес-форми більше зосереджені на точному формуванні з ключовим акцентом на запобіганні спалаху та забезпеченні герметизації порожнин. Механізми впорскування та виштовхування розроблені дуже ретельно. Вони в основному використовуються для формування складних-структурованих деталей точного розміру та вбудованих деталей, а також широко застосовуються в електричних та електронних галузях.

(3) Загальні прес-форми для композитних матеріалів

Ці форми є універсальними та можуть бути адаптовані до різних композитних матеріалів. Вони розроблені відповідно до конкретних вимог різних застосувань, забезпечуючи високу-якісне та ефективне виробництво. Вони широко використовуються в різних галузях промисловості для формування композитних деталей.

Універсальна прес-форма підходить для різних композитних матеріалів, таких як GMT, LFT-D і попередньо просочених вуглецевим волокном-матеріалів. Він має модульну конструкцію, що дозволяє гнучко регулювати порожнину форми, контролювати температуру та методи викиду. Він має сильну універсальність і може відповідати вимогам до формування різних галузей промисловості та специфікацій. Це один з найбільш широко використовуваних видів цвілі.

 

 

III. Основні компоненти прес-форм

(1) Прецизійна порожнина форми

Порожнина прецизійної форми є основною робочою зоною форми, яка безпосередньо визначає форму, точність розмірів і якість поверхні виробу. Для цього потрібна 3-осьова, 4-осьова або 5-осьова обробка з ЧПК, щоб забезпечити допуски на розміри в межах ±0,05 мм і шорсткість поверхні Ra менше або дорівнює 0,8 мкм. У той же час випускні канавки та проточні канали розроблені так, щоб уникнути дефектів. Прес-форми високого класу мають обробку поверхні, наприклад полірування та покриття, щоб покращити якість продукту та ефективність виймання з форми.

 

(2) Система опалення

Система нагріву має вирішальне значення для затвердіння матеріалу та потребує точного контролю температури форми в межах 140-240 градусів (залежно від матеріалу). У вдосконалених системах використовується багато{6}}зональний контроль температури, причому кожен блок обладнано незалежними нагрівальними стрижнями та каналами охолоджувальної води. ПЛК контролює температуру з похибкою ±2 градуси або менше. Прес-форми високого класу мають функцію швидкого перемикання між гарячою та холодною (час перемикання менше або дорівнює 30 секундам) і оснащені пристроями для рекуперації відпрацьованого тепла для економії енергії та зменшення витрат.

 

(3) Система викиду

Система виштовхування складається з виштовхувальних штифтів, виштовхувальних стрижнів тощо та визначає плавність виймання з форми та цілісність виробу. Його потрібно розробити на основі характеристик продукту, включаючи точку викиду, силу та швидкість. Для складних виробів використовуються похилі конструкції витягування й -витягування серцевини, які можна синхронізувати з сервопресами, щоб забезпечити плавне виймання з форми та покращити швидкість проходження.

 

IV. Матеріали, що використовуються у виробництві прес-форм

 

матеріал матриці	головна перевага	типове застосування
P20 Формова сталь	Хороша міцність, відмінна продуктивність обробки, помірна вартість і збалансована загальна продуктивність	Звичайні форми з середньою точністю і середнім обсягом виробництва підходять для звичайних виробів з відносно низькими вимогами до якості поверхні.
Формова сталь H13	Відмінна термостійкість і зносостійкість, висока твердість, стійкість до термічної втоми і тривалий термін служби.	Широкомасштабні-форми високої-точності та високий{2}}попит SMC/BMC є основними матеріалами для високоякісних прес-форм.
718 Формова сталь	Попередньо{0}}загартована сталь із чудовими полірувальними властивостями та хорошою стабільністю розмірів не потребує подальшої термічної обробки.	Для прецизійних форм із високими вимогами до обробки поверхні вони підходять для виготовлення високо{0}}прецизійних форм для зовнішніх компонентів і складних структурних деталей.
Алюмінієва форма	Легка конструкція, чудова теплопровідність, короткий цикл обробки та низька вартість, підходить для швидкого створення прототипів	Форми для прототипів на етапі розробки продукту, прес-форми для невеликого-пробного виробництва та прес-форми зі спеціальними вимогами для сценаріїв полегшення

V. Промислове застосування форм прес-машин

Форми прес-машин широко використовуються в різних сферах, таких як автомобілі, електроприлади, інфраструктура та будівництво. Вони є основною опорою для-великомасштабного виробництва компонентів із композитних матеріалів. Конкретні додатки такі:

(1) Автомобільна промисловість

Основною сферою застосування є автомобільна промисловість. Основними вимогами є легка вага, стійкість до погодних умов і стабільне серійне виробництво. Вони використовуються для виготовлення кришки багажника з матеріалу SMC, батарейних відсіків тощо, відбивачів фар із матеріалу BMC тощо, торцевих пластин акумуляторної батареї з матеріалу GMT/LFT-D тощо. Наприклад, задній бампер BYD Haolei та торцева пластина акумуляторної батареї NIO ET5 виготовлені за допомогою лиття, щоб зменшити вагу та споживання, допомагаючи автомобільній промисловості трансформуватися в бік зеленої полегшеної ваги.

(2) Електротехнічна промисловість

Попит в електротехнічній промисловості зосереджується на ізоляції, точності та вогнестійкості. Прес-форми (головним чином BMC і високоякісні форми SMC) використовуються для виготовлення корпусів автоматичних вимикачів, ізоляторів тощо з матеріалу BMC, електричних основ із матеріалу SMC, ізоляційних поперечин тощо, що забезпечує безпеку та стабільність електричного обладнання та відповідає вимогам мініатюрності та точності обладнання.

(3) Інфраструктура та будівельна галузь

Попитом у цій галузі є корозійна стійкість, стійкість до погодних умов і легкість. Форми прес-машин виробляють пластикові панелі, армовані скловолокном, кришки колодязів тощо, перегородки з матеріалів GMT, фотоелектричні опори тощо. Наприклад, зовнішні стінові панелі SMC європейських модульних будівель і перегородки GMT вітчизняних зелених будівель вирішують проблеми з традиційними матеріалами та сприяють зеленій модульній трансформації будівельної галузі.

 

VI. Переваги високо{1}}якісних прес-форм

Порівняно зі звичайними формами високоякісні-прес-форми мають значні переваги щодо ефективності, якості та терміну служби. зокрема:

1. Високоточне-формування, що забезпечує якість продукту: допуск на порожнини становить ±0,05 мм, що дозволяє ефективно уникнути дефектів, з кваліфікованим коефіцієнтом більше або дорівнює 99%, скорочуючи наступні процеси, і коефіцієнтом використання матеріалу більше або дорівнює 95%, що відповідає -високим вимогам.

2. Висока довговічність, зниження витрат на виробництво: завдяки використанню високо-ефективних матеріалів і обробки поверхні термін служби в 3-5 разів перевищує термін служби звичайних форм, зменшуючи потребу в замінах і простоях, з високою стабільністю та надзвичайною довгостроковою-рентабельністю-.

3. Ефективне формування, що підвищує ефективність виробництва: завдяки багато{1}}контролю температури та швидкому перемиканню нагрівання-охолодження цикл формування скорочується на 30%–50%. У поєднанні зі швидким вийманням з форми та зміною форми це забезпечує автоматизоване безперервне виробництво, значно збільшуючи виробничі потужності.

4. Сумісність із багатьма -матеріалами, широкий діапазон адаптивності: модульну конструкцію можна застосовувати до різних композитних матеріалів, усуваючи потребу в спеціальних формах, зменшуючи інвестиції та покращуючи адаптивність підприємства до ринку.

5. Енергозбереження та захист навколишнього середовища відповідно до галузевих тенденцій: рекуперація відпрацьованого тепла знижує споживання енергії на 25%-30%, а закрите формування не має викидів летких органічних сполук, що узгоджується з екологічним виробництвом і стратегією «подвійного вуглецю», а також допомагає знизити захист навколишнього середовища та витрати на енергію.

6. Гнучке налаштування, задоволення індивідуальних потреб: настроювані порожнини форми, текстури тощо. Надайте-комплексні послуги від проектування до тестування форми, відповідаючи індивідуальним вимогам, підвищуючи конкурентоспроможність підприємства та задоволеність клієнтів.

 

Підсумовуючи, передова технологія формування прес-машин є основною підтримкою для сприяння високо-розвитку високої якості в галузі стиснення композитних матеріалів. Його точний, ефективний і диверсифікований розвиток постійно надаватиме змогу різним галузям промисловості досягати модернізації виробництва та інноваційних продуктів.