高速公路防眩權(quán)屬SMC模壓制品,其主要功能是防止夜間行駛的車輛因車燈眩目而引起意外事故。作為一種模壓制品,防眩板的生產(chǎn)工藝原理是,一定量的模壓料裝人模具后,在一定的溫度和壓力下模壓料塑化、流動(dòng)并充滿模腔。同時(shí),模壓料發(fā)生交聯(lián)團(tuán)化反應(yīng),形成三維體型結(jié)構(gòu)而得到預(yù)期的制品。在整個(gè)壓制過(guò)程中,加壓、賦形、保溫等過(guò)程都依靠被加熱的模具的閉合而實(shí)現(xiàn)。在加熱加壓保溫的條件下模壓料發(fā)生以下幾個(gè)階段的變化。第一個(gè)階段是模壓料受熱塑化,流動(dòng)并充滿模勝,獲得制品所要求的形狀。第二個(gè)階段是樹(shù)脂與交聯(lián)單體發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),形成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),模壓料粘度增大,流動(dòng)性降低,表現(xiàn)出一定的彈性。第三個(gè)階段是交聯(lián)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,樹(shù)脂與交聯(lián)單體之間的共聚反應(yīng)更為完全,模壓料失去流動(dòng)性,硬度大幅度增加。從實(shí)際生產(chǎn)角度來(lái)看,這3個(gè)階段并沒(méi)有明顯的界限,模壓料在流動(dòng)的同時(shí)可能形成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),乃至更進(jìn)一步形成三維體型結(jié)構(gòu)。
1 工藝制度
模壓成型工藝有3個(gè)主要參數(shù),即成型壓力、壓制溫度和保溫時(shí)間。成型壓力的作用是克服物料中揮發(fā)物所產(chǎn)生的蒸汽壓,避免制品產(chǎn)生氣泡、結(jié)構(gòu)疏散等缺陷,同時(shí)增加物料的流動(dòng)性,便于物料充滿模腔的各個(gè)部位,使制品的結(jié)構(gòu)密實(shí),機(jī)械強(qiáng)度得到提高。壓制溫度的作用是促進(jìn)模壓料塑化和固化。保溫時(shí)間的作用是使制品充分固化并消除內(nèi)應(yīng)力。這3個(gè)參數(shù)的選擇與模壓料、制品性能、制品結(jié)構(gòu)和形狀以及生產(chǎn)效率有很大的關(guān)系,防眩板的模壓工藝參數(shù)為:①成型壓力,20±2MPa;②壓制溫度,上下模均為150±5°C;③保溫時(shí)間,4min。
模壓料的流動(dòng)性對(duì)工藝參數(shù)的選定有很大的影響。如果模壓料的流動(dòng)性好,則可采用較低的成型壓力和溫度,也易成型結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的制品;相反,若模壓料的流動(dòng)性差,則應(yīng)相應(yīng)地提高成型壓力和溫度,也不易成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品。因此,應(yīng)根據(jù)模壓料的流動(dòng)性能來(lái)選定合適的工藝參數(shù)。防眩板各部位的厚度不一。根部厚度最大,為10mm。兩邊厚度次之,為6mm。中間厚度最薄,僅為3mm。制品屬薄壁結(jié)構(gòu),形狀較為復(fù)雜。當(dāng)防眩板用鐵架、螺栓固定豎立后,作為一種懸臂梁受力構(gòu)件,要求制品具有較好的抗折強(qiáng)度和彈性,以滿足使用要求。從制品性能、結(jié)構(gòu)和形狀要求來(lái)看,采用較大的成型壓力和較高的成型溫度是較理想的。壓力大,溫度高,有利于提高制品的強(qiáng)度,且容易成型薄壁制品。模溫高,與固化放熱峰的溫差就大,制品的表面質(zhì)量較好??紤]到模壓料的性能與生產(chǎn)效率,合適的保溫時(shí)間是非常重要的。保溫時(shí)間太短,制品有可能固化不完全;保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),生產(chǎn)效率低。
2 工藝流程
防眩板的生產(chǎn)工藝流程為備料→壓制→脫模定型→磨邊打孔→檢驗(yàn)→包裝入庫(kù)。備料工序分3個(gè),步驟,即切料、稱料、疊料。切料時(shí)注意模壓料中是否有分層、白紗、干料等問(wèn)題,如嚴(yán)重時(shí)應(yīng)剔除。稱料要準(zhǔn)確,過(guò)多則會(huì)造成原材料的浪費(fèi),過(guò)少則會(huì)引起缺料。疊料應(yīng)將料疊成長(zhǎng)條形,薄膜要撕盡,料塊之間應(yīng)盡量壓緊,以防夾帶大量氣體。疊好的料放在切料臺(tái)上,用薄膜覆蓋好待用,防止苯乙烯大量揮發(fā),并防止對(duì)料造成污染。壓制包括加料、加壓、卸壓排氣褓溫4個(gè)步驟。加料形式保持一致,加料位置要合理。加壓時(shí)機(jī)要適當(dāng),迅速加壓至成型壓力。加壓完后卸壓排氣,如此重復(fù)4次,排除模壓料中的揮發(fā)份所產(chǎn)生的蒸汽以及夾帶的空氣,以避免缺料。砂眼等缺陷的產(chǎn)生。保溫時(shí)間4min,以提高制品的同化程度和表四質(zhì)量,消除內(nèi)應(yīng)力。保溫后開(kāi)模取出產(chǎn)品,檢查制品有無(wú)異常現(xiàn)象,如需加以調(diào)整,清理模具并涂抹脫模劑。待產(chǎn)品冷卻后,用鐵挫除去制品四邊的飛邊、毛刺。檢查制品是否有缺料、砂眼、裂紋、翹曲變形等缺陷,檢查制品外觀、形狀是否符合要求。其方式是逐塊檢查。產(chǎn)品經(jīng)檢驗(yàn)合格后腳可包裝入庫(kù)。包裝時(shí)以10塊板為一單,板與板應(yīng)頭尾錯(cuò)開(kāi),用包裝帶緊好整齊堆放。
3 制品缺陷
在防眩板壓制生產(chǎn)中,由于人為因素,或者模壓料、工藝技術(shù)、機(jī)械故障等原因,均有可能造成缺料、砂眼、翹曲變形、起泡、顏色不均等制品缺陷。
(l)缺料。缺料是指模壓料在交聯(lián)團(tuán)化反應(yīng)完成前沒(méi)有完全充滿模腔,致使產(chǎn)品局部出現(xiàn)缺欠,產(chǎn)生部位多集中在產(chǎn)品的邊緣,尤其是根部和頂部。產(chǎn)生原因主要有模壓料質(zhì)量不好和工藝不佳等因素,可表述如下:①模壓料受熱塑化后,熔融粘度大,在交聯(lián)固化反應(yīng)完成前,融體無(wú)法充滿模腔。②模壓料存放時(shí),苯乙烯揮發(fā)過(guò)多,造成料子,模壓料的流動(dòng)性能明顯降低。③樹(shù)脂糊未浸透纖維。成型時(shí)樹(shù)脂糊不能帶動(dòng)纖維流動(dòng)而造成缺料。由上述原因所引起的缺料,最直接的解決方法是切料時(shí)剔除這些模壓料。④加料量不足引起缺料。解決方法是適當(dāng)增大加料量。⑤模壓料中裹有過(guò)多的空氣及大量揮發(fā)物。解決方法有,適當(dāng)增加排氣次數(shù);適當(dāng)加大加料面積嗝一定時(shí)間清理模具;適當(dāng)增大成型壓力。⑥加壓過(guò)遲,模壓料在充滿模腔前已完成交聯(lián)固化。⑦模溫過(guò)高,交聯(lián)固化反應(yīng)提前,應(yīng)適當(dāng)降溫。
(2)砂眼。產(chǎn)品表面上有規(guī)則或不規(guī)則的小孔,其產(chǎn)生部位多在產(chǎn)品頂端和中間薄壁處。產(chǎn)生原因有,模壓料中裹有大量空氣以及揮發(fā)物含量大,排氣不暢;料的增稠效果不佳,不能有效趕出氣體。對(duì)于上述引起原因,可通過(guò)增加排氣次數(shù)以及清理模具相結(jié)合的方法而得到有效的控制。還有一種引起原因是加料面積過(guò)大,適當(dāng)減少加料面積可得到控制。在實(shí)際操作過(guò)程中,人為因素也有可能造成砂眼。比如加壓過(guò)早,有可能使模壓料裹有的氣體不易排出,排氣時(shí)L模抬起也有可能造成砂眼,這些人為因素可加強(qiáng)對(duì)人員的培訓(xùn)而得到控制。
(3)翹曲變形。產(chǎn)生的主要原因是模壓料固化不均勻和脫模后產(chǎn)品的收縮。其產(chǎn)生機(jī)理是,在樹(shù)脂固化反應(yīng)過(guò)程中化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,引起體積收縮,固化的個(gè)均勻使得產(chǎn)品有向首先固化的一側(cè)翹曲的趨勢(shì)。其次,制品的熱脹系數(shù)較大于鋼模具。當(dāng)制品冷卻時(shí),其單向收縮率大于模具的單向熱收縮率。為此,采用如下方法加以解決:減少上、下模溫差,使溫度分布盡可能均勻;使用冷卻夾具限制變形;適當(dāng)提高成型壓力,增加制品的結(jié)構(gòu)密實(shí)性,降低制品的收縮率;適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間,消除內(nèi)應(yīng)力。
(4)起泡。產(chǎn)品表面上有半圓形鼓起。其產(chǎn)生原因可能是固化不完全,局部溫度過(guò)高或是物料中揮發(fā)分含量大。解決方法是,適當(dāng)提高成型壓力及延長(zhǎng)保溫時(shí)間和降低模具溫度。
(5)表面顏色不均勻。產(chǎn)生原因有①模溫不均勻,局部過(guò)高,應(yīng)適當(dāng)控制模溫;②模壓料的流動(dòng)性差,造成纖維分布不均勻,一般可提高成型壓力增加融體的流動(dòng)性;③在色漿調(diào)配過(guò)程中顏料與樹(shù)脂不能很好的混溶。
從整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看,造成制品缺陷的原因是多方面的,既有模壓料的原因,又有模壓工藝的原因。要有效地減少缺陷,須從各個(gè)方面加以綜合考慮。