1、BMC成型件典型缺陷形成机理及排除方法,匡伯铭 二一一年九月上海,FRP成型零件主要缺陷中英名称对照表,Dieseling 焦烧,形态与可能的原因,由于水份、空气、苯乙烯等低分子挥发物未能逸出，在此温度下被点燃，制品变色，当然这个部位也就填不满而缺肉,焦燒部位CAE图形分析,这是热塑性塑料焦燒分析,Temperature at flow front表示的是料流前锋温度。一般料流前锋温度应在料温的20以内。如果由于充填速度太快，又不能逃逸内中气体，剪切热可能使料流前锋温度达到材料中低分子物氧化或点燃，则制品烧焦。,料流末端的容易相分离並导致气体排不出而发生困气,先导料流树脂富集,还夹带气体,避免
2、焦烧可采取的措施,铺料的面积过大，往往造成空气或苯乙烯不能被赶出，故增加料流的距离，减缓料流的速度，让空气或苯乙烯沿模具的剪切边或顶出销排出。剪切边(披缝)过小、过紧，不利于排气，调整到适当的间隙是有利的。发生在模具冷热交界处，材料之固化有强烈的差异，而且气体也不易排出。在這些部份設排氣孔,利用頂出銷孔的間隙,急速排出殘留模腔內的空氣,.也可以減慢射出速度,使氣體有足夠的疏散的時間.,控,RIB Readout肋骨显露,形态与可能的原因,由于材料的收缩等原因引起的背面有肋骨部位的表面凹陷，或者背面有脐子、凸台或者此处肉厚，尤其发生在浅色制品上。,肋骨、凸脐背面凹陷显露的实例,肋骨设计不合理引起
3、的缺陷更严重,減小凹陷可采取的措施,1.当料团直接铺在肋条或凸台上，迫使玻纤直接挤进肋条与凸台，就引起这种缺陷。如果延伸材料的流动，可能会促使玻纤在肋条或凸台上部架桥，而阻止材料在肋条与凸台上部的收缩，不会造成凹陷，故要优化铺料方法和料流距离。,減小凹陷可采取正确的肋条设计,減小凹陷可采取的措施,2.当模腔和模芯在大致相同的温度时，会促使制品的内外表面几乎同时固化，而当增加型腔一侧的模温(通常是外表面)会使其先固化，而阻止表面的凹陷，一般增加10-15。3.优选低收缩添加剂，控制其收缩率到最小。4.增加肋条或凸台部位玻纤的架桥机会，宜采用较长的玻纤。,減小凹陷可采取的措施,5.如果肋条宽度和表
4、面厚度比例不适当很容易造成表面凹陷，一般肋条过窄或表面过薄都是不利的，有文献推荐b/t=0.75(b为肋条宽度，t为表面厚度)。6.过高的压力会增加肋条显现，使用二次压力法，即在成型后10-30sec减压之原来压力的25-50的保压压力至成型结束。,回顾一番LS/LPA的机理,二次加压法的压力曲线图,二次加压法減少凹陷的原理,二次加压法的应用案例,利用CAE软件优化壁厚与肋骨设计,肋骨与凸脐的设计建议,Blisters Porosity气泡 针孔,形态与可能的原因,加压BMC基材时出现气体导致在制品表层突起。这些小于苴径1mm的细孔聚集在一起便引成针孔,形态与可能的原因,料团被注入模具后，其表
5、面虽然已经固化，但中间部分并未充分凝固。如果这一阶段的保压不足，半固化表面就不会紧贴在模腔上，从而容易产生多孔的麻点状不良外观。,形态与可能的原因,料流的CT显微照片显示内中裹挟着许多气体,減小气泡针孔可采取的措施,1.BMC原料中的“干玻纤”引起模塑料铺层中的空隙，这些空隙在成型时其内集合的气体可能膨胀为气泡。要完全纠正就要在制备BMC时改变工艺或减少玻纤的含量。2.BMC原料被湿气、压机的油花、润滑油或外脱模剂所沾染，在成型时受热可能转变成蒸汽而引成气泡，碳酸钙和硬脂酸盐都是亲水物质故所以容易沾染水份。3.捕获空气的机会应减到最少，这种机会取决于BMC铺料的面积和位置，实际上采用减少铺料的
6、面积，类似像金字塔一样铺放在模具中央部位是有效的，可以迫使空气在成型中跑在BMC料流的前面而逸出。4.当合模至最后尺寸前，应尽量减慢合模速度，较低的合模速度会减少物料的搅动并削弱捕获空气的机会。5.上述较低的闭模速度如果结合较低的模温，能导致较平坦地流动和较少的予凝胶，也减少了捕获空气的机会，但固化时间必须加长。6.减少模塑的压力是有效的，可形成较平坦的料流，减少了捕获空气的机会。7.检查模具安装的平行度和压机本身的平行度。由于模具安装失水准会引起料流之搅动(不平坦流动)就会增加捕获空气的机会。,減小气泡针孔可采取的措施,8.超量的引发剂或阻聚剂能引起予凝胶和不平坦流动，同样，低收缩添加剂也会
7、引起气体的产生，此刻，改进BMC的配方就有必要。9.材料的粘度极大地影响料流，故要调整其到适当的范围，平时要注重不同的粘度水平将在多大程度上影响到气泡发生的位置与频度。10.制品变截面变厚度部位能改变平坦的料流，过厚的截面在固化时并不能得到充分的热度和压力，为此可从产品设计上进行检讨。11.通常成型中捕获的空气会使制品发生缺肉、自燃和气泡，因此适当的出料飞边是必要的，利于排气。12过分干硬的料团致使料流不稳定，导致予凝胶，针孔和气泡。13。假如上下模的模温过于接近(3)尤其当模芯温度高过模腔，剪切边间隙变小，甚至封死。空气的通道被闭死，一般讲，只要不粘在模腔中，总是模腔温度高于模芯 。14.有
8、时出于模具过于复杂迫使料流距离冗长，导致予凝胶在料流末端捕捉空气，可在模具上设立溢流槽(overflow)，可让料团捕捉的空气溢出模腔，消除气。,制品不合理设计过分肉厚特容易滯留气体,这样的料流显然容易引起更多的缺陷,VCB真空断路器壳体工频耐压试验后查找到有气泡串连起来的裂纹,隐藏于表层的气（POP）会在后续的涂装工序带来更大危害,Knit Lines /Flow Lines熔接痕,形态与可能的原因,零件上过度脆弱的部位都发生于料流汇合的区域，在这个区域增强的玻纤不易引成搭接与架桥，因此熔接痕是零件强度的薄弱区。,模塑料流经锒嵌件的熔合过程,形态与可能的原因,形态与可能的原因,減小熔接痕的解
9、決方案,1.过长的料流距离与分块的铺料方法将导致玻纤取向和熔接线，将料团直接加到易发生熔接痕的部位是有效的。2.快速的闭模速度易引起玻纤取向，过高的模温产生予凝胶，而影响到材料较好地熔接，降低合模速度，降低模温能使严重的熔接痕趋缓。,減小熔接痕的解決方案,3.特定的模具设计，如：过长的料流距离、料团分流和型芯等形成孔的料流前沿而导致熔接痕，如果熔接线发生在零件的边缘，则在此设置溢流口是有效的。4.在某种情况下，在易发生熔接痕的部位事先放置特定的玻纤网或编织纱是有利的。,通孔部位預留可捣碎的薄片Mash-Offs,电表箱盖的模具,电表箱盖孔的压制品,制品机械性能不足,断裂的电缆支架,电缆支架的模压成型水平分型横飞边，溢料过多压不实,BMC零件有限元强度校核,电缆支架有限元分析,BMC/SMC成型时玻纤取向略有不同,重要的是压制品各部位的玻纤含量会有较大差別，引起強度差异,壁厚突変，玻纤阻隔树脂分离而富集是这个部位強度降解的主因,简易的预成型块结合置料部位的优化,一模两腔压制400A断路器壳体,一,一模两腔压制400A断路器壳体,灭弧室端板,灭弧室端板,MCCB外壳模压成型工艺,谢 谢！,谢谢,,
