بطور كلي آميزه قالبگيري را مي‏توان مخلوطي از رزين، مواد پركننده، الياف تقويت كننده، آغازگر، رها ساز، رنگدانه، پايدار كننده و ديگر مواد افزودني دانست. اين آميزه‏ها معمولاً به شكلي كه مناسب براي قالبگيري نهايي است توليد مي‏گردند.

بطور كلي آميزه قالبگيري را مي‏توان مخلوطي از رزين، مواد پركننده، الياف تقويت كننده، آغازگر، رها ساز، رنگدانه، پايدار كننده و ديگر مواد افزودني دانست. اين آميزه‏‌ها معمولاً به شكلي كه مناسب براي قالبگيري نهايي است توليد مي‏گردند. بسته به شكل آميزه فرآيند قالبگيري مي‏تواند فشاري، ترزيقي و يا انتقالي باشد. كاربرد گستردة اين مواد به بهاي نسبتاً پائين و امكان بهينه سازي خواص آنها جهت كاربردهاي ويژه نسبت داده مي‏شود.

آميز ه قالبگيري ورقه‎اي (Sheet Moulding compound, SMC)
اين آميزه ورقه‎اي چرم – مانند با ضخامت 5-3 ميلي متر ازمواد است كه بين دو فيلم نازك از پلي اتيلن عرضه مي‏گردد (اين فيلم‏ها قبل از قالبگيري آميزه برداشته مي‏شوند).

توليد SMC با تهيه محلول آبكي (slurry) از مواد در يك دستگاه مخلوط ساز با سرعت بالا آغاز مي‏گردد. همة اجزاء باستثناء تغليظ كننده بمدت 15 دقيقه با هم مخلوط مي‏شوند. در طي اين مدت دماي مخلوط تا حدود C ْ30 بالا مي‏رود. دراين مرحله ويسكوزيتة مخلوط حدود Pas 30-20 مي‏باشد. پس از اينكه عمل مخلوط سازي با تمام رسيد مادة تغليظ كننده (Thickener) اضافه گرديده و بسرعت طي مدت زمان حدود 5 دقيقه با بقية اجزاء مخلوط مي‏گردد. در اين مرحله خمير آماده است و جهت تلفيق با الياف به ماشين SMC منتقل مي‏گردد.

دراينجا خمير تهيه شده با ضخامت معين بر روي يك فيلم پلي اتيلني ( با پهناي يك متر و ضخامت mm 20-15) كه از رول فيلم بر بستر متحرك دستگاه باز مي‏شود ريخته مي‏شود. سرعت حركت اين فيلم بين m/min 9-5 مي‏باشد. اين فيلم از زير دستگاه برش الياف عبور مي‏كند و الياف بلند به طولهاي mm 25 بريده شده و با سرعتي كه درصد حجمي مورد نظر را فراهم سازد روي فيلم آغشته به خمير بصورت راندم مي‏نشينند. اين فيلم بهمراه فيلم ديگر كه فقط خمير روي آن ريخته شده و فاقد الياف است با هم ساندويچ شده و از يكسري غلطك عبور مي‏كنند. اين غلطك‎ها باعث آغشتگي الياف به رزين، خروج هوا از آميزه و همچنين تنظيم ضخامت ورق و در نتيجه تنظيم تركيب درصد الياف مي‏شود. در انتها ساندويچ تهيه شده بر روي يك غلطك بصورت رول جمع‏آوري مي‏گردد و در يك فيلم نايلون يا سلوفان پيچيده شده تا از فرار مونومر جلوگيري شود. اين رول سپس به محيطهاي كنترل از لحاظ دمائي منتقل شده تا مرحله تغليظ شدن در آن سپري شود. در مرحله تغليظ اجازه داده مي‏شود تا ويسكوزيته تركيب به حدي برسد كه ورق SMC براحتي قابل جابجائي، برش و قالبگيري باشد.

ويسكوزيته نهائي ورقة SMC در كيفيت قطعه قالبگيري شده نقش بسزائي دارد و بايد در محدودة خاصي باشد كه بين 10´ 50 و10´ 130 سانتي پواز است. در طي فرآيند قالبگيري ورقه SMC ، پيوندهاي تشكيل شده در عمل تغليظ بدليل افزايش حرارت شكسته شده و ويسكوزيتة آميزه كاهش يافته بگونه‎اي كه در قالب جاري مي‏شود و آنرا پر مي‏كند. بدنبال آن رزين شروع به ژل شدن نموده كه افزايش سريع ويسكوزيته را شاهد خواهيم بود.

تركيبات قالبگيري DMC, BMC 

اين تركيبات بمنظور استفاده از فر‌آيندهاي اتوماتيك‏تر براي قالبگيري سيستم‎هاي رزيني توسعه يافته‌‏اند. اين مواد تركيبات خميري شكل بوده كه به طور ناپيوسته در مخلوط ساز ژاكت دار با تيغه Z يا زيگما توليد مي‏گردند. مخلوط ساز متشكل از دو ظرف يكسان U -شكل از جنس فولاد زنگ نزن بوده كه درون هر ظرف تيغه‎اي وجود دارد. اين تيغه‎ها در جهت مخالف هم چرخش دارند. ظرفيت اين مخلوط سازها بين چند كيلوگرم تا حدود 10 تن مي‏باشد. 

توليد DMC معمولاً در درجه حرارت اتاق انجام مي‏شود هر چند امكان گرم كردن يا سرد كردن مخلوط از طريق گردش روغن در ژاكت مخلوط ساز وجود دارد. در فرآيند توليد ابتداء مواد پودري وزن گرديده و بمدت يك دقيقه با هم مخلوط مي‏شوند. رزين و ديگر مواد افزودني اضافه شده و مخلوط سازي بمدت 30-15 دقيقه ادامه مي‏يابد. در طي اين مدت مي‏توان مخلوط سازي را بمنظور پاك سازي ديوارة ظرف متوقف نمود. پس از هموژن شدن مخلوط الياف تقويت كننده بتدريج اضافه شده و با مخلوط آبكي رزين مخلوط مي‏شوند. اين عمل حدود 5 دقيقه بطول مي‏انجامد و هدف آن صرفاً توزيع مناسب الياف در سراسر رزين است. براي مخلوط سازهاي با تيغة Z يا زيگما فاصله بين تيغه و ديوارة ظرف در محدودة 3 تا 12 ميلي متر است. هر چه اين فاصله كمتر باشد عمل مخلوط سازي بهتر صورت مي‏گيرد اما احتمال آسيب رساندن به الياف بيشتر مي‏شود. نهايتاً تركيب حاصله در فيلم‎هائي كه مانع از تبخير مواد فرار مي‏شوند بسته ‏بندي گرديده و يا بصورت رشته اكسترود شده و در بشكه‏ هاي خاص نگهداري مي‏شوند. 
BMC عموماً به تركيبي اطلاق مي‏گردد كه بر پايه رزين ايزوفتاليك است و همچنين عمل تغليط‏سازي در آن بوسيله MgO صورت مي‏گيرد. عمل تغليظ‏سازي مي‏تواند ميزان پركننده را تا phr 100 تقليل دهد و لذا امكان افزايش ميزان تقويت كننده را فراهم سازد. كاهش ميزان پركننده در BMC ظاهر سطحي بهتري را نسبت به DMC براي آن فراهم مي‏سازد.

نمونه ‏هاي از تركيبات قالبگيري BMC و DMC

قالبگيري فشاري آميزه ‎‏هاي قالبگيري:
بمنظور قالبگيري آميزه‏هاي BMC, DMC, SMC مي‏توان از قالبگيري فشاري استفاده كرد. مراحل كلي فرآيند را مي‏توان بصورت زير بيان نمود.
مرحله اول
: در اين مرحله آميزه بايد باندازة مورد نظر در قالب قرارداده شود. آميزة DMC, BMC را ميتوان پس از وزن نمودن بصورت توپ گرد درآورد و در وسط قالب قرار داد. آميزة SMC را مي‏توان بصورت لايه‏هاي مختلف بريد و بگونه‏اي در قالب چيد كه حدود %80-70 سطح قالب پوشانده شود. 
مرحله دوم
: قسمت بالائي قالب (فك متحرك) بسرعت پائين آورده مي‏شود. تا در تماس با سطح مواد قرار گيرد. سپس سرعت كم مي‏شود و بآرامي قالب بطور كامل بسته مي‏شود. سرعت بسته شدن قالب اهميت دارد، چرا كه سرعت بالا منجر به بدام افتادن هوا در قطعه و سرعت پائين منجر به پخت رزين و احتمال پرنشدن قالب مي‏شود.
مرحله سوم
: در اين مرحله و پس از بسته شدن قالب براي مدتي قطعه در قالب نگه داشته مي‏شود تا مراحل پخت رزين با تمام برسد. سپس قالب باز شده و قطعة پخت شده بوسيله ميله‎ هاي خارج كننده به بيرون رانده مي‏شود.
سيكل قالبگيري بستگي به سيستم رزين-‎آغازگر، ضخامت قطعه و پارامترهاي ديگر دارد اما بطور نمونه مي‏توان گفت كه در حدود 45 ثانيه بازاي هر ميلي متر ضخامت در درجه حرارت بين °C 160-120 و فشار بين psi, 1000-200 مي‏باشد. 
موارد زير مي‏توانند در كيفيت قطعه حاصله مؤثر باشند.
-
 پيش حرارت دهي مواد قالبگيري
-
 قالبگيري در محيط خلاء
-
 پوشش دهي درون قالبي

 

فروشگاه ایران کامپوزیت، ارائه کننده محصولات الیاف شیشه و الیاف کربن

گالری

Template Design:Dima Group