Materialul de turnare din foaie de poliester sau compusul de turnare în foaie (SMC) este un material de turnare din foaie, preimpregnat, îngroșat chimic, umplut cu sticlă . Se produce sub forma unei foi prin impregnarea fibrei de sticla tocata cu un liant ( rasina poliesterica nesaturata cu umplutura sub forma de pulbere si aditivi care regleaza proprietatile tehnologice si operationale ale compozitiei). De obicei, grosimea foii SMC este de aproximativ 4 mm. Latime - 1500 mm. Pe ambele părți, materialul este acoperit cu o folie de protecție, care este îndepărtată imediat înainte de prelucrare. SMC sunt una dintre soiurile de prepreg - așa-numitele. „preimpregnate care se pot întinde pe foaie”.
Semnul distinctiv al SMC este îngroșarea chimică a materialului. Lucrările timpurii privind îngroșarea chimică a poliesterilor nesaturați au fost făcute pentru a îmbunătăți proprietățile materialelor pentru ghivece și adezivilor. În 1951, Weather a folosit oxizi și hidroxizi de metal din Grupa II pentru a îngroșa rășinile poliesterice nesaturate. În același an, Frilette a primit un brevet american pentru utilizarea oxizilor metalici din grupa II pentru a întări rășinile poliesterice fără căldură. În 1953, Fisk a primit un brevet american pentru utilizarea oxidului de magneziu pentru a crește vâscozitatea rășinilor poliesterice nesaturate. Primele materiale de presare în care s-a folosit principiul îngroșării au fost premixurile sau DMC. În 1965, Scholtis a publicat formulări, tehnici de fabricație și procesare pentru preimpregnat armat cu covoraș tocat. În 1965-66, au fost introduse mai multe dezvoltări ale materialelor de presă „preimpregnate”. Pentru a evita confuzia de nume între materialele preimpregnate țesute și noile materiale de turnare, în aprilie 1966, Asociația Americană a Inginerilor Plastici (SPI) a recomandat utilizarea termenului „compus de turnare a foii”. Cu toate acestea, în Europa și Rusia, numele „prepreg” este încă folosit pentru SMC. În 1971, a fost obținut un brevet pentru obținerea SMC prin impregnarea fibrei de sticlă tăiate pe un substrat în mișcare. Acest proces a avut următoarele avantaje față de impregnarea cu fibră de sticlă: o mai bună impregnare a fibrei de sticlă cu un liant, capacitatea de a controla raportul rășină-sticlă, capacitatea de a utiliza fibre de lungimi diferite și reducerea costurilor.
În Rusia, producția de SMC a fost stabilită de întreprinderi: BauTeks LLC (Gus-Khrustalny) și Tatneft-Presskompozit LLC (Yelabuga).
SMC este produs pe linii continue. În mixerele cu agitator, se prepară o pastă de liant - un amestec de componente: rășină poliesterică nesaturată, umpluturi minerale (cretă, hidroxid de aluminiu ), aditivi care reduc contracția, pigmenți, inițiatori de întărire și agenți de îngroșare. Acest amestec se aplica pe 2 foi de poliamida sau folie de polietilena folosind o tava de dozare cu o racla . În același timp, stratul de sticlă este alimentat din șir în dispozitivul de tocare . Foaia inferioară a filmului cu liantul aplicat este alimentată sub dispozitivul de tocare, care taie măruntaiele care se sfărâmă în segmente de o lungime dată. Fibră de sticlă tăiată cade pe film. Cantitatea de fibră de sticlă este controlată de viteza de alimentare a filmului. Lungimea pieselor din fibra de sticla este de 12-50 mm si depinde de scopul materialului. Fibrele cad aleatoriu, dar în general sunt ușor orientate paralel cu direcția de mișcare a filmului. După aceea, pachetul rezultat este acoperit cu foaia superioară a filmului cu un strat de liant aplicat. „Sandvișul” rezultat este trecut prin role de compresie pentru a asigura impregnarea fibrelor. Materialul finit este înfășurat în role sau pliat în „zig-zag” în cutii și trimis în camere termice pentru „coacere”. Deoarece materialul conține stiren, este ambalat suplimentar într-o peliculă etanșă la stiren (de obicei poliamidă). Vâscozitatea inițială a liantului este scăzută (20000-40000 mPa*s). Acest lucru permite ca fibra de sticlă să fie bine impregnată pe rulouri. Dar apoi, sub actiunea aditivilor de ingrosare adaugati in pasta (de obicei oxid de magneziu MgO), vascozitatea liantului in SMC creste si dupa 3-5 zile este de 4-10*10E7 mPa*s. Foaia SMC devine similară cu o foaie de piele. Vansco descrie următorul mecanism de îngroșare propus în 2 etape: Pasul 1: Oxidul de metal alcalino-pământos reacționează chimic cu grupările carboxil terminale ale moleculei de poliester pentru a forma o sare de bază . Etapa a 2-a: se formează legături de coordonare între principalele grupări de sare și CO ale moleculei de poliester.
Exemplu general de compoziție SMC (%):
Viabilitatea SMC este determinată de volatilizarea stirenului din acesta , precum și de reacțiile care apar în material: creșterea vâscozității sub acțiunea oxidului de metal alcalino-pământos și întărirea latentă a poliesterului sub acțiunea peroxizilor care fac parte din materialul de presa. Pentru a crește durata de valabilitate, SMC trebuie depozitat într-un ambalaj cu folie de barieră de stiren, într-un loc răcoros (sub 25°C).
Gama de proprietăți SMC:
Fabricarea produselor de mari dimensiuni de la SMC se realizează în principal prin presare directă în matrițe închise încălzite din oțel pe prese hidraulice . Materialul este tăiat în conformitate cu modelul de tăiere, plasat într-o pungă și transferat în matriță. Matrița este un produs masiv din oțel aliat sau inoxidabil. Formele din oțel aliat sunt acoperite suplimentar cu un strat de crom. Încălzirea până la o temperatură de lucru de 140-170 ° C se realizează prin încălzire electrică ( elementele de încălzire ) sau lichidă (ulei, abur saturat). Sub presiune, materialul curge în cavitatea matriței și se întărește. Rata de întărire a SMC este de 15-60 de secunde pe milimetru de grosime a piesei. După scoaterea din matriță, fulgerul este îndepărtat de pe piesă și , dacă este necesar, se efectuează prelucrarea mecanică.
SMC este utilizat pentru fabricarea de produse de dimensiuni medii și mari de serii mari (de la 10 mii la câteva milioane de bucăți pe an). Tehnologia SMC concurează cu ștanțarea tablei și turnarea metalelor neferoase.
Volumul producției de SMC în Europa a fost de [1] (link inaccesibil) (ing.) :
Principalele domenii de aplicare ale SMC sunt: părți ale cabinelor și caroserii camioanelor și autoturismelor, băi de ulei și capace de supape ale motoarelor cu ardere internă, dulapuri electrice de distribuție (carcasa goale pentru tablouri de joasă tensiune), carcase pentru corpuri de iluminat, părți de aparate electrocasnice, elemente de instalatii sanitare, panouri de placare cladiri, elemente rezervor pentru apa.