Pengaruh Ketepatan Acuan Dan Ejen Pelepasan Terhadap Kualiti Permukaan Produk SMC

Produk acuan kompaun lembaran (SMC) digunakan secara meluas dalam bidang automotif, aeroangkasa dan lain-lain. Kualiti permukaan secara langsung menentukan prestasi mereka. Ketepatan acuan dan jenis agen pelepas adalah faktor teras yang mempengaruhi kualiti permukaan, dan kesan gabungannya belum lagi membentuk corak yang sistematik. Kertas kerja ini menggunakan kaedah pembolehubah-tunggal, membetulkan parameter proses pengacuan dan meneroka pengaruh ketepatan acuan dan jenis agen pelepas yang berbeza pada kekasaran permukaan (Ra), kilauan, kadar kecacatan dan sisihan saiz produk. Mekanisme sinergi dianalisis dan kombinasi proses optimum dijelaskan. Keputusan menunjukkan bahawa ketepatan acuan adalah faktor yang dominan, dan jenis agen pelepas adalah faktor pengoptimuman. Acuan berketepatan tinggi-dan agen pelepas fluorokarbon secara sinergi boleh mencapai kualiti permukaan yang terbaik. Penyelidikan ini menyediakan panduan teori dan proses untuk-pengeluaran produk SMC berkualiti tinggi.

1. Pengenalan

SMC diperbuat daripada resin poliester tak tepu sebagai matriks dan boleh diacu untuk menghasilkan produk berbentuk-kompleks dan stabil dari segi dimensi. Dengan peningkatan permintaan industri, pasaran mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk kelancaran, gloss dan prestasi pemprosesan seterusnya produk SMC, dan adalah perlu untuk mengelakkan kecacatan seperti buih dan calar.

Parameter proses pengacuan mempunyai sedikit pengaruh pada kualiti permukaan, tetapi ketepatan acuan dan jenis agen pelepas memainkan peranan yang lebih penting. Ketepatan acuan secara langsung menentukan kesan replikasi bentuk produk, dan ketepatan yang tidak mencukupi boleh menyebabkan permukaan kasar dan sisihan dimensi; agen pelepas, sebagai medium pengasingan, jenis yang tidak sesuai boleh menyebabkan masalah seperti lekatan acuan dan sisa permukaan.

Kebanyakan kajian sedia ada memberi tumpuan kepada satu faktor atau bahan komposit lain, dan terdapat sedikit kajian sistematik mengenai SMC. Peraturan interaksi antara kedua-duanya belum ditakrifkan dengan jelas. Berdasarkan ini, kertas kerja ini meneroka pengaruh kedua-duanya pada kualiti permukaan produk SMC dan mekanisme interaksi mereka, mengoptimumkan gabungan proses, dan menyediakan sokongan untuk kawalan kualiti.

2. Reka Bentuk Skim Eksperimen

2.1 Bahan Mentah Eksperimen dan Peralatan

Parameter khusus bahan mentah, peralatan, acuan dan agen pelepas yang digunakan dalam eksperimen adalah seperti yang ditunjukkan dalam jadual di bawah:

kategori	Jenis / Spesifikasi	Parameter Kernel
Bahan komposit SMC	gred teknikal	Komponen utama: Resin poliester tak tepu, gentian kaca bukan-alkali (panjang 30mm, kandungan 30%), pengisi kalsium karbonat (kandungan 40%); Ketumpatan suhu bilik 1.8 - 2.0 g/cm³; Suhu pengawetan 120 - 140 darjah
kemudahan ujian	Empat{0}}tekan hidraulik lajur	Model 1000kN, digunakan untuk proses pengacuan SMC
	pengukur kasar permukaan	Model TR200, digunakan untuk mengukur kekasaran permukaan produk
	meter gloss	Model HG60, digunakan untuk mengukur kekilatan permukaan produk
	mesin pengukur koordinat	Digunakan untuk mengesan sisihan saiz produk
	Mikroskop definisi tinggi-	Digunakan untuk memerhati kecacatan permukaan produk
Acuan plat rata	ketepatan tinggi	Dimensi rongga: 400mm × 200mm × 3mm; Ra Kurang daripada atau sama dengan 0.2μm; Kekerasan Lebih besar daripada atau sama dengan HRC55; Ralat panduan Kurang daripada atau sama dengan 0.03mm (selepas menggilap dan membersihkan)
	Ketepatan sederhana	Dimensi rongga: 400mm × 200mm × 3mm; Ra=0.4 - 0.8 μm; Kekerasan HRC 45 - 55; Ralat panduan 0.03 - 0.05mm (selepas menggilap dan membersihkan)
	ketepatan rendah	Dimensi rongga: 400mm × 200mm × 3mm; Ra Lebih besar daripada atau sama dengan 1.0μm; Kekerasan Kurang daripada atau sama dengan HRC45; Ralat panduan Lebih besar daripada atau sama dengan 0.05mm (selepas menggilap dan membersihkan)
agen pelepas luaran	Jenis silikon	Model KL-200; Jenis umum; Jumlah salutan 10g/m²
	Fluorokarbon	Model: FC-302; jenis PTFE; Tahan suhu tinggi dengan sisa yang rendah; Jumlah salutan: 10g/m²
	Jenis berlilin	Model W-401; Jenis lilin polietilena sintetik; Model ekonomi; Jumlah salutan 10g/m²

 

2.2 Parameter Proses Ujian

Menggunakan kaedah-pembolehubah tunggal, parameter proses menekan acuan telah ditetapkan: suhu 130 darjah , tekanan 600kN, masa tekanan tahan 720s, kelajuan tutup acuan 15mm/s. Selepas 20 minit pengawetan, acuan disejukkan dan dirobohkan. Setiap kumpulan ujian diulang 5 kali, dan nilai purata diambil untuk mengurangkan ralat.

2.3 Petunjuk Penilaian Kualiti Permukaan

Rujuk piawaian industri dan pilih 4 penunjuk teras: kekasaran permukaan (Ra), gloss (sudut 60 darjah), kadar kecacatan (gelembung statistik, calar, dll.), dan sisihan dimensi (mengikut piawai ±0.3%). Semuanya diukur dengan instrumen yang sepadan dan nilai purata berbilang mata telah diambil.

Kekasaran permukaan (Ra): Diukur dengan meter kekasaran. Semakin kecil nilainya, semakin licin permukaannya.

Kilauan: Diukur dengan meter kilauan. Semakin tinggi nilainya, semakin baik kilauannya.

Kadar kecacatan: Dicerap melalui mikroskop, dikira berdasarkan perkadaran produk yang rosak.

Sisihan dimensi: Diukur oleh mesin pengukur tiga-koordinat. Lebih kecil sisihan, lebih tinggi ketepatan dimensi.

 

 

3 Keputusan dan Analisis Ujian

 

3.1 Undang-undang pengaruh ketepatan acuan pada kualiti permukaan produk acuan SMC

 

Apabila agen pelepas fluorokarbon ditetapkan, keputusan ujian menunjukkan bahawa ketepatan acuan menguasai kualiti permukaan, dan semakin tinggi ketepatan, semakin baik kesannya:

 

(1) Kekasaran permukaan:Produk ketepatan tinggi mempunyai Ra=0.22 μm, ketepatan sederhana 0.65 μm dan ketepatan rendah 1.85 μm. Disebabkan oleh kesan replikasi bentuk rongga acuan, acuan ketepatan rendah terdedah kepada menyebabkan kekasaran permukaan dan mendedahkan gentian.

 

(2) Berkilat:Produk berketepatan tinggi-berkilat 98GU, produk berketepatan sederhana-mempunyai 82GU dan produk berketepatan-rendah mempunyai 58GU. Lebih licin rongga, lebih seragam pantulan cahaya, dan lebih tinggi glossiness.

 

(3) Kadar kecacatan:Kepersisan tinggi 0.1%, ketepatan sederhana 0.8%, ketepatan rendah 4.7%. Acuan berketepatan rendah mempunyai ralat panduan yang besar dan rongga kasar, yang terdedah kepada memerangkap udara dan menghasilkan buih dan calar.

 

(4) Sisihan dimensi:Kepersisan tinggi ±0.12%, kepersisan sederhana ±0.23%, kepersisan rendah ±0.38% (melebihi standard), ketepatan acuan yang tidak mencukupi mengakibatkan ketidakjajaran semasa penutupan dan sisihan dimensi.

3.2 Corak pengaruh jenis agen pelepas acuan terhadap kualiti permukaan produk acuan SMC

Apabila acuan berketepatan tinggi-dibetulkan, kesan agen pelepas acuan berbeza berbeza dengan ketara. Kedudukan prestasi komprehensif ialah: jenis fluorokarbon > jenis silikon > jenis lilin:

(Jenis Fluorokarbon): Kesan demolding adalah yang terbaik, tanpa sisa, Ra=0.22 μm, glossiness 98GU, kadar kecacatan Kurang daripada atau sama dengan 0.2%, rintangan suhu tinggi, sesuai untuk produk-tinggi, hanya dengan kos yang lebih tinggi dan keperluan salutan yang ketat;

(2) Jenis silikon: Ia mempunyai fleksibiliti yang kuat dan kos yang sederhana, membolehkan pelbagai proses pembongkaran. Walau bagaimanapun, permukaan terdedah kepada sisa filem silikon, mengakibatkan sedikit penurunan dalam kekilatan, dengan Ra=0.35 μm, kadar kecacatan 0.5%, dan memerlukan pembersihan sekunder. Ia sesuai untuk produk -pertengahan.

 

(3) Berasaskan lilin-: Kos adalah yang paling rendah, tetapi prestasi pembongkaran adalah lemah, pembentukan filem tidak sekata dan sisa mudah berlaku. Kekilatan adalah lebih kurang 59GU, Ra=0.82 μm, kadar kecacatan ialah 1.8%, dan ia mempunyai rintangan haba yang baik, tetapi ia hanya sesuai untuk komponen struktur hujung-rendah.

 

3.3 Undang-undang pengaruh sinergistik antara ketepatan acuan dan jenis agen pembongkaran

Terdapat kesan sinergi yang ketara antara keduanya. Ketepatan acuan adalah faktor yang dominan, dan agen pembongkaran adalah faktor pengoptimuman. Kesan gabungan teras adalah seperti berikut:

(1) Ketepatan tinggi + jenis fluorokarbon: Gabungan optimum, Ra=0.22 μm, berkilat 98GU, kadar kecacatan Kurang daripada atau sama dengan 0.1%, memenuhi keperluan produk-tinggi;

 

(2) Berasaskan ketepatan tinggi + silikon/lilin-: Kesannya kurang baik. Ejen pelepas acuan sisa membatalkan kelebihan acuan, menghalang realisasi penuh nilai ketepatan tinggi.

 

(3) Ketepatan Sederhana + Jenis Fluorokarbon: Mengimbangi kos dan kualiti, Ra=0.65 μm, berkilat 82GU, kadar kecacatan 0.8%, sesuai untuk produk -pertengahan;

 

(4) Ketepatan Sederhana + Jenis Silikon/Lilin: Kesannya adalah purata, dengan kadar kecacatan 1.2% hingga 2.5%. Ia sesuai untuk produk -pertengahan dengan keperluan penampilan yang agak rendah.

 

(5) Ketepatan rendah + agen pelepas sewenang-wenang: Kesannya adalah yang paling teruk. Ra Lebih besar daripada atau sama dengan 1.8 μm, kadar kecacatan Lebih besar daripada atau sama dengan 4.5%. Ia hanya sesuai untuk komponen struktur tanpa keperluan kualiti.

 

4 Analisis Mekanisme

4.1 Mekanisme Replikasi Morfologi Ketepatan Acuan dan Kawalan Dimensi

Rongga acuan menentukan kelicinan permukaan produk melalui kesan replikasi morfologi. Acuan berketepatan tinggi-mendayakan aliran resin yang licin dan pengagihan gentian seragam, menghasilkan permukaan yang lebih licin; melalui kesan pemindahan saiz, ketepatan dimensi dikawal. Acuan berketepatan tinggi-mempunyai ralat panduan yang kecil dan boleh mengelakkan penutupan acuan yang tidak sekata dan sisa gelembung, mengurangkan sisihan dimensi; acuan berketepatan-rendah terdedah kepada pelbagai kecacatan.

4.2 Mekanisme Pengasingan Antara Muka Ejen Pelepas

Ejen pelepas mencapai pembongkaran dengan mengurangkan ketegangan antara muka melalui pembentukan lapisan pengasingan: Ejen pelepas berasaskan Fluorokarbon-mempunyai tenaga permukaan yang rendah, membentuk filem padat tanpa sisa dan tahan terhadap suhu tinggi, memastikan kualiti permukaan;

ejen pelepas berasaskan silikon-mempunyai pelinciran yang baik tetapi terdedah kepada sisa filem silikon, menjejaskan pemprosesan seterusnya; agen pelepas berasaskan lilin-membentuk filem tidak sekata dan mempunyai rintangan suhu tinggi-yang lemah, terdedah kepada sisa dan menyebabkan kecacatan.

4.3 Mekanisme Kesan Sinergis Keduanya

Teras sinergi ialah "penguasaan ketepatan dan pembongkaran dioptimumkan": Acuan ketepatan tinggi-membekalkan asas untuk kualiti permukaan, membolehkan ejen pelepas merebak secara seragam; Ejen pelepas{1}}prestasi tinggi mengimbangi kekurangan ketepatan acuan, mengurangkan geseran dan acuan melekat. Padanan kedua-duanya boleh meningkatkan kecekapan secara sinergi, manakala sebaliknya menghasilkan pembatalan bersama kelebihan dan mengurangkan kualiti permukaan.

 

5. Kesimpulan dan Cadangan

 

5.1 Kesimpulan Teras

Ketepatan acuan adalah faktor yang dominan. Acuan-kepersisan tinggi boleh meningkatkan kualiti permukaan dengan ketara, manakala acuan-kepersisan rendah tidak dapat memenuhi permintaan-aplikasi tinggi.

Jenis ejen pelepas ialah faktor pengoptimuman yang penting. Prestasi komprehensif adalah seperti berikut: jenis fluorokarbon > jenis silikon > jenis berlilin, sesuai untuk produk gred yang berbeza.

Kesan sinergi kedua-duanya adalah ketara. Gabungan optimum ialah jenis berketepatan tinggi + fluorokarbon, manakala gabungan jenis ketepatan sederhana + jenis fluorokarbon adalah pilihan ideal yang mengimbangi kos dan kualiti.

Kesan replikasi morfologi acuan dan kesan pengasingan antara muka agen pelepas bersama-sama menentukan kualiti permukaan. Padanan kedua-dua kesan ini boleh mencapai peningkatan sinergistik.

 

5.2 Cadangan Proses Pengeluaran

Untuk produk-tinggi: Gunakan-acuan berketepatan tinggi dan agen pelepas fluorokarbon. Jumlah salutan hendaklah dikawal pada sekitar 10g/m². Penyelenggaraan tetap acuan adalah perlu.

 

Produk julat-pertengahan: Gunakan ketepatan sederhana + jenis fluorokarbon atau jenis ketepatan tinggi + silikon. Untuk jenis silikon, proses pembersihan sekunder tambahan diperlukan.

 

Komponen struktur-rendah: Pilih bahan berasaskan-kepersisan + lilin-rendah, kawal parameter pengacuan dan memenuhi keperluan penggunaan asas sudah memadai.

 

Semasa pengeluaran, ketepatan acuan sentiasa diperiksa, rongga dibersihkan, dan proses salutan agen pelepas diseragamkan. Padanan munasabah kedua-dua faktor ini diterima pakai untuk mencapai-kualiti tinggi dan pengeluaran kos-rendah.