Chuyển đến nội dung
MecAgentMecAgent
Bài 2.6Tạo hình ban đầuChương 2 · Tạo hình nhựa và cao su

Ép khuôn nén (SMC, BMC, cao su)

Một lượng liệu được ép và lưu hóa trong khuôn nóng

Ép khuôn nén đặt một cục vật liệu đã định lượng vào khuôn nóng đang mở, rồi đóng khuôn và ép cho đến khi vật liệu lấp đầy hình dạng và cứng lại. Đây là cách kinh điển để làm gioăng cao su và tấm thân xe gia cường sợi. Vật liệu lưu hóa (đông cứng vĩnh viễn nhờ phản ứng hóa học) thay vì chỉ nguội đi.

Ép khuôn nén (SMC, BMC, cao su): ảnh thực tế
Ảnh: Sam D. Wilbur, CC BY-SA 4.0, qua Wikimedia Commons
Khuôn nung nóng ép một cục vật liệu thành hình và làm nó đóng rắnÉp khuôn nén cao su, SMC hoặc BMC, mặt cắt ngangNạp một mẻnửa trên gia nhiệtmẻ nạpkhoang gia nhiệtMáy éplực épvật liệu chảy ra ngoàiĐóng rắnba vianhiệt làm nó đóng rắn trongkhoảng 1 đến 10 phútMở và đẩy rachốt đẩyba via đã cắt bỏ1234mẻ cao su hoặc composite, rồi chi tiếtcác bộ gia nhiệtkhuôn thép và chốt
Ép khuôn nén · 4 bước trong khuôn được gia nhiệtCác số trong vòng tròn khớp với các bước bên dưới. Bốn hình cho thấy một chu kỳ trong khuôn hai nửa được gia nhiệt.

Cách hoạt động

  1. Nạp liệu. Một cục vật liệu đã cân, gọi là charge, được đặt vào nửa khuôn dưới đang nóng. Nó có thể là cao su thô, SMC (hợp chất đúc dạng tấm: các tấm nhựa với sợi thủy tinh cắt ngắn) hoặc BMC (hợp chất đúc dạng khối: hỗn hợp nhựa và sợi như bột nhão).

  2. Ép. Máy ép thủy lực hạ nửa khuôn trên đang nóng xuống. Áp lực, thường hàng chục đến vài trăm bar lên chi tiết, làm vật liệu chảy ra và lấp đầy mọi góc của lòng khuôn.

  3. Lưu hóa. Máy ép giữ khuôn đóng ở thường khoảng 140–180 °C. Nhiệt kích hoạt liên kết ngang (các liên kết hóa học nối các phân tử thành một mạng), nên chi tiết đông cứng vĩnh viễn. Một màng mỏng vật liệu thừa, bavia, bị ép ra ở mối ghép.

  4. Mở và đẩy ra. Máy ép mở ra và chốt đẩy đẩy chi tiết ra. Bavia được cắt bỏ, bằng tay, bằng cách quay trống trong điều kiện đông lạnh với cao su, hoặc bằng gia công với vật liệu composite.

Vì vật liệu hầu như không di chuyển, sợi thủy tinh dài được giữ nguyên, nhờ đó chi tiết SMC và BMC có độ bền cao so với trọng lượng.

Thông số chính

Vật liệu
Cao su (tự nhiên, EPDM, silicone, fluoroelastomer); composite nhiệt rắn SMC và BMC; cũng có nhựa melamine và phenolic
Chi tiết thường gặp
Vòng đệm O, gioăng, bàn phím cao su, tấm thân xe ô tô, nắp ca-pô xe tải, hộp điện, đĩa melamine
Kích thước chi tiết
Từ gioăng nhỏ vài gam đến tấm xe hơi dài hơn một mét
Độ chính xác
Thường khoảng ±0,1 đến ±0,3 mm; độ dày phụ thuộc bavia ở mối ghép
Bề mặt hoàn thiện
Sao chép khuôn; tấm SMC có thể ra đủ nhẵn để sơn làm chi tiết thân xe
Số lượng phù hợp
Từ hàng trăm đến hàng trăm nghìn chi tiết
Chi phí khuôn dụng cụ và máy
Khuôn rẻ hơn khuôn ép phun cùng kích thước, từ vài nghìn đô la cho cao su đến hàng trăm nghìn cho tấm SMC lớn; máy ép từ hàng chục nghìn đến hàng triệu đô la
Tốc độ
Thường 1–10 phút mỗi chu kỳ, do thời gian lưu hóa quyết định

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

  • Khuôn đơn giản, bền, không có kênh dẫn hay cổng phun
  • Ít lãng phí vật liệu; giữ nguyên sợi dài
  • Chi tiết composite lớn, bền, cứng
  • Dùng được với cao su dày và có độn, và nhựa nhiệt rắn

Hạn chế

  • Chu kỳ chậm hơn ép phun
  • Phải cắt bavia khỏi từng chi tiết
  • Khó làm hình rất phức tạp, gân mỏng sâu hoặc dung sai chặt
  • Lượng liệu phải được cân và đặt, thường bằng tay

Ứng dụng

  • Ô tôNắp ca-pô, cửa hậu và tấm thân xe bằng SMC; gioăng cao su, bạc lót và vòng đệm
  • ĐiệnHộp công tắc, vỏ đồng hồ đo, cách điện bằng BMC
  • Công nghiệpVòng đệm O, gioăng, màng ngăn, gioăng van
  • Tiêu dùngBàn phím silicone, thảm bếp, đĩa melamine
  • Hàng không vũ trụGiá đỡ và phụ kiện composite độ bền cao

Cách nhận biết

  • Chi tiết cao su có một gờ mỏng hoặc mép đã cắt dọc theo một đường, nơi bavia được loại bỏ.
  • Không có vết cổng phun hay đậu rót, vì vật liệu chưa bao giờ được phun vào.
  • Trên tấm SMC, mặt sau hơi lốm đốm hoặc có vân sợi và thành dày, đều.
  • Cảm giác cứng, chịu nhiệt: chi tiết sẽ cháy thành than thay vì chảy khi bị nung nóng.

So sánh với

Xem video

Elastech Solutions · Giải thích cho người mới về ép khuôn nén cao su

Sofeast · Các bước và thuật ngữ, quay trong nhà máy

IDI Composites · Từ một lượng SMC đến chi tiết composite hoàn chỉnh

Taitian Press · Một máy ép khổng lồ 4.500 tấn làm chi tiết ô tô

Xem ảnh thật

Ghi nhớ

  • Nạp liệu, ép, lưu hóa bằng nhiệt, đẩy ra và cắt bavia.
  • Nó tạo hình các vật liệu đông cứng nhờ hóa học: cao su và nhựa nhiệt rắn có độn sợi.
  • Khuôn đơn giản và sợi dài, nhưng chu kỳ chậm hơn ép phun.

Dùng thử

Đưa AI vào công việc CAD của bạn.

Dựng chi tiết, tạo bản vẽ và tự động hóa công việc lặp lại ngay trong phần mềm CAD của bạn.