SMC是一种干法制造玻璃钢制品的模压中间材料，由不饱和聚酯树脂、低收缩/低轮廓添加剂、引发剂、内脱模剂、矿物填料等预先混合成糊状，再加入增稠剂等混合均匀后，对短切玻璃纤维进行充分浸渍，形成片状的“ 夹芯” 结构。SMC模压工艺是最先进、最重要的玻璃钢成型方法之一。
20世纪60年代，首先出现于原联邦德国(拜耳公司）；在1965年左右，美、日相继发展了SMC这种工艺；到20世纪60年代末，世界市场上的SMC已初具生产规模，此后一直以20～25%的高速度快速增长；广泛应用于运输车辆、建筑工程、化工防腐、电子/电气等各个行业领域中。目前，世界SMC产量占到全部玻璃钢总产量的20～25%，每年仍以近10%的速度继续增长。20 世纪70 年代末，我国SMC材料和工艺技术有突破。截止到目前，SMC模压玻璃钢制品应用范围已经越来越广泛；加之现在应用广泛的SMC碳纤维预浸工艺，可以说，SMC材料的前途越来越宽。
01、SMC特点
轻质高强
▶实现轻量化目标
▶实现节能目标
▶良好的抗冲吸能性
产品设计自由度大
▶实现产品的流线型设计
▶通过后粘接技术实现中空结构的成型
▶减轻产品重量
材料流动性好，可实现3D复杂结构的成型
▶筋、台结构的一次成型
▶预埋件的成型
▶抽芯结构的实现
可实现A级表面质量水平
▶可实现SMC部件之间或SMC部件和金属件之间的粘接
▶可实现随白车身进行高温涂装
▶线胀系数非常低
低的热导率和良好耐腐性
▶隔热
▶隔音
▶减震
▶耐腐蚀
结论-综合优势如下:
▶重量减轻
▶设计灵活
▶功能组合
▶总成本降低
▶一次性成型，单件产品成型周期一般为为3 ～5min；
▶产品质量稳定性好，尺寸精度高；
▶操作环境清洁、安全；
▶产品易于进行后续加工、装配与处理。
▶产品开发周期一般为3 ～5个月；
▶一次性投资较大；
▶适于2 ～5 万件/ 年的需求量
02、支持SMC迅速发展的原因
SMC是在BMC/DMC的基础上发展起来的，其之所以迅速发展主要得益于两个方面的技术进步以及其成型工艺的优越性：
1、引入各种热塑性塑料作为SMC体系的低收缩、低轮廓添加剂；
2、在配方中加入碱土金属氧化物等作为体系的增稠剂，以控制不同阶段的粘度变化。
其成型工艺特别适用于高精度、结构复杂、外观要求高、具不同应用要求的零件或制品的大规模生产，而且过程可实现机械化、自动化、产品质量稳定性高。
03、SMC模压成型工艺介绍
SMC材料模压工艺是玻璃钢/复合材料成型工艺中生产效率最高的一种。SMC模压工艺还有很多优点，例如：制品尺寸准确、表面光洁、制品外观及尺寸重复性好、复杂结构也可一次成型、二次加工无需损伤制品等。
模压成型满足的基本条件：
▶模压料是在模具开启的状态下加入
▶成型过程中模压料需要在较高温度条件下快速固化
▶制品成型需要保持较高成型压力，成型压力一般由液压机施加
▶制品尺寸和形状主要由闭合状态下的模具型腔来保证
模压成型设备：压机，应具有
▶足够的台面
▶足够的行程
▶足够的压力
▶合理的速度
常见的质量问题以及解决方法
SMC材料模压工艺虽然是玻璃钢/复合材料成型工艺中生产效率最高的一种。SMC模压工艺也有很多优点，譬如：制品尺寸准确、表面光洁、制品外观及尺寸重复性好、复杂结构也可一次成型、二次加工无需损伤制品等。但在SMC模压生产过程中也会出现不良缺陷现象，主要表现在以下几个方面：
（1）缺料
缺料是指SMC模压成型件没完全充满，其产生部位多集中在SMC制品的边缘，尤其是边角的根部和顶部。
产生机理及对策：
①SMC材料受热塑化后，熔融粘度大，在交联固化反应完成前，没有足够的时间、压力和体积使融体充满模腔。
②SMC模压料存放时间过长，苯乙烯挥发过多，造成SMC模压料的流动性能明显降低。
③树脂糊未浸透纤维。成型时树脂糊不能带动纤维流动而造成缺料。由上述原因所引起的缺料，最直接的解决方法是切料时剔除这些模压料。
④加料量不足引起缺料。解决方法是适当增大加料量。
⑤模压料中裹有过多的空气及大量挥发物。解决方法有，适当增加排气次数；适当加大加料面积隔一定时间清理模具；适当增大成型压力。
⑥加压过迟，模压料在充满模腔前已完成交联固化。
⑦模温过高，交联固化反应提前，应适当降温。
（2）气孔
产品表面上有规则或不规则的小孔，其产生部位多在产品顶端和中间薄壁处。产生机理及对策：
① SMC模压料中裹有大量空气以及挥发物含量大，排气不畅；SMC料的增稠效果不佳，不能有效赶出气体。对于上述引起原因，可通过增加排气次数以及清理模具相结合的方法而得到有效的控制。
② 加料面积过大，适当减少加料面积可得到控制。在实际操作过程中，人为因素也有可能造成砂眼。比如加压过早，有可能使模压料裹有的气体不易排出，造成制品表面出现气孔的表面缺陷。
（3）翘曲变形
产生的主要原因是模压料固化不均匀和脱模后产品的收缩。产生机理及对策：
在树脂固化反应过程中化学结构发生变化，引起体积收缩，固化的不均匀使得产品有向首先固化的一侧翘曲的趋势。其次，制品的热胀系数较大于钢模具。当制品冷却时，其单向收缩率大于模具的单向热收缩率。为此，采用如下方法加以解决：
①减少上、下模温差，使温度分布尽可能均匀；
② 使用冷却夹具限制变形；
③ 适当提高成型压力，增加制品的结构密实性，降低制品的收缩率；
④适当延长保温时间，消除内应力。
⑤ 调整SMC材料的固化收缩率。
（4）起泡
在已固化制品表面的半圆形鼓起。产生机理及对策：
可能是材料固化不完全，局部温度过高或是物料中挥发分含量大，片材间困集空气，使制品表面的半圆形鼓起。
①适当提高成型压力
②延长保温时间
③降低模具温度。
④减小放料面积
（5）制品表面颜色不均匀
产生机理及对策：
① 模温不均匀，局部过高，应适当控制模温；
②模压料的流动性差，造成纤维分布不均匀，一般可提高成型压力增加融体的流动性；
③在色浆调配过程中颜料与树脂不能很好的混溶。
其实模压出好产品最主要是由四个元素决定：材料、模具、压机和操作人员。好的材料才能模压出好产品，虽然它不是唯一条件，但它一定是先决条件。所以本文对SMC的选材与工艺控制的做一些尝试性思考，虽然道理比较简单，但实际生产过程中有些问题往往被忽略。
04、SMC的生产工艺及其过程
工艺流程简图
SMC的生产工艺及其过程
上糊区立面图
引发思考：
现在，生产SMC材料的业界或者厂家出现这样的状况，越是专业生产厂家越感觉SMC材料难做，不是生意难做，而是质量；越是外行，感觉SMC生产越简单：一条SMC生产线，一个搅拌，上线浸一些玻璃纤维，薄膜包覆，就叫SMC片材了；做SMC同行，越是做年份久，越对SMC有敬畏感！由于SMC生产的自动化程度不高，很多材料投放和计量都是人来操作，频次越高，不稳定的概率越大。那如何生产出根据工艺配方的产品来呢？管理制度化、员工职业化、操作规范化，只有这样才能做出好质量产品，SMC生产也不例外。这里本文主要对SMC的选材与工艺控制的做一些尝试性思考。
05、SMC片状膜塑料质量控制
质量控制是指为达到质量要求所采取的作业技术和活动的统称。
▶选材
选材很重要,一定要选满足配方要求的原材料,而且要求原材料的质量一定要稳定,否则因为原材料小的波动会带来产品大的差异.做出好的产品必须有质量可靠的原材料作为基础，“巧妇难为无米之炊”，再优秀的员工，再高明的技术，再规范的管理，如果没有高质量的原材料作为基础，也很难做出高质量的产品。
▶原材料控制：
1、树脂检测：粘度、水份、增稠、T-Bar（每批检测）
2、PS检测：固体含量
3、填料检测：水份、白度、目数（a、每批检测外包装、水份、白度；b、粒径分布--型式检验）碳酸钙：水份<01%，白度95以上；有效的碳酸钙含量;吸油性氢氧化铝水份<0.15%，白度96以上; 吸油性;加入同一比例后,产品的阻燃性以及物性指标的对比.
4、增稠剂检测：增稠试验、碘吸附值（外观、碘吸附值、每批检验。碘吸附值≥70）
5、玻璃纤维检测：直径、Tex数（裸纱强度也要关注）;浸润剂含量以及与配方树脂的匹配性.
6、颜料糊配制检测：检验是否有色差,是否有沉降和相分离.
7、TBPB：活性氧、纯度、折光指数
8、ZNST：锌含量10.9±0.5%，熔距118-125℃
▶原材料进场检验：
确保每批原材料（所用树脂、玻璃纤维纱、碳酸钙、氢氧化铝、活性氧化镁、过氧化苯甲酸叔丁酯、硬脂酸锌、聚苯等）附质保书，提交技术品保部验证。原材料进厂及时通知相关测试室进行检测。
▶生产过程质量控制
1、树脂糊粘度检测
2、树脂糊固化时间检测
3、树脂糊水份检测:0.1-0.15%
4、树脂糊增稠检测，增稠曲（30min）
5、片状膜塑料玻璃纤维含量在线检测
6、色差对比检测
7、片状膜塑料增稠检测
SMC生产线质量控制的概念
▶成品控制
1、外观：应平整、颜色均匀、纤维浸渍良好、无杂质，薄膜覆盖无破损
2、薄膜剥离性：薄膜在剥离时薄膜上不粘树脂混合物
3、玻璃纤维含量允许偏差值：SMC的玻璃纤维含量允许偏差为±2%，例如：玻璃纤维含量为25%，则测试值应为23-27%;这里容易出现一个误区,只要在这个区间就是合格的,试想一箱的玻璃纤维的含量是23%,一箱的玻璃纤维含量是27%,如果模压时其投料量和流动性肯定不一样.
4、单位面积质量：SMC单位面积质量允许偏差为4±0.5KG,这也是反映质量稳定性的一个重要指标.
5、力学性能：SMC的模塑试样，其力学性能拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击韧性等检测
6、模塑收缩率：SMC的模塑收缩率均应小于0.1%。模塑收缩率是指模塑制品与所用模具相应尺寸的差同模具相应尺寸之比，用百分数表示。注：模塑件与模具的尺寸是在常温下测量的。
7、T-Bar：片状膜塑料树脂糊增稠后粘度检测
8、箱质量及其允许偏差：每箱产品的净质量应符合包装明示值，其允许偏差应符合GB/T15568规定
员工职业化 操作规范化
在实际生产过程中,员工的上岗培训非常重要,同时也要作业指导书,这是纲领性文件,也是质量稳定性文件,否则质量无法保证.这里例举我公司的一个工序文件,仅供参考.
1、目的
操作人员熟练掌握SMC片材制备的方法，严格控制产品质量，保质保量完成下达的生产任务。
2、范围
SMC机组SMC片材的配料工作。
3、职责
操作人员要严格遵守劳动纪律，按工艺要求及操作规程进行SMC配料作业。
4、工艺要求
按照模塑料配方将称量好的树脂和低收缩或低轮廓剂溶液投入配料桶，开始中速（转速800-1000r/min）搅拌，时间约20min。按工艺配方有序加入称量好的分散助剂、脱模剂、固化剂；搅拌时间约1min。搅拌机速度逐渐增加至1500r/min，逐渐加入无机填料，搅拌时间约4min，以搅拌均匀无颗粒为准。加入增稠剂（使用前10min），高速搅拌1min（可适当延长），确保树脂糊的温度恒定于35℃- 40℃。
管理好质量，我个人观点，一是健全制度（补差补缺，补位补强二、落实执行；三是形成长效机制。
结束语
每个企业都有成功的经验，也有失败的教训！我公司也不例外，在生产过程中曾经也出现一些乱象，由于一个班一天要生产四十多吨SMC，有的时候脱模剂在某一锅忘记放了；有的时候固化剂忘记放了；有时树脂和低收缩剂的没有按照配方计量；有时树脂糊温度搅拌过了；有时树脂糊粘度大了，不分析原因，直接加一点苯乙烯；ABC泵流量无定时监测；为了放树脂糊方便，过滤网网眼加大；为了早一点下班，没有根据工艺文件要求，开机速度提高了；换品种时，没有将泵洗干净；等等乱象！在原材料方面，例如：玻璃纤维的浸润剂含量以及分散性，树脂后期的增稠，填料的品质等。类似这些方面必须高度关注。
经验靠积累，教训要反思！好的产品需要材料、配方、设备和人共同完成。管理制度化、员工职业化、操作规范化，不要流于形式，关键在于落实！这样才能为做出好质量产品保驾护航！由于时间仓促，水平有限，在此仅仅根据生产实践泛泛而谈，欢迎各位到我公司指导工作，互相学习，共同进步！
（文章来源：澳明威环保新材料）
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