SMC在汽车上的应用

2020/2/151A级表面SMC在汽车上的应用常州华科树脂有限公司张明2008年11月2020/2/152主要内容一、前言二、A级表面SMC概况三、国内A级表面SMC四、华科SMC树脂的应用案例2020/2/153一、前言近几年来我国SMC有了很大的发展，应用领域越来越广泛，2007年SMC片材总量近六万吨。其中在汽车部件上的应用尤为巨大，使用量占SMC总量的1/3。SMC以其轻量化、集成化和高效率等特点已成为目前汽车部件制造的首选材料，随着我国汽车工业的快速发展，SMC的应用前景将更加广阔。进一步提高SMC的技术和质量将是适应今后SMC发展的推动力和重要保障。2020/2/1542020/2/155二、A级表面SMC概况随着SMC市场的不断扩大，许多应用领域对SMC制品的外观质量提出了很高的要求。而传统的SMC制品只能是通过人工反复打磨、修整、抛光、喷漆、二次涂装等多道后处理工序来得到表面满意的制品，这样不仅大大降低了生产效率，而且也提高了生产成本，因此A级表面SMC材料（ClassAsurfaceofSMC）孕育而生，并且得到了广泛的应用。2020/2/156二、A级表面SMC概况A级表面（ClassA）：在整个汽车开发的流程中，有一工程段称为ClassAEngineering，重点是在确定曲面的品质要符合A级表面的要求。A级表面是：必须满足相邻曲面之间的间隙在0.005mm以下（有些甚至要求到0.001mm），切率变化(tangencyChange)在0.16度以下，曲率变化(curvaturechange)在0.005度以下，符合这样的标准才能确保钣件的环境反射不会有问题。这样的表面(曲面)就是所说的A级表面。2020/2/157二、A级表面SMC概况在20世纪60年代后期欧美开始研发A级表面SMC汽车部件，1969年货车发动机SMC面罩问世后，SMC大量涌入重型货车市场，1978年模压SMC开始采用模内涂层法（IMC），使SMC技术得到了更好的提升；90年代末国外在SMC技术上获得了重大突破。1999年德国生产的SMC前保险杠（AudiA6轿车）实现了联机在线喷漆，达到了A级表面效果。欧美已在汽车制造中大量采用A级表面SMC材料生产高表面精度的汽车覆盖件如引擎罩，车顶盖，左、右车侧围，前、后车门，翼子板，行李箱盖板等。2020/2/158二、A级表面SMC概况引擎盖2020/2/159二、A级表面SMC概况前档板行李箱盖2020/2/1510二、A级表面SMC概况近年来，随着我国汽车工业的快速发展，特别是欧、美、日等汽车公司大举进入国内市场，将促进A级表面SMC材料在我国汽车覆盖件的应用步伐。目前国内SMC汽车覆盖件主要在重卡市场，而且用量在不断上升，但在轿车等车型的覆盖件上还应用较少，因此A级表面SMC材料（ClassAsurfaceofSMC）在汽车覆盖件市场上有着巨大的应用空间，A级表面SMC材料的应用已离我们越来越近了。2020/2/1511二、A级表面SMC概况SMC制品达到A级表面的判断：通过对表面平整度和光滑度的评价来确定制品是否达到A级表面水平，方法和标准也有多种，有定性或定量的，一些大公司都有自己的标准，涉及到一些专用的测试仪器。目前国内还缺乏这些仪器，较为简单的定性方法是用眼睛观察即视觉法。可以将制品放在日光灯下，观察灯管的清晰度和变形情况；也可用金属丝制成网格在日光灯下观察在SMC制品表面上投影的清晰度和变形情况。当然真正确认是否达到A级表面还需要用专用仪器来定量测定。2020/2/1512二、A级表面SMC概况目前由于技术和价格等方面的因素，真正意义上的A级表面SMC在国内汽车部件上应用并不大，使得国内在研制A级表面SMC方面与国外存在着一定的差距，缺乏专门的定量检测分析设备。但今后随着SMC在轿车等制造上的应用，国内A级表面SMC的开发和应用将会很快开展起来，许多SMC厂和树脂等原料厂都已经做了大量的研究工作。A级表面SMC的关键技术在于体系收缩的控制，传统的低收缩剂LSA无法达到要求，必须使用低轮廓收缩剂LPA，因此选择LPA的类型和与之配合的SMC树脂就显得很重要了。2020/2/1513三、国内A级表面SMC（一）A级表面SMC的组成不饱和聚酯树脂低轮廓剂(LPA)苯乙烯固化剂内脱模剂工艺助剂填料增稠剂(MgO)短切纤维2020/2/1514三、国内A级表面SMC（二）A级表面SMC的LPA选择：可用于A级表面SMC的LPA有PVAC类和饱和树脂类，如华科生产的HS-9819（PVAC类）和HS-9892（饱和树脂类）。这两类LPA都能与不饱和树脂完全相溶，在系统固化前后能被均匀的分散于制品各个部位从而得到极好的表面平滑效果，在合理的配方中使用它们就能使制品的收缩率为零或负收缩，使制品表面达到A级表面效果，另外还具有良好的涂装性，但它们都不可着色，这对汽车制品影响不大，大多数汽车覆盖件都是需要喷漆处理的。2020/2/1515几种类型低收缩剂的特点对比：PS类（HS-954）PVAC类（HS-9819）饱和聚酯类（HS-9892）与UP相溶性差很好很好A级表面性一般很好很好表面光泽好很好很好着色性很好差差涂装性差好好增稠性差好好2020/2/1516三、国内A级表面SMC（三）影响A级表面SMC效果的原材料因素：1、LPA的种类选择PVAC类和饱和树脂类（SPE），低收缩剂HS-9819和HS-9892完全符合A级表面的要求。2、LPA的分子量由于低收缩效果与低收缩剂的玻璃化温度Tg有关，玻璃化温度Tg越低，低收缩效果越好，而玻璃化温度与分子量相关，因此要选择合适的分子量范围，这样低收缩效果会达到最佳。3、与之配合的不饱和树脂与LPA相配合的不饱和树脂的类型也很重要，同样的LPA和不同类型的树脂配合，低收缩效果和表面质量并不相同。2020/2/1517三、国内A级表面SMC（四）A级表面SMC的树脂选择：普通SMC树脂是达不到A级表面的效果，A级表面树脂应选用高活性、耐热性好、增稠性好的树脂，华科的HS-1500、HS-1520都是用于A级表面SMC的典型树脂。HS-1500和HS-1520与低收缩剂HS-9892、HS-9819配合能使制品达到极佳的表面效果，同时具有很好的耐热性和稳定的增稠性。由下面数据我们可以看出不同类型的SMC树脂与PVAC或饱和树脂类低收缩剂配合，低收缩效果是不一样的。2020/2/1518三、国内A级表面SMC（五）A级表面SMC片材生产中的注意点：1、SMC片材要有很好的增稠程度（1）生产中要严格控制树脂糊的水分含量；（2）要有一个合适的增稠温度和增稠时间。2、SMC片材中玻纤要有很好的浸透（1）树脂糊的粘度要控制在合适的范围内，便于玻纤浸润；（2）要把对玻纤浸润的检查作为生产中重要的工艺指标来控制。3、SMC片材玻纤含量要控制稳定对设备进行改良，以保证片材中各部位的玻纤含量要稳定。2020/2/1519四、华科SMC树脂的应用案例2020/2/1520