Le rajeunissement des composites de moulage met en évidence de nouveaux matériaux de renforcement, de nouvelles charges, une nouvelle matrice de résine et de nouvelles opportunités.
Une variante importante est la formulation SMC traditionnelle, il n'y a plus les fibres de verre coupés tels que définis ci-dessus. Fournisseurs constitutifs explorent et mouleurs même des fibres de basalte de fibres de carbone, et le matériau de renforcement sont des fibres continues sont utilisées de manière sélective à partir de fibres discontinues avec une direction direction du développement. Ils comprennent non seulement roving unidirectionnel renforcé par des fibres continues, comprenant en outre un tissu biaxial et triaxiaux et les tissus non-sertissage, ce qui signifie une plus grande rigidité, la force et la résistance au choc, mais elle doit aussi être supérieure à la norme SMC En prime, dans de nombreux cas, l'épaisseur de la paroi peut être réduite.
SMC est généralement de fibres continues peut être renforcée avec de la fibre discontinue / haché classique en combinaison de SMC, qui est une technique de fabrication est appelé Fraunhofer Institute (en abrégé « F-TIC », Allemagne) Pfinnztal chercheurs L'avantage de la technologie «SMC sur mesure» est que le SMC à fibres courtes peut remplir les nervures alors que les renforts continus de fibres tendent à combler d'autres caractéristiques de conception complexes, mais la présence de fibres continues rapproche les propriétés mécaniques En préimprégnés réels et à moindre coût sans avoir besoin d'investir dans des équipements de traitement spécialisés et sans affecter les avantages d'intégration des composants SMC ou de former des géométries complexes de 2,5D (plus que les préimprégnés typiques) plus de formes complexes) de capacités. Un exemple de pièces de SMC en continu de fibres sont utilisés dans le véhicule boîtier de batterie General Motors Chevrolet étincelle électrique (EV), l'application de cette combinaison de parties SMC continue et discontinue matériau de renforcement sont Train de roulement structurel fourni par l'American Automotive Research Council («USCAR», Southfield, MI, États-Unis).
Avec la baisse des prix de la fibre de carbone, ainsi que d'autres fournisseurs pour fournir à grande remorque (50K et 25K, principalement utilisés dans les secteurs de l'automobile et de l'industrie) de fibre de carbone, un intérêt croissant en fibre de carbone SMC de. Depuis la formation d'un modèle Dodge Viper 2003 (produit au moment Daimler Chrysler, qui fait maintenant partie du support de défense structurel de FCA US LLC, SMC renforcé de fibre de carbone a été commercialisé.
Par le méridien Automotive Systems, Inc. (Allen Park, Michigan, a ne pas exister) avec 50% de fibres de carbone hachées et une paire moulée de résine d'ester vinylique de crochets, l'intégration de la 15 précédente à 20 composant métallique comparé élément en acier embouti, de réduire le poids de 18 kg. en outre, il est dit au début des années 1990, un tissu de fibres de carbone renforcé SMC avait été utilisée sur une couverture locomotive Europe.
Aujourd'hui, de nombreux fournisseurs de mélange et mouleurs fournissant renforcée par diverses formes de fibres de carbone matériau SMC, mais la mise en correspondance de ces matériaux présente certains défis. Tout d'abord, pour trouver un des esters vinyliques appropriés et les esters vinyliques d'un mélange d'un matériau de base infiltrés fibres de carbone, et pas de fibres époxy ou de polyuréthane infiltration carbone typique approprié et le matériau de matrice pour assurer une bonne adhérence entre le US promouvoir l'Institut d'innovation matériau de renforcement. manque de ces produits, la production de matériaux composites avancés (dénommé « IACMI », Tennessee Knoxville) dans un nouveau projet, Zoltek (Zoltek) société (filiale du groupe Toray, situé à St. Louis, Missouri), société Michelman (Cincinnati, Ohio) et Ash Orchidée impliquée dans le projet.
Le deuxième défi consiste à bien infiltrer les fibres dans des systèmes de pâte épaisse SMC typiques. "L'infiltration des fibres de carbone dans le traitement SMC est très difficile, en particulier avec de grandes fibres de carbone." Fraunhofer Daniel Park, ingénieur de recherche au Centre de recherche sur les composites («FPC», London, Ontario, Canada), explique que «les gens cherchent donc des moyens de séparer les faisceaux de fibres pour faciliter le mouillage et améliorer leurs propriétés mécaniques. Le SMC amélioré, bien que de rigidité accrue, n'est généralement que la moitié de celui d'un SMC renforcé de verre similaire, ce qui est difficile lorsque la fibre de carbone a une résistance à la traction de 100-150 MPa. C'est une fibre de carbone à prix raisonnable que nous avons résolue dans notre processus SMC (D-SMC) direct en ajoutant un système de déploiement de fibre pour réduire le faisceau de fibres de 50K à 3K. Les faisceaux de fibres et les matériaux plus uniformes se présentent sous une forme plus exponentiellement mouillable, ce qui explique pourquoi les fils retors en fibre de verre (fils torsadés constitués de très peu de fils de fibres de verre) Utilisé pour montrer une infiltration plus rapide et plus complète, mais ceux-ci ne sont pas encore apparus dans la fibre de carbone.
'Carbon fiber SMC est notre choix de matériaux pour les applications structurelles et semi-structurelles où nous avons utilisé des préimprégnés dans le passé.' 'Magna Outsource (Troy, MI) Directeur mondial des produits, Lightweight Composites Andrew Swikoski explique que la société possède actuellement deux produits en fibre de carbone, tous utilisant une matrice de résine vinyl ester modifiée, une fibre EPICBLEND CFS-Z et une fibre continue EPICBLEND CFS-Z 0 ° / 90 ° Qualité de tissu NCF, qui peut être utilisé avec des nuances de matériaux hachées pour le renforcement partiel de pièces pour des pièces nécessitant des propriétés mécaniques supérieures.
Nous haché fabrication de fibres de carbone 'des procédés de matériau de type, signifie que nous obtenons un meilleur mouillage des fibres, le compactage et la consolidation.' Swikoski dit prepreg, en comparaison avec d'autres méthodes, nous avons coupé, disperser et le procédé de stockage de fibres différentes. on peut couper avec des fibres plus fines de coupe, pour modifier la longueur de la fibre et la distribution en ligne de production de SMC, ce qui contribue à l'écoulement et de l'orientation. « en général, plus le diamètre du faisceau de fibres est facilement infiltrée et de l'écoulement dans la séparation plus facile de la résine de matrice. « distribution de nous des fibres est aléatoire, contrairement aux fibres zonales autres, ce qui est un grand avantage pour nos coûts, mais aussi nous permet de réduire l'élément de paroi Épais, et capable de couler plus longtemps avec une plus grande cohérence.
Swikoski a noté que les fibres coupées SMC produisent pas une surface de classe A «Il est toujours utilisé pour le panneau intérieur. Il peut être texturé, mais a déjà une très » aspect technique », ce qui en fait une hotte, une porte, ou grade hayon panneau interne B idéal pour les applications de surface. «dit-il, peut être commuté dans les deux sens entre le mélange Magna de toutes les fibres de carbone et fibres de carbone et fibres de verre. » nous cherchons le plus bas poids et le plus mince épaisseur de la paroi, on peut maintenant être réduite à 1,2 ~ 1 mm, ce qui est comprise dans l'acier, mais nous fournir un matériau fluide comprenant l'intégration d'un composant, qui est un emboutissage de métal ne peut pas fournir.
Aggravant le fournisseur A. Schulman Co. (Fairlawn, Ohio) Il y a plusieurs nouvelles méthodes de production de SMC en fibre de carbone. Sa filiale Quantum Composites Co., Ltd (Bay City, Michigan) depuis 1987 a mis au point fibre de carbone hachée SMC et commercialisé, en utilisant d'abord une matrice de résine époxy, puis en utilisant une base de résine d'ester de vinyle. à partir de 2006, les composites Quantum Co., Ltd. et société Callaway Golf (Carlsbad, CA, USA) il a travaillé étroitement, peu de temps après, et Lamborghini ensemble en utilisant la matrice modifiée de résine d'ester de vinyle à développer un matériau SMC de fibres de carbone hachées, qui est appelé "la matière composite forgeage (composites forgés). par la suite, karaoké Granville Golf de matériau composite (composites forgés) pour forger Diablo Octane qui servent de bois, le matériau pour la Lamborghini sur laquelle les différents composants et plusieurs concept de Sesto Elemento, Aventador J, Veneno et super voiture de sport Huracan '. récemment, Callaway a besoin d'un produit similaire pour son bois servir Big Bertha Fusion, plus mince et plus fort. « A. Schulman Douglas Gries Directeur du développement limité composite du marché rappelle: « Nous pouvons le faire la seule façon est d'utiliser le système de fibre continue. Heureusement, nous avons adopté un tissu de fibres de carbone tissé réalisé quelques recherches, nous avons développé une de nouveaux types de matériaux pour répondre aux exigences de la structure et l'apparence de Callaway. nous allons maintenant montrer ce matériel aux constructeurs automobiles, ils sont aussi très intéressés.
A. Schulman Co., Ltd. Ce produit est appelé « forgé Preg », qui est poussée afin de faire apparaître CAMX 2016, maintenant étendu à trois niveaux, dont chacune utilise un mélange breveté de systèmes de résines d'ester de vinyle: 8575 en utilisant un 3K types de remorquage triaxial tresse 8585 en utilisant un tissu biaxial pour remorquer 12K, 8595 à l'aide d'un câble 60K de tissu unidirectionnel.
Fibre de verre est également le progrès. Chongqing international composé Materials Co., Ltd (dénommé « CPIC », la Chine Chongqing) affirme que sa production se classe au troisième rang mondial. Il est dit que la société a plusieurs produits adaptés pour le niveau de SMC, l'un des plus intéressant et unique Est une fibre plate qui est plus facile à obtenir la dispersion isotrope et réduit considérablement le gauchissement dans les parties à paroi mince Les autres attributs de ce faisceau de fibres de verre plat sont l'équivalent de la fibre de verre ronde sans alcali conventionnelle le système fournit également une pâte conductrice et une constante diélectrique inférieure à celle d'un niveau de fibres de verre E classique HL. récemment, le CIPC commercialisé TM HT et de son niveau, ils fournissent un module plus élevé est dit niveaux TM sont actuellement sur le marché avec les plus hauts module de traction des fibres de verre E, d'un 1700m d'essai de traction, 2400 tex mèche selon la norme ASTM D 2343 méthode d'essai montrent que le module de traction du faisceau de fibres imprégnée est de 88 ~ 92 GPa Le grade HT est dit avoir un module de traction supérieur de 92-96 GPa, approximativement à mi-chemin entre les valeurs pour le verre E et les fibres de verre à haute résistance, mais à un coût inférieur à celui des fibres de verre à haute résistance .
La fibre de carbone SMC mouillage des fibres dans la pâte typique SMC épaisse système infiltrer complètement de fibres est un défi, un moyen de résoudre le problème majeur est de séparer le faisceau de fibres pour faciliter l'infiltration et l'amélioration des propriétés mécaniques, en particulier dans l'industrie automobile remorquer fibre de carbone. Fraunhofer Research Center, processus composite SMC directement, en utilisant une mèche de fibres à partir du système de distribution. 3K vers le bas à 50K. il est rapporté que ces remorquage plus petite infiltration plus facile, peut être formé Un matériau plus uniforme, augmentant ainsi considérablement la force montrée à droite, est une fibre de carbone hachée standard, la gauche montre la première à obtenir une dispersion standard de fibre de carbone hachée (photo du Fraunhofer Composite Materials Research Center)
Distribution de fibres en fibre de carbone SMC Magna Outsourcing a mis au point une formulation de fibre de carbone SMC avec une résine d'ester vinylique modifiée pour son propre usage, une fibre de qualité hachée appelée «EPICBLEND CFS-Z» Mieux mouillage, compactage et consolidation, un processus de fabrication unique permet une distribution anisotrope des fibres, avec la gauche (gauche) lisse et la droite (droite) deux types de surfaces texturées (images de Macquarie Satisfait que l'entreprise de décoration extérieure)
La nuance 8575 utilise une tresse triaxiale de remorquage 3K et fournit un module de traction de 33090 MPa à 50% en poids .La qualité 8585 utilise un tissu biaxial de remorquage 12K et est disponible en 55 % En poids fournit un module de traction de 55150 MPa Le matériau de qualité 8595 utilise un câble unidirectionnel de 60K et fournit un module de traction de 99300 MPa à 55% en poids (Image reproduite avec l'aimable autorisation de A. Schulman Inc./Quadum Composite Materials Co., Ltd.)
Les fibres plates sont utilisées pour des SMC à parois minces plus stables.La technologie des fibres de verre peut être une technologie de renfort de longue date, mais elle ne va pas sans progrès, par exemple, la fibre de verre plate unique de Chongqing International Composites, La dispersion isotrope du matériau réduit considérablement le gauchissement des composants SMC à paroi mince