El rejuvenecimiento de los compuestos de moldeo de láminas destaca nuevos materiales de refuerzo, nuevos rellenos, nueva matriz de resina y nuevas oportunidades.
Una variación importante es la formulación tradicional SMC, ya no es las fibras de vidrio cortadas como se ha definido anteriormente. Proveedores Compounding están explorando y moldeadores incluso fibras de basalto de fibra de carbono, y el material de refuerzo son fibras continuas se utilizan selectivamente partir de fibras cortadas con una dirección dirección del desarrollo. estos incluyen no solamente roving unidireccional reforzado con fibra continua, que comprende además un telas biaxiales y triaxiales y acresponado no tejidos, que significa una mayor rigidez, resistencia y resistencia al impacto, sino que también debe ser mayor que el estándar SMC Como una ventaja adicional, en muchos casos, el grosor de la pared de la pieza puede adelgazarse.
El SMC de fibra continua a menudo se puede utilizar en combinación con un SMC reforzado con fibra discontinua / cortada convencional, un estudio realizado por investigadores del Instituto Fraunhofer para Tecnología de Fabricación ("F-ICT" en Pfinnztal, Alemania) La ventaja de la tecnología 'SMC hecha a medida' es que el SMC de fibra corta puede rellenar las costillas, mientras que los refuerzos de fibra continuos tienden a unir otras características de diseño complejas, pero la presencia de fibras continuas acerca las propiedades mecánicas. En productos preimpregnados reales y a un costo menor sin la necesidad de invertir en equipos de procesamiento especializados y sin afectar las ventajas de integración de los componentes de SMC o la formación de geometrías 2.5D complejas (más que los productos preimpregnados típicos) La forma es más compleja.) Un ejemplo de un componente SMC de fibra continua es una caja de batería para uso en un vehículo eléctrico Chevrolet Spark (EV) en General Motors, que incorpora componentes SMC de material de refuerzo continuo y discontinuo y Tren de aterrizaje estructural proporcionado por el American Automotive Research Council ('USCAR', Southfield, MI, EE. UU.).
Creciente interés en fibra de carbono SMC a medida que los precios de la fibra de carbono caen y más proveedores ofrecen grandes remolques (50K y 25K, principalmente en el sector automotriz e industrial) de fibra de carbono SMC. Desde 2003, el modelo Dodge Viper Daimler Chrysler, ahora parte del soporte de defensa estructural de FCA US LLC, SMC reforzado con fibra de carbono ha sido comercializado.
Un par de soportes hechos con un 50% de fibra de carbono picada y una resina de viniléster fueron ensamblados por Meridian Automotive Systems, Inc. (Allen Park, MI, EE. UU., Ya no existe), incorporando los componentes metálicos anteriores de 15 a 20. Reducir el peso en 18 kg en comparación con el estampado de piezas de acero. Además, se ha dicho que el SMC reforzado con fibra de carbono se utilizaba en cubiertas de locomotoras en Europa ya a principios de la década de 1990.
Hoy en día, muchos proveedores de compuestos y moldeadores proporcionar reforzada por varios forma de fibra de carbono de material SMC, pero la coincidencia de estos materiales tiene algunos retos. Primero de todo, para encontrar una adecuados los ésteres de vinilo y ésteres de vinilo de una mezcla de un fibras de carbono material base infiltrados, y no epoxi adecuado o fibras de carbono típica de infiltración de poliuretano y el material de la matriz para asegurar una buena adhesión entre el material de refuerzo. falta de tales productos, para promover de EE.UU. Instituto innovación la producción de material compuesto avanzado (denominado 'IACMI', Tennessee Knoxville) en un nuevo proyecto, Zoltek (Zoltek) empresa (filial de Toray Group, con sede en St. Louis, Missouri), la compañía de Michelman (Cincinnati, Ohio) y Ash Orquídea involucrada en el proyecto.
El segundo reto es, en un sistema de masilla típico SMC, de modo que la infiltración fibras bien. Las fibras de carbono en el proceso de infiltración SMC es muy difícil, especialmente con un gran cable de fibra de carbono. 'Fraunhofer composites proyecto Centro de investigación (denominado FPC 'Ontario, Canadá Londres) explicó ingeniero de investigación Daniel Park,' así, las personas que buscan maneras de ser capaz de separar el haz de fibras con el fin de infiltrarse y mejorar las propiedades mecánicas. con fibra de carbono a gran remolque SMC mejorada, aunque la rigidez, pero la intensidad es en general similar a la fibra de vidrio reforzada sólo la mitad de SMC en comparación con la resistencia a la tracción de las fibras de vidrio por encima de 300 MPa, cuando la fibra de carbono es solamente 100 ~ 150 resistencia a la tracción MPa, es difícil decir Esta es una fibra de carbono a un precio razonable que hemos resuelto en nuestro proceso SMC directo (D-SMC) al agregar un sistema de despliegue de fibra para reducir el paquete de fibra de 50K a 3K. a la infiltración de un haz de fibras está materiales más fáciles y más uniformes, el aumento de la fuerza de manera exponencial. esta es la razón por capa de hilos de fibra de vidrio (hilo torcido hecha de hilo de fibra de vidrio muy pocos) debe SMC Utilizado para mostrar una infiltración más rápida y más completa, pero estos aún no han aparecido en la fibra de carbono.
'Nuestra fibra de carbono SMC es elegido para las aplicaciones de materiales de construcción y semi-estructurales, para estas aplicaciones, antes de que pudiéramos elegir preimpregnado.' Magna Exteriors Inc. (Troy, Michigan) materiales compuestos de peso ligero, director global de productos Andrew Swikoski explicado. la empresa tiene ahora dos tipos de productos de fibra de carbono, han adoptado la matriz de resina de éster de vinilo modificado, uno es EPICBLEND CFS-Z nivel de fibras picadas, uno es el continuo reforzado con fibras EPICBLEND CFS-Z 0 Grado de la tela ° / 90 ° NCF, que se puede utilizar junto con grados de materiales cortados para el refuerzo parcial de piezas para piezas que requieren propiedades mecánicas más altas.
"Nuestro método para fabricar preimpregnados de fibra de carbono picada" significa que tenemos una mejor humectación, compactación y consolidación de fibra ", dijo Swikoski." En comparación con otros métodos, cortamos, dispersamos y el método de almacenamiento de diferentes fibras. podemos cortar con unas fibras de corte más finos, para cambiar la longitud de la fibra y la distribución en SMC línea de producción, lo que contribuye al flujo y la orientación. "en general, cuanto menor es el diámetro del haz de fibras se infiltra fácilmente , Es más fácil separar y fluir en la matriz de resina. "Nuestra distribución de fibra es muy aleatoria, a diferencia de las cintas de otras fibras, lo que nos da una ventaja de costo significativa y también nos permite reducir la pared de la pieza Grueso y capaz de fluir más tiempo con mayor consistencia.
Swikoski observa que la fibra cortada SMC no produce superficies de Grado A. "Siempre se usa para paneles internos. Puede ser texturizada pero tiene un aspecto muy 'técnico' que la convierte en una campana, una puerta o Ideal para aplicaciones de superficie clase B, como puertas de ascensor, paneles interiores, etc. "También dijo que Magna alterna entre mezclas de fibra de carbono, carbono y cristal." Estamos buscando el peso más bajo y más delgado Del grosor de la pared, ahora podemos reducirlo a 1,2-1 mm, que es de acero, pero hemos proporcionado un material fluido con la capacidad de integrar piezas que el estampado de metal no puede proporcionar ".
El mezclador A. Schulman Ltd. (Fairlawn, OH) tiene varios métodos nuevos de producción de SMC de fibra de carbono y su filial Quantum Composites Inc. (Bay City, MI, EE. UU.) Ha desarrollado La fibra de carbono cortada SMC se comercializó inicialmente con una matriz de resina epoxi seguida por una matriz de resina de éster de vinilo. Desde Quantum Composites Limited y Callaway Golf Company (Carlsbad, CA, EE. UU.) Desde 2006, Comenzó a trabajar en estrecha colaboración con Lamborghini Motor Company poco después, utilizando una matriz de resina de éster de vinilo modificada para desarrollar un material SMC de fibra corta de carbono, que se denomina "Compuestos forjados". Posteriormente, Carla Forgras Golf usó Forged Composites para su bola de servicio Diablo Octane, que Lamborghini utiliza para los diversos autos conceptuales y partes de los supercoches Sesto Elemento, Aventador J, Veneno y Huracan. Callaway solicitó recientemente un producto similar para su camiseta Big Bertha Fusion, que es más delgada y más resistente. "A. Schulman Douglas Gries, director de desarrollo de mercado para materiales compuestos, recordó que "la única forma en que podemos hacer esto es con un sistema de fibra continua y, afortunadamente, hemos realizado algunas investigaciones con telas de fibra de carbono tejidas, por lo que hemos desarrollado una Nuevo material para cumplir con los requisitos estructurales y cosméticos de Callaway, y ahora estamos muy interesados en mostrar este material a los fabricantes de automóviles.
A. Schulman Ltd. se refiere a este producto como 'Forged Preg', que se introdujo en CAMX 2016 y ahora se ha ampliado a tres niveles, cada uno con un sistema patentado de mezcla de resina de éster de vinilo: el 8575 incorpora una Una trenza triaxial de remolque de 3K, la 8585 usa una tela biaxial de remolque de 12K, y la 8595 utiliza una tela unidireccional de remolque de 60K.
la tecnología de fibra de vidrio es también el progreso. Compuesto Chongqing Internacional Materials Co., Ltd. (en adelante denominado 'CPIC', China Chongqing) afirma que su producción ocupa el tercer lugar en el mundo. Se dice que la empresa tiene varios productos adecuados para el nivel de SMC, uno de los más interesantes y únicos Es una fibra plana que es más fácil de lograr la dispersión isotrópica y reduce significativamente el alabeo en las partes de paredes delgadas. Los otros atributos de este paquete de fibra de vidrio plano son el equivalente de la fibra de vidrio convencional sin álcalis redondos La compañía también ofrece sistemas de pasta conductiva y un nivel de HL que es más bajo en constante dieléctrica que las fibras de vidrio no alcalinas tradicionales. Recientemente, CPIC ha comercializado sus grados HT y TM, que ofrecen un módulo más alto. los niveles de TM son actualmente en el mercado con las fibras de vidrio E módulo de tracción más alto, el 1700m ensayo de tracción, 2,400 tex mecha de acuerdo con ASTM D 2343 método de ensayo muestran que el módulo de tracción del haz de fibras impregnado es 88 ~ 92 GPa Se dice que el grado HT tiene un módulo de tracción más alto de 92-96 GPa, aproximadamente a mitad de camino entre los valores de vidrio E y fibras de vidrio de alta resistencia, pero a un costo menor que las fibras de vidrio de alta resistencia .
La fibra de carbono SMC humectación de fibra en SMC pasta espesa típica infiltrar completamente sistema de fibra es un desafío, una manera de resolver el gran problema es separar el haz de fibras para ayudar a la infiltración y la mejora de las propiedades mecánicas, especialmente en la industria del automóvil Fibra de carbono Remolque Fraunhofer Composites Research Center utiliza un sistema de dispersión de fibra para reducir los haces de fibra de 50K a 3K en su proceso directo de SMC. Se informa que estos remolques más pequeños son más fáciles de infiltrar y pueden formar Material más uniforme, lo que aumenta enormemente la resistencia. La imagen de la derecha muestra la fibra de carbono cortada estándar, la imagen de la izquierda muestra la primera para obtener una dispersión estándar de fibra de carbono picada (imagen del Centro de Investigación Compuesto Fraunhofer)
Distribución de la fibra en la fibra de carbono en el exterior SMC. Magna para sus propias aplicaciones de negocio desarrollado utilizando la resina de éster vinílico modificado, una formulación SMC fibra de carbono, llamado 'EPICBLEND CFS-Z' fibras cortadas proporciona un nivel de mejor humectación, compactación y consolidación, un único proceso de fabricación para lograr una figura de distribución de fibra anisótropa (izquierda) es una superficie lisa (derecha) de dos tipos de texturas de la superficie (imágenes de MRE Satisfecho de que el negocio de decoración externa)
8575 material de grado utilizando una trenza triaxial 3K remolque y proporcionar un módulo de tracción de 33,090 MPa a 50% en peso. 8585 nivel usando un tejido biaxial para 12K remolque, y 55 % en porcentajes en peso proporcionan un módulo de tracción de 55150 MPa. 8595 grados 60K de material usando las estopas unidireccionales, y para proporcionar un módulo de tracción de 99,300 MPa a 55% en peso (imágenes de A. Schulman Inc./ Quantum Compuesto Materials Co., Ltd.)
fibra plana para la tecnología de paredes finas más estable fibra SMC. Glass podría ser utilizar a largo refuerzo tecnología de materiales, pero no sin progreso. Un ejemplo es la única fibra de vidrio plano Chongqing Internacional Composites, que se dice que ayuda en la matriz Dispersión isotrópica del material, lo que reduce en gran medida la deformación de los componentes SMC de pared delgada