De temperatuurverandering tijdens het vormproces van vezelversterkte kunststoffen (FRP) is complexer. Omdat kunststof een slechte warmtegeleider is, is het temperatuurverschil tussen het midden en de rand van het materiaal aan het begin van het vormproces groot. Dit zorgt ervoor dat de uithardings- en verknopingsreactie niet gelijktijdig in de binnen- en buitenlagen van het materiaal op gang komen.
Mits de sterkte en andere prestatie-indicatoren van het product niet worden aangetast, is een passende verhoging van de vormtemperatuur gunstig om de vormcyclus te verkorten en de productkwaliteit te verbeteren.
Als de vormtemperatuur te laag is, heeft het gesmolten materiaal niet alleen een hoge viscositeit en slechte vloeibaarheid, maar kan de verknopingsreactie ook niet volledig verlopen, waardoor de productsterkte laag is, het uiterlijk dof is en er tijdens het ontvormen vastkleven en vervorming optreedt.
De vormtemperatuur is de temperatuur van de matrijs die tijdens het vormproces wordt ingesteld. Deze procesparameter bepaalt de warmteoverdracht van de matrijs naar het materiaal in de matrijs en heeft een doorslaggevende invloed op het smelten, vloeien en stollen van het materiaal.
Het materiaal van de oppervlaktelaag wordt eerst door verhitting uitgehard tot een harde schaal, terwijl de latere krimp van het binnenste materiaal tijdens het uithardingsproces wordt beperkt door deze harde buitenlaag. Dit resulteert in restdrukspanning in de oppervlaktelaag van het gegoten product en resttrekspanning in de binnenlaag. De aanwezigheid van restspanning kan leiden tot vervorming, scheuren en een verminderde sterkte van het product.
Het nemen van maatregelen om het temperatuurverschil tussen de binnen- en buitenkant van het materiaal in de matrijs te verkleinen en ongelijkmatige uitharding te voorkomen, is daarom een van de belangrijkste voorwaarden voor het verkrijgen van producten van hoge kwaliteit.
De vormtemperatuur van SMC is afhankelijk van de exotherme piektemperatuur en de uithardingssnelheid van het uithardingssysteem. Doorgaans ligt het uithardingstemperatuurbereik met een iets lagere uithardingspiektemperatuur, meestal tussen de 135 en 170 °C, en wordt dit experimenteel vastgesteld. Een systeem met een snelle uitharding heeft een lagere temperatuur, terwijl een systeem met een langzame uitharding een hogere temperatuur heeft.
Bij het vormen van dunwandige producten moet de bovengrens van het temperatuurbereik worden aangehouden, terwijl bij het vormen van dikwandige producten de ondergrens kan worden aangehouden. Echter, bij het vormen van dunwandige producten met een grote diepte moet ook de ondergrens van het temperatuurbereik worden aangehouden vanwege het lange proces, om stolling van het materiaal tijdens het vloeiproces te voorkomen.
Geplaatst op: 09-04-2021
