在碳纖維復合材料領域，碳纖維SMC（Carbon Fiber Reinforced Sheet Molding Compound，簡稱CF-SMC）作為一種高性能的成型材料，正逐步在航空航天、汽車制造、風電葉片及體育器材等多個行業展現出其獨特的優勢。然而，盡管CF-SMC具有質量輕、強度高、耐腐蝕等諸多優點，其生產過程中仍會面臨一系列常見問題。本文將從常見問題出發，探討相應的解決方案，并結合實際案例分析，以期為行業內的技術人員提供參考。
一、碳纖維SMC產品生產中常見問題
1. 制品表面顏色不均勻
問題描述：CF-SMC制品表面常出現顏色深淺不一的現象，影響產品外觀質量。
原因分析：
- 模溫控制不當，局部溫度過高。
- 模壓料的流動性差，導致纖維分布不均。
解決方案：
- 優化模溫控制系統，確保模具溫度均勻分布。
- 提高成型壓力，增強模壓料的流動性。
- 改進色漿調配工藝，確保顏料與樹脂充分混溶。
2. 制品表面氣孔與砂眼
問題描述：制品表面出現規則或不規則的小孔和砂眼，影響產品密封性和美觀度。
原因分析：
- 模壓料中裹有大量空氣及揮發物，排氣不暢。
- 加料面積過大，模壓過程中氣體難以排出。
- 加壓時機不當，導致氣體被包裹在材料中。
解決方案：
- 增加排氣次數，改善模具排氣設計。
- 適當減少加料面積，避免氣體積聚。
- 精確控制加壓時機，確保在氣體完全排出前進行加壓。
3. 缺料現象
問題描述：制品邊緣或角落處未完全充滿，出現缺料現象。
原因分析：
- SMC材料熔融粘度大，未能在交聯固化前充滿模腔。
- 材料存放時間過長，苯乙烯揮發過多，流動性降低。
- 樹脂糊未浸透纖維，導致纖維流動不暢。
解決方案：
- 提高成型壓力和溫度，延長熔融時間。
- 定期檢查并更換存放時間過長的材料。
- 優化樹脂糊配方，確保充分浸透纖維。
4. 制品變形與翹曲
問題描述：制品在脫模后發生變形或翹曲，影響尺寸精度和裝配性能。
原因分析：
- 模壓材料固化不均勻，導致收縮不一致。
- 制品與模具熱脹系數差異大，冷卻過程中產生變形。
解決方案：
- 優化模具設計，減少上、下模溫差，確保溫度分布均勻。
- 使用冷卻夾具限制變形，控制制品冷卻速率。
- 適當提高成型壓力，增加制品結構密實性，降低收縮率。
