Diseño de resistencia de productos SMC

Los productos SMC, es decir, productos de compuesto en hoja (Sheet Molding Compound), son productos compuestos termoestables de alto rendimiento. En numerosos campos de aplicación, el diseño de resistencia es extremadamente crucial para los productos SMC. Tomando como ejemplo la industria automotriz, con el continuo desarrollo de la tendencia de ligereza en los vehículos, los productos SMC, gracias a sus características de bajo peso y alta resistencia, se utilizan ampliamente en la fabricación de partes de carrocería, componentes estructurales y piezas funcionales, como tapas de motor, parachoques delanteros y traseros, guardabarros y soportes de radiador. Estas piezas deben soportar diversas cargas mecánicas complejas durante el funcionamiento del vehículo, incluyendo vibración, impacto, flexión y tracción.

Si el diseño de resistencia no es razonable, podría provocar daños prematuros en las piezas, afectando la seguridad y fiabilidad del vehículo. En el sector de la construcción, los productos SMC se utilizan a menudo para fabricar paneles de fachada, muros cortina, cubiertas, tuberías y tanques de almacenamiento. Estos componentes de construcción necesitan tener una resistencia suficiente para soportar su propio peso, cargas de viento, cargas de nieve y fuerzas sísmicas potenciales; el diseño de resistencia está directamente relacionado con la estabilidad estructural y la vida útil de los edificios. En el campo de la electrónica y la electricidad, los productos SMC se utilizan para producir carcasa de equipos eléctricos, interruptores de seguridad y soportes para cables: no solo deben cumplir con los requisitos de rendimiento eléctrico, sino que también deben poseer un cierto nivel de resistencia para proteger los componentes electrónicos internos frente a daños externos.

Análisis del Principio de Diseño de Resistencia de los Productos SMC La formación de la resistencia de los productos SMC es un proceso complejo, que implica la interacción entre diversos componentes internos del material y los cambios en la estructura del material durante el proceso de moldeo. Desde el punto de vista de la composición del material, la fuerza de adherencia en la interfaz entre la matriz de resina y las fibras de refuerzo es uno de los factores clave que afectan la resistencia. Como material de refuerzo principal, las fibras de vidrio, gracias a sus propiedades de alta resistencia y alto módulo, proporcionan la capacidad básica de soporte de carga para los productos SMC. Cuando el producto está sometido a fuerzas externas, las fibras de vidrio pueden soportar la mayor parte de la carga y evitar la propagación de grietas. La matriz de resina de poliéster insaturado, por otro lado, une las fibras de vidrio, permitiendo que trabajen de forma sinérgica para resistir las fuerzas externas.

Durante el proceso de moldeo, el material SMC experimenta una transformación desde un estado de mezcla previa fluída hasta un estado curado y moldeado; este proceso tiene un impacto significativo en la resistencia final del producto. Durante el moldeo por compresión, bajo la acción de alta temperatura y alta presión, la matriz de resina experimenta una reacción de reticulación y curado para formar una estructura tridimensional en red. Durante este proceso, las cadenas moleculares se conectan entre sí, aumentando gradualmente la dureza, rigidez y resistencia del material. Al mismo tiempo, la alta temperatura y la alta presión también favorecen una combinación más estrecha entre los diversos componentes, reduciendo los defectos internos y los poros, y mejorando la compacidad del material.