Projeto de Resistência de Produtos SMC

Produtos SMC, ou seja, produtos de Sheet Molding Compound, são produtos compostos termofixos de alto desempenho. Em diversos campos de aplicação, o projeto de resistência é extremamente crucial para os produtos SMC. Tomando a indústria automotiva como exemplo, com o desenvolvimento contínuo da tendência de leveza dos automóveis, os produtos SMC — graças às suas características de baixo peso e alta resistência — são amplamente utilizados na fabricação de peças estruturais, carroceria e componentes funcionais automotivos, tais como capas de motor, pára-choques dianteiros e traseiros, rodas e suportes de radiador. Essas peças precisam suportar diversas cargas mecânicas complexas durante a operação do veículo, incluindo vibração, impacto, flexão e tração.

Se o projeto de resistência for irracional, pode levar a danos prematuros das peças, afetando a segurança e confiabilidade do veículo. No setor da construção civil, os produtos SMC são frequentemente utilizados na fabricação de painéis de parede exterior, fachadas, coberturas, tubulações e tanques de armazenamento. Esses componentes de construção precisam ter resistência suficiente para suportar seu próprio peso, cargas de vento, cargas de neve e forças sísmicas potenciais; o projeto de resistência está diretamente relacionado à estabilidade estrutural e à vida útil dos edifícios. No campo eletrônico e elétrico, os produtos SMC são usados para produzir invólucros de equipamentos elétricos, interruptores de segurança e suportes para cabos — que não só precisam atender aos requisitos de desempenho elétrico, mas também possuir um certo nível de resistência para proteger os componentes eletrônicos internos contra danos externos.

Análise do Princípio de Projeto de Resistência de Produtos SMC. A formação da resistência dos produtos SMC é um processo complexo, que envolve a interação entre diversos componentes internos do material e as alterações na estrutura do material durante o processo de moldagem. Do ponto de vista da composição do material, a força de ligação na interface entre a matriz resinosa e as fibras de reforço é um dos fatores-chave que afetam a resistência. Como material de reforço principal, as fibras de vidro, pelas suas propriedades de alta resistência e alto módulo, fornecem a capacidade básica de suporte de carga para os produtos SMC. Quando o produto está sujeito a forças externas, as fibras de vidro podem suportar a maior parte da carga e impedir a propagação de trincas. A matriz de resina poliéster insaturada, por outro lado, une as fibras de vidro, permitindo que trabalhem de forma sinérgica para resistir às forças externas.

Durante o processo de moldagem, o material SMC passa por uma transformação de um estado pré-misturado fluível para um estado curado e moldado — esse processo tem um impacto significativo na resistência final do produto. Durante a moldagem por compressão, sob a ação de alta temperatura e alta pressão, a matriz de resina sofre uma reação de reticulação e cura, formando uma estrutura tridimensional em rede. Durante esse processo, as cadeias moleculares são ligadas umas às outras, aumentando gradualmente a dureza, rigidez e resistência do material. Ao mesmo tempo, a alta temperatura e a alta pressão também promovem uma combinação mais firme entre os diversos componentes, reduzindo defeitos internos e vazios, e melhorando a compacidade do material.