2.1注射用BMC物料的工艺特性及要求

2.1.1BMC物料要求

热固性塑料BMC是由不饱和聚酯树脂、短切玻璃纤维、填料以及其他不同成分的添加剂混合而成的一种团状预浸料。其中的玻璃纤维和无机填料可以有不同的含量，不同的含量对脱模性能和制品强度有关系，因此选用合理的配方和组分就尤为重要了。

BMC材料的制备分为两步，第一步为用高剪切型搅拌机制取树脂、引发剂、颜料、脱模剂及填料等组分的树脂浆料[11]，随后以一定的顺序分量依次加入各组分并进行充分的搅拌，使填充剂均匀分布。第二步为将搅拌好的浆料倒入铰刀式混料机，同时加入玻璃纤维短丝，随后搅拌混合10-15分钟后即可卸料。最后将卸料放入挤出机，将其挤成绳索状或小圆柱状。

BMC材料中的玻璃纤维短丝在一定程度上可增强制品的强度，但其的好坏与诸多因素有关，并不容易控制，如玻璃纤维长度、分布情况以及取向等[12]。当无机填料与与玻璃纤维的比例成为一定值时，物料的黏度会随着填料与玻璃纤维的增加而增加。这不仅阻碍了充模流动而且需要增大注射机的压力，同时也增大了挤压摩擦，进而破坏了玻璃纤维，最终导致制件的产品质量不合格。对于大多数BMC塑料而言，它的玻璃纤维含量在15%-20%之间，长度设定为6mm最为合适。

2.1.2BMC的注射成型特性

BMC车灯反射镜生产通过注射成型工艺具有自动化程度高，成型周期短，复杂制件的成型工艺性良好等特点[13]。BMC材料可看成一种常温下已经“塑化好”的预混合料，并且它在固化之前的流动性基本保持不变。虽然BMC注塑成型与热塑性塑料成型过程基本相同，但也有明显的区别，这些区别主要因为它自身的一些特性。由国内外学者所研究的的注射压力与注射时间关系实验可知，随着注射压力的提高，注射时间越来越短。

前面提到过由于BMC是热固性塑料，它在固化前有很好的流动性，因此，它并不需要很大的注射压力，注射时间也相对较短。在这种快速充模的情况下，物料基本不会出现局部固化现象，同时还能够充满整个型腔，最终也会实现快速固化，这样就能得到较为良好的表面质量。这样的生产不仅效率高，同时还节约成本。虽然优点很多，但是也有缺点，因为整个充填过程比较快，因此容易将空气带入其中，这将是接下来要讨论的，也是需要在模具设计中需要规避的缺陷。

BMC材料有两种成型方式，一种是模压成型，一种是注射成型[14]。这两者对模具的温度要求基本相同，但材料的固化时间不一样。在进行注射成型的过程中时，物料会在流道系统中以及机筒中进行热交换，进而进入模具与模具进行热交换。这样看来，BMC注射成型的固化时间不仅与产品的壁厚有关，其实与模具结构等多方面因素相关。为了更好的保证塑件质量，我们要在保证质量的基础之上尽可能缩短固化时间。

除了上面所提的一些成型特性，还有一点需要说的就是它的收缩率，BMC材料本身具有较小的收缩率，因此制件的精度易于保证，塑件的产品质量也比较高。

2.2BMC注射成型工艺

2.2.1BMC模塑料的注射成型工艺过程

BMC车灯反射镜的注射成型过程基本分为三步[15]。首先，BMC材料会被倒入料筒，在这一过程中，材料将被加热软化，随后随着螺杆的旋转和柱塞的推动作用，物料会受到剪切作用力，与筒壁发生摩擦产热，从而使物料塑化成粘流状态。紧接着在柱塞或螺杆的推动作用下经由喷嘴和流道进入高温模具腔体中。第二步是物料充填型腔，在充填完成后进行保压。第三步是开模，在保压结束后，制件将由顶出装置顶出，从而得到塑件。在整个注射成型过程中，BMC共发生了两个变化，一个是在料筒与流道系统中的物理变化，即加热软化。另一个变化是化学变化，也就是在高温型腔中发生交联固化反应，最终形成玻纤增强，填料填充的网状体的结构。