不飽和樹脂と炭素繊維の組み合わせにより、SMC コンポーネントは、複合材料の独自の設計柔軟性を維持しながら、高い機械的強度、低密度、低排出、オンライン コーティングなどの優れた包括的な特性を備えています。
シート モールディング コンパウンド (SMC) プロセスは、複合部品の最も一般的な製造方法の 1 つであることが証明されています。 低廃棄物、大規模生産、機能モジュール化の利点を生産プロセスに統合します。 そのため、SMC は頑丈で耐久性があり、軽量な複合コンポーネントの大量生産に広く使用されており、輸送、電気、建設、および消費者市場に適用されています。
近年、炭素繊維をベースとした新しい SMC 材料が商品化されています。 現在、産業規模のアプリケーションが実現されています。 それらで作られた超軽量の構造部品は、アルミニウムやスチールの類似製品よりも優れた性能を発揮します。 SMC プロセスではいくつかの熱硬化性樹脂システムを使用できますが、それぞれに固有の長所と短所があります。
最も一般的に使用される SMC は不飽和ポリエステル樹脂 (UPR) です。これは、UPR SMC が優れた機械的特性を持ち、より高い充填量を可能にし (したがって製品コストを削減)、金型内の材料の流動性が良好であるためです。 しかし、炭素繊維と一緒に使用すると、樹脂の浸透が不完全で、炭素繊維表面との接着性が悪く、成形品の機械的特性が低下します。
炭素繊維成形部品に使用されるビニルエステル樹脂（VER）は、より高い機械的特性を得ることができます。 しかし、必要なプラットフォームに合わせてビニール樹脂シートを厚くすることは課題です。 さらに、特に炭素繊維の割合が高い場合は、通常、ビニル樹脂の粘度が高すぎて、炭素繊維フィラメントを完全に浸すことができません。
最適化されたエポキシ樹脂 (EPR) は、SMC 部品にも使用でき、高い機械的特性を得ることができます。 ただし、EPR SMC システムの最大の欠点は、侵入しにくいことです。 熟成と成形プロセスには時間のかかる加熱ステップが必要であり、EPR SMC システムの大量生産とコスト競争力を困難にしています。
現在、市場は独自のSMC技術を開発しており、チョップド炭素繊維SMCにUPR SMCとVER SMCの優れた加工性と、エポキシ樹脂炭素繊維の高い機械的特性を持たせています。 SMC 技術には、長い保管期間 (室温で最大 6 か月)、成形プロセスでの良好な流動性などの独自の利点があり、インサートや補強材を含む金型キャビティを完全に充填できます。 この技術には独自のフリーラジカル硬化システムもあり、製造工程での揮発性有機化合物の排出が非常に少なくなります。
