Polyesterová tvarovací hmota nebo hmota na tvarování plechů (SMC) je desková, předem impregnovaná, chemicky zahuštěná termosetová tvarovací hmota plněná sklem. Vyrábí se ve formě listu impregnací sekaného sklolaminátu pojivem ( nenasycená polyesterová pryskyřice s práškovým plnivem a přísadami, které regulují technologické a provozní vlastnosti kompozice). Obvykle je tloušťka plechu SMC asi 4 mm. Šířka - 1500 mm. Na obou stranách je materiál pokryt ochrannou fólií, která se bezprostředně před zpracováním odstraňuje. SMC jsou jednou z odrůd prepregu - tzv. "prepregy roztíratelné v archu".
Charakteristickým znakem SMC je chemické zahušťování materiálu. První práce na chemickém zahušťování nenasycených polyesterů byly provedeny za účelem zlepšení vlastností zalévacích materiálů a lepidel. V roce 1951 Weather použil oxidy a hydroxidy kovů skupiny II k zahuštění nenasycených polyesterových pryskyřic. Ve stejném roce Frilette obdržela americký patent na použití oxidů kovů skupiny II k vytvrzování polyesterových pryskyřic bez tepla. V roce 1953 získal Fisk americký patent na použití oxidu hořečnatého ke zvýšení viskozity nenasycených polyesterových pryskyřic. První lisovací materiály, kde byl použit princip zahušťování, byly premixy neboli DMC. V roce 1965 Scholtis publikoval receptury, výrobní a zpracovatelské techniky pro prepreg vyztužený rohoží ze sekaných vláken. V letech 1965-66 bylo představeno několik vývojů "prepreg" tiskových materiálů. Aby se předešlo záměně názvů mezi tkanými předimpregnovanými lamináty a novými formovacími materiály, doporučila v dubnu 1966 Americká asociace plastických inženýrů (SPI) používat termín „směs pro formování plechů“. V Evropě a Rusku se však pro SMC stále používá název „prepreg“. V roce 1971 byl získán patent na získání SMC impregnací skleněného vlákna nasekaného na pohyblivý substrát. Tento proces měl oproti impregnaci skelným vláknem následující výhody: lepší impregnaci skelného vlákna pojivem, možnost řídit poměr pryskyřice ke sklu, možnost používat vlákna různých délek a snížení nákladů.
V Rusku byla výroba SMC zavedena podniky: BauTeks LLC (Gus-Khrustalny) a Tatneft-Presskompozit LLC (Yelabuga).
SMC se vyrábí na kontinuálních linkách. V míchačkách s míchadlem se připravuje pojivová pasta - směs složek: nenasycená polyesterová pryskyřice, minerální plniva (křída, hydroxid hlinitý ), přísady snižující smršťování, pigmenty, iniciátory vytvrzování a zahušťovadla. Tato směs se nanáší na 2 archy polyamidové nebo polyetylenové fólie pomocí dávkovacího podnosu se stěrkou . Současně je z cívečnice do sekacího zařízení přiváděn skleněný pramen . Spodní list fólie s naneseným pojivem je přiváděn pod sekací zařízení, které rozřezává drobivý roving na segmenty dané délky. Nasekané skleněné vlákno padá na fólii. Množství skelného vlákna je řízeno rychlostí podávání fólie. Délka sklolaminátových kusů je 12-50 mm a závisí na účelu materiálu. Vlákna padají náhodně, ale obecně jsou mírně orientována paralelně se směrem pohybu fólie. Poté se výsledný obal překryje vrchní vrstvou fólie s nanesenou vrstvou pojiva. Výsledný "sendvič" prochází lisovacími válci, aby se zajistila impregnace vlákna. Hotový materiál je navíjen do rolí nebo „cik-cak“ složen do krabic a odeslán do tepelných komor ke „zrání“. Vzhledem k tomu, že materiál obsahuje styren, je navíc balen do styrenu nepropustné (obvykle polyamidové) fólie. Počáteční viskozita pojiva je nízká (20000-40000 mPa*s). To umožňuje dobře impregnovat sklolaminát na rolích. Potom se však působením zahušťovacích přísad přidávaných do pasty (obvykle oxid hořečnatý MgO) zvyšuje viskozita pojiva v SMC a po 3-5 dnech je 4-10*10E7 mPa*s. List SMC se stává podobným koženému prostěradlu. Vansco popisuje následující navrhovaný dvoustupňový zahušťovací mechanismus: Krok 1: Oxid kovu alkalických zemin chemicky reaguje s karboxylovými koncovými skupinami molekuly polyesteru za vzniku bazické soli . 2. stupeň: vznikají koordinační vazby mezi hlavními skupinami soli a CO molekuly polyesteru.
Obecný příklad složení SMC (%):
Životaschopnost SMC je určena těkáním styrenu z něj , stejně jako reakcemi probíhajícími v materiálu: zvýšení viskozity působením oxidu kovu alkalických zemin a latentní vytvrzení polyesteru působením peroxidů , které jsou součástí tiskový materiál. Pro prodloužení skladovatelnosti by měl být SMC skladován v obalu ze styrenové bariérové fólie na chladném (méně než 25°C) místě.
Rozsah vlastností SMC:
Výroba velkorozměrových výrobků z SMC probíhá převážně přímým lisováním v ocelových vyhřívaných uzavřených formách na hydraulických lisech . Materiál se nařeže v souladu s řezným vzorem, uloží se do sáčku a přenese se do formy. Forma je masivní výrobek vyrobený z legované nebo nerezové oceli. Formy z legované oceli jsou navíc potaženy vrstvou chrómu. Ohřev na pracovní teplotu 140-170°C se provádí elektrickým ( topná tělesa ) nebo kapalinovým (olej, sytá pára) ohřevem. Pod tlakem materiál proudí do dutiny formy a vytvrzuje. Rychlost vytvrzení SMC je 15-60 sekund na milimetr tloušťky součásti. Po vyjmutí z formy se z dílu odstraní výlisek a v případě potřeby se provede mechanické opracování.
SMC se používá pro výrobu středních a velkých výrobků velkých sérií (od 10 tisíc do několika milionů kusů ročně). Technologie SMC konkuruje lisování plechů a odlévání neželezných kovů.
Objem výroby SMC v Evropě byl [1] (nedostupný odkaz) (angl.) :
Hlavní oblasti použití SMC jsou: části kabin a nástaveb nákladních a osobních automobilů, olejové vany a ventilové víka spalovacích motorů, elektrické rozvodné skříně (prázdné pláště pro nízkonapěťové rozvaděče), skříně svítidel, části domácích spotřebičů, klempířské prvky, obkladové panely budov, prvky nádrží na vodu.