查明原因塑料制件開裂失效
所屬分類：行業(yè)資訊點(diǎn)擊次數(shù)：1858 次發(fā)布日期：2021-03-16 16:56
應(yīng)力開裂是指塑料制品在使用過程中受外界應(yīng)力作用，發(fā)生提前開裂而破壞的一種復(fù)雜失效行為，與環(huán)境作用、材料特性、成型方式等多種因素有關(guān)。本文通過對(duì)一則客戶委托失效分析案例進(jìn)行復(fù)盤，為大家進(jìn)行制件失效分析提供切實(shí)有效的分析思路及分析方法。
在使用某塑料制件過程中，制件多個(gè)部位發(fā)生開裂（見圖1），需要找到開裂的原因，為進(jìn)一步改善提供方向。
光學(xué)顯微鏡測(cè)試結(jié)果如圖所示，從制件開裂面的中部形貌圖看到表面拐角處的裂紋最大，可能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)，此結(jié)構(gòu)中有金屬嵌件，導(dǎo)熱系數(shù)存在較大差異引起收縮率的差異容易導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力過大。
1）根據(jù)FTIR及TGA、DSC對(duì)于材質(zhì)成分分析結(jié)果可知：制件的主要成分為POM； 2）根據(jù)光學(xué)顯微鏡、SEM及目視化分析開裂斷面的形貌圖可知，制件的開裂在拐角處裂紋最大，可能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)；此結(jié)構(gòu)中有金屬嵌件，導(dǎo)熱系數(shù)不同導(dǎo)致收縮率的差異及制件中部存在較多空洞的缺陷容易導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力過大，易引發(fā)開裂； 3）根據(jù)SEM-EDS及GCMS對(duì)于開裂斷面成分分析結(jié)果可知，斷面存在片狀物質(zhì),片狀物質(zhì)存在較多Na、Si、Cl、K、Ca等元素，可能與樹脂體系不相容，形成應(yīng)力集中點(diǎn)； 綜上所述，制件的開裂原因可能是有金屬嵌件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及注塑缺陷及外來(lái)污染物有關(guān)。
1）減少金屬嵌件的設(shè)計(jì)，優(yōu)化制件結(jié)構(gòu)；
2）優(yōu)化工藝條件，減少加工缺陷；
3）管控生產(chǎn)條件，減少外來(lái)污染。
