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[讨论] 塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料

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发表于 2009-7-9 23:27:27 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国广东深圳

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最近公司产品客户投诉有不明原因的开裂现象,个人怀疑是内应力集中所致。
% \' r: Q' m4 @+ m* y
- |; x2 Y! y2 h
' b" S$ S# z* s$ k9 Z. s以下资料中遗憾的是没有PP和PVC及PE7 o, P& O, h! ?( c
6 ]# H$ ^- _3 M. H- K
塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。
! v  w. L) ^+ U. J4 X: L目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评估和改进。
+ N- B' y' I/ e$ _以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。我们需要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。0 S1 u( a% Q( g) l
2 D! a/ e+ v& X; K
GEP Lexan/Cycoloy系列塑料
5 w: n& B5 H3 S0 F: N0 h8 }0 |5 |4 ]  B
Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。
6 |  c9 I: f. a) ?/ UCycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。
2 L" Q% ~- q4 k+ m& V4 C( `  l  T' D' @+ s9 w
对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法:
. j6 i. A4 _, o3 w7 T! x  @1 e. n$ r% v' u1 R2 @( `; v
1. 醋酸沉浸法:
" @! n8 ~+ A- e$ n! Z4 g(1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒;/ ^( R9 }7 k5 A: T, V) b* W1 ]
(2)取出后立即清洗,后晾干检查表面;
6 l9 }: q) D* \* }; H6 R$ T(3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大;6 q4 t, f6 H9 O. U
(4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。
  S: n# x, s9 v. `
! ?! ~( _! C- v* X$ P2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力,也可在25%的丙酮中浸泡30分钟去除应力。
1 H% a8 c" ?4 K9 S. }' Z- ~Bayer Makrolon/Bayblend系列塑料
8 ^$ d3 y$ }: D) O9 U+ P2 Y' B) B
& J" }9 O2 l% j6 ~5 sMakrolon 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,键盘,机壳等。
: q  J2 V3 h0 u* fBayblend系列(PC+ABS):常用于手机机壳。
2 ]& z' l0 t) Z# V! W* F* B8 F以下介绍的TnP(toluene and n-propyl alcohol甲苯+正苯醇)溶剂测试法仅适用于Makrolon(PC),对于Bayblend(PC+ABS)系列,只需将溶剂中的甲苯(Toluene)换为乙酸乙酯(Ethyl Acetate)在按相同方法测试即可。4 @$ n% w7 v' ~' G
1.TnP测试法在甲醛和正苯醇的容积比1:10的情况下,可以适用于:1 F$ {2 I5 y# J$ ^3 H
(1)    PC注塑成形零件但无外部负荷要求;) I! w, s* D0 N
(2)    装配件中PC注塑成形零件(作为非主要零件)。
2 _! _. ^; ~5 X5 Y经验表明在沉浸3分钟后,残余拉力高于2,900psi(20Mpa)的部位会开始出现龟裂。
0 R" C  |$ @0 W" D( ]+ Z. g. i2.TnP测试法在甲醛和正苯醇的容积比1:3的情况下,可以适用于:
9 n+ t, S' P+ |2 o; p(1)    PC注塑成形零件且有外部负荷要求;
6 B) }( N8 A4 N- U% l(2)    装配件中的PC注塑成形零件(作为主要零件)。/ |: G/ S2 C# o8 |, c
经验表明在沉浸3分钟后,残余拉力高于1,450psi(10Mpa)的部位会开始出现龟裂。
' |5 }. l' H" b. b; I, K7 D3.TnP 具体检测方法:3 g- y4 O8 L7 j1 D
1.       准备足量的溶剂(1:10或1:3);, ]9 d% {4 r/ P- a5 b, d! `
2.       将被检零件沉浸在摄氏23度的TnP溶剂中3分钟。
+ P2 a+ q- G( A2 D+ L7 e) n注意:检测前零件应冷却至室温。
5 t6 s; U6 M* C0 H3.       取出后立即用清水清洗,擦干;
" r8 H6 L/ d3 h% t4.      零件清洗擦干后,仔细检查外观是否有龟裂。如果观察有任何异常,则说明由于可能的零件设计或模具设计或工艺不合适产生了过多的残余应力。
发表于 2009-7-10 09:18:56 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
准备照此试试看
发表于 2009-7-16 10:58:47 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
嗯,溶剂浸泡测试也是我们常用的方法。比如PA66,我们一般用乙二醇高温浸泡来检测内应力集中以及注塑缺陷。对于内应力消除,一般可用高温退火的方法。
发表于 2009-8-6 04:23:32 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
乙二醇是不是就是冰醋酸? 好像以前有个帖子里说PA66的应力用楼主的醋酸沉浸法测试就可以了
发表于 2009-8-6 08:49:02 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
原帖由 narutoto 于 2009-8-6 04:23 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif3 S6 Q( ]2 |  ?" x( _
乙二醇是不是就是冰醋酸? 好像以前有个帖子里说PA66的应力用楼主的醋酸沉浸法测试就可以了

: E" E$ a! P& W- L7 }. J
$ ~7 `9 z, I7 x5 s从字面就看出不是一类,冰醋酸为乙酸,不是乙二醇。
发表于 2009-8-6 09:10:50 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
方法只是判断有和没有, 还是不能定量的测量,多大应力不会带来客户投诉?
发表于 2009-8-8 14:27:03 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江温州
原帖由 云动风清 于 2009-8-6 08:49 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
; M$ B% d  l; D
4 }. Y' k) `' e$ \  Q8 c
1 R! A3 J/ q5 \7 ?7 q& O6 O4 [. W从字面就看出不是一类,冰醋酸为乙酸,不是乙二醇。
' [" q2 @1 R: P2 P* S! l* N* b3 F
' k6 u% t" N; t: z# o
那到底应该是用冰醋酸还是乙二醇? 还是两者都可以的
发表于 2009-8-8 15:11:20 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
用标准方法规定的试验条件。$ L3 a' X1 A: l# ?1 Q

6 [; u; f5 ~9 n5 _, q- z8 e或者采用拟装液体来进行试验。
发表于 2009-8-13 05:20:09 | 显示全部楼层 来自: 美国
有没有非化学方法的测试方法,譬如根据其物理特性
发表于 2009-8-13 08:06:37 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳

回复 8# 云动风清 的帖子

請問大哥,標准的方法哪里有啊
发表于 2009-8-14 15:42:17 | 显示全部楼层 来自: 中国山东潍坊
溶剂浸泡测试也是我们常用的方法
发表于 2010-4-17 23:14:30 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
我想请教一下,用醋酸沉浸法,浓度有没有要求?
发表于 2010-4-23 10:34:09 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
一般高温退火就可以消除应力的
发表于 2010-4-26 09:42:41 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
可是我们常用的就是PP,PE材料,怎么就没有??
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