常见塑料制品开裂的原因浅析及检测方法简述
常见塑料制品开裂的原因浅析及检测方法简述
常见塑料制品开裂的原因浅析及检测方法简述引言工程塑料因为其优异的特性——高强度、耐热、耐冲击、抗老化等而被广泛应用于工业零件及各种外壳制造上。
但在制造或使用过程中,塑料制品很有可能被钉螺丝或涂胶水,这样的处理常常会诱发塑料制品的应力开裂,致使次品率很高。
而开裂是塑料制品经常出现的致命缺陷,包括制作表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘模、流道粘模而造成的创伤。
引起开裂的原因涉及模具、成型工艺、塑料材料、环境应力等方面。
开裂原因浅析及改进建议不同的开裂原因会导致不同的开裂类型,如果按照开裂的时间分类,塑料制品开裂现象通常有两种情况:(一)脱模开裂,塑料制品从模具脱出或在机器加工过程中出现开裂,这种开裂原因和后果比较容易预估;(二)应用开裂,塑料制品在放置一段时间后或使用过程中出现开裂,这种开裂往往难以预测,且产生的后果可能是毁灭性的。
以下主要从塑料材料的选择和环境应力的角度出发,结合以上两种开裂类型简单阐述开裂原因及改进建议。
1. 材料类型所致开裂的原因分析及改进建议下面通过两个案例,从选材背景及加工后出现的问题来分析材料选择对产品开裂可能造成的影响。
1.1圆孔性连接器(代表成型中空制品)一直以来,客户在生产成型小型圆孔时,选择的都是聚苯硫醚PPS GF30/GF40这种材料,器件没有出现任何开裂现象。
在开发大圆孔径系列连接器时,客户再次选用全球多家知名厂家的PPS GF30/GF40材料。
加工的结果是制品开裂非常严重,有些属于脱模开裂,有些属于应用开裂,而且不同厂家同类型含量的PPS均存在制品开裂问题。
客户和材料厂商起初怀疑是塑料冲击强度不够,但同时发现冲击强度比PPS GF30/GF40低的PA6和PC材料却反而不开裂。
在选用一些知名厂家提供的高抗冲击性PPS GF40材料后,开裂问题依然存在(图1)。
根据客户提供的信息,我们分析,很可能是由于成型塑料圆孔的模具型芯采用的是硬质合金材料。
金属材料导热和散热能力较强,而一般塑料材料散热能力较弱,金属材料和塑料挤出时不可避免会产生收缩相差较大的情况,塑料产品不同部位温度也有较大差别,对于延展性不好(断裂伸长率偏小)的塑料,无疑会发生断裂的现象。
注塑产品开裂或易断裂原因及解决办法
注塑产品开裂或易断裂原因及解决办法注塑产品开裂或易断裂原因及解决办法制品开裂,包括表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘膜、流道粘膜儿造成或创伤危机,开裂按时间分脱模开裂和应用开裂。
裂纹是指开模或顶出时成型制品破裂。
制品偏脆或者脱模不良时有时会产生裂纹。
顶出针的速度也会导致裂纹的产生,速度越快,则越容易发生破裂。
制品开裂的原因大致分析如下:1、加工方面①加工压力过大、速度过快、充料越多、注射、保压时间过长,都会造成内应力过大而开裂。
②快速强拉制品易造成脱模开裂,应适当调整开模速度与压力。
③适当调高模具温度,使制品易于脱模,适当调低料温防止分解。
④预防由于熔接痕,塑料降解造成机械强度变低而出现开裂。
⑤适当使用脱模剂,注意经常清除模面上附着的气雾等物质。
⑥制品残余应力造成开裂。
可通过在制品成型后立即退火热处理来消除内应力,防止开裂。
2、模具方面①顶出要平衡,如顶杆数量、截面积要足够,脱模斜度要足够,型腔面要有足够光滑,这样才能防止由于外力导致顶出残余应力集中而开裂。
②制品结构不能太薄,过渡部分应尽量采用圆弧过渡,避免尖角,倒角造成应力集中。
③尽量少用金属嵌件,防止嵌件与制品的收缩率不同造成内应力过大。
④主流道足够大使浇口料未来的及固化时脱模,易于脱模。
⑤对深底制品应适当设置脱模进气孔,防止形成真空负压。
⑥主流道衬套和喷嘴接合应防止冷硬料的拖拉而使制品黏在定模上。
3、材料方面①再生料含量太高,制品强度过低,易造成开裂。
②湿度过大,造成塑料与水汽发生化学反应,降低强度儿造成顶出开裂。
应遵守各材料的成型温度,缩短停留时间以减少树脂分解老化,强化干燥条件抑制加水分解。
还可以通过提高模具温度和延长冷却时间来提高制品的结晶化程度。
③材料本身不适宜加工环境或质量不佳,受到污染都会造成开裂。
4、机台方面注塑机塑化容量要适当,过小塑化不充分未能完全混合而变脆,过大时会分解。
减慢开模速度和顶出速度以减轻成型品所承受的负荷以减少裂痕。
塑料模具开裂原因及对策
塑料模具开裂原因及对策一、引言塑料模具开裂是生产过程中常见的问题,它不仅影响生产效率,还会增加生产成本。
本文将分析塑料模具开裂的主要原因,并提出相应的对策。
二、原因分析1. 材料问题:模具材料的强度、韧性、耐腐蚀性等性能不足,容易引发开裂。
2. 模具设计:模具设计不合理,如壁厚不均、结构突变、浇注系统不合理等,可能导致模具在应力集中的区域产生开裂。
3. 加工问题:模具加工过程中,热处理、研磨等工艺操作不当,可能导致模具内部产生裂纹,从而引发开裂。
4. 使用条件:塑料模具在使用过程中,受到温度、压力、时间等因素的影响,可能导致模具开裂。
5. 维护保养:模具缺乏适当的维护保养,如防锈、涂油等,也可能导致模具开裂。
三、对策1. 材料选择:根据模具的工作条件和性能要求,选择具有足够强度、韧性和耐腐蚀性的材料。
同时,应确保材料的质量和纯净度。
2. 优化设计:在设计阶段应充分考虑模具的结构和应力分布,尽量减少应力集中。
合理设置圆角、避免结构突变等措施可以有效降低开裂风险。
3. 加工工艺:严格控制加工工艺,确保热处理、研磨等工艺操作的正确性。
加工完成后应进行无损检测,发现并消除潜在的裂纹源。
4. 使用条件:在使用过程中,应控制温度、压力、时间等参数,避免超出模具承受范围。
同时,应定期检查模具的工作状态,发现异常及时处理。
5. 维护保养:建立健全的模具维护保养制度,定期进行防锈、涂油等保养工作。
在存放过程中,应保持环境干燥、清洁,避免模具受到腐蚀和损伤。
四、结论综上所述,塑料模具开裂的原因主要包括材料问题、模具设计、加工问题、使用条件和维护保养等方面。
为了解决这一问题,我们需要从这几个方面入手,加强质量控制和工艺管理,优化设计和维护保养制度。
通过采取有效的对策,可以降低塑料模具开裂的风险,提高生产效率和产品质量。
塑料应力开裂机理
塑料应力开裂机理引言:塑料应力开裂是塑料材料在受到外部力作用下发生裂纹扩展的现象。
了解塑料应力开裂机理对于改善塑料材料的性能和延长使用寿命具有重要意义。
本文将介绍塑料应力开裂的原因、机理以及相关的防护措施。
一、塑料应力开裂的原因塑料应力开裂主要是由于外部力作用下,塑料中存在的应力集中导致材料发生破裂。
塑料材料在制造、加工和使用过程中都会受到各种力的影响,如拉伸力、压缩力、折弯力等。
这些力会导致塑料内部应力的积累和集中,当超过材料本身的承载能力时,就会引发裂纹的扩展。
二、塑料应力开裂的机理1. 弹性形变:当外部力作用于塑料时,塑料会发生弹性形变,也就是材料的形状会发生改变。
在塑料中存在的缺陷、异质物等会导致应力集中,从而引发裂纹的形成。
2. 断裂韧性:塑料的断裂韧性是指材料在受到外力影响下抵抗破坏的能力。
塑料材料通常具有低的断裂韧性,这也是塑料应力开裂的主要原因之一。
当材料的断裂韧性不足以抵抗外部力的作用时,就会发生裂纹的扩展。
3. 热应力:塑料材料在制造和使用过程中受到温度的影响,温度变化会引起材料的热胀冷缩,从而产生热应力。
热应力会使塑料材料发生变形和应力集中,增加裂纹的形成和扩展的可能性。
三、塑料应力开裂的防护措施1. 选择合适的材料:不同的塑料材料具有不同的性能和应用范围,在选择材料时应根据具体的使用条件和外部力的作用选择合适的材料,以提高塑料的抗裂性能。
2. 控制加工条件:在塑料制品的生产过程中,控制加工条件对于减少塑料应力开裂具有重要意义。
合理控制加工温度、速度和压力,避免过大的应力集中,减少材料的应力开裂风险。
3. 增加塑料的韧性:通过添加改性剂、增强剂等,可以有效提高塑料材料的韧性,增加其抗裂性能。
同时,适当调整材料的配方和加工工艺,以提高材料的韧性和耐热性。
4. 设计合理的结构:在塑料制品的设计过程中,合理的结构设计可以减少应力集中,避免裂纹的形成和扩展。
通过改变结构的形状和尺寸,减少应力集中点,提高塑料制品的抗裂性能。
塑料制品开裂分析管理论文
塑料制品开裂分析管理论文随着现代技术的不断发展和人们生活品质的提高,塑料制品已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
使用塑料制品不仅可以降低生产成本,而且可以减小对环境的影响。
但是在使用过程中,塑料制品往往会因为开裂而导致其功能受损,甚至会造成安全事故。
为了更好地管理塑料制品,我们需要深入研究塑料制品的开裂问题。
一、塑料制品开裂的原因1.1 塑料质量差:塑料制品的开裂问题很大程度上与其质量有关。
质量差的塑料制品往往存在着制造过程中的各种缺陷,例如天然气含量过高、高温烘干时间过短等,这些缺陷容易导致塑料制品在使用过程中开裂。
1.2 环境因素:塑料制品在使用过程中受到的环境因素也是导致其开裂的原因之一,例如受到高温、低温、紫外线、化学药品等的影响会导致塑料变脆而容易开裂。
1.3 力的作用:当制造的塑料制品受到来自外部力的作用时,例如振动、重压、冲击等,也很容易导致其疲劳开裂。
二、塑料制品开裂的检测方法2.1 目测检查:在塑料制品生产过程中,均会采用目测检查的方法,检查是否有明显的开裂情况。
这种方法简单易行,但无法检测到微小的裂纹。
2.2 离线检测:这种检测方法需要将塑料制品送到实验室进行检测,可以采用断口扫描电子显微镜(SEM)、红外线光谱仪、拉伸、扭转等性能测试设备进行检测。
这种检测方法能够想传统的方法一样完全检测塑料制品中存在的缺陷和开裂情况。
2.3 在线检测:在线检测是一种快速检测方法,可以采用声波检测、广角光散射等技术,能够较快地检测并排除塑料制品存在的缺陷和开裂情况。
三、塑料制品开裂的处理方法3.1 更换材料:选择更合适的材料对于避免塑料制品开裂非常重要。
例如,当应用于高温环境时,需要选择耐高温的材料,避免因为高温导致塑料变脆而开裂。
3.2 善用添加剂:添加一些稳定剂、防老化剂和增强剂等添加剂,可以有效地提高塑料制品的使用寿命和耐用程度,减少开裂的可能性。
3.3 良好的加工原则:遵循良好的加工原则可以减少塑料制品在生产过程中存在的缺陷和开裂情况。
经典塑件开裂失效案例分析,欢迎注塑高手参与交流!
经典塑件开裂失效案例分析,欢迎注塑高手参与交流!开裂,包括制件表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘模、流道粘模而造成的创伤,按开裂的时间分为脱模开裂和应用开裂。
本文通过对一则客户委托失效分析案例进行复盘,为大家进行制件开裂失效分析提供切实有效的分析思路及分析方法。
一、开裂失效情况描述PC/ABS手机外壳,产品侧边在化学品测试时开裂。
二、制件开裂原因调查•产品设计检查该产品为嵌件成型,因金属嵌件限制了塑胶的收缩,因此会产生了残余应力。
以不放金属嵌件的产品进行化学品测试,没有出现开裂问题,因此证实嵌件成型产生的内应力是化学品开裂的根本原因。
开裂位置的塑胶较少(宽度小),属于塑胶强度较弱的位置。
•模具设计检查开裂发生在充填末端,远离浇口的收缩率更大,收缩应力也会更大。
同时开裂位置也是结合线所在,是产品强度较弱的位置。
三、可能原因分析以及改善措施•1、优化产品设计上述设计有利于降低侧边因金属嵌件与塑胶收缩差异产生的收缩应力,以及将结合线移到更高强度的位置。
•2、优化成型工艺根据DOE实验,增加保压压力和保压时间,开裂比例有改善,但不能完全避免开裂。
•3、优化材料方案材料DOE结果如下:PC EXL1414 没有改善C1000HF 有改善PC 10%GF 未发现开裂结论:玻纤增强和高流动规格有助于改善开裂问题。
•4、二次加工工艺产品有喷涂,稀释剂对产品有攻击。
降低稀释剂的强度有助于改善开裂。
四、潜在改善对策与结果1、优化工艺条件来降低收缩应力2、改进油漆配方,减少对产品的攻击3、更换玻纤增强材料4、模具浇口变更,改变结合线位置结果:保压压力由1500kgf/cm² 增加到2200kgf/cm² ,以及改进油漆配方后通过了测试。
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塑胶制品发生脆性断裂的缺陷常见原因及检测手段
塑胶制品在生产时常会发生脆性断裂的缺陷常见原因:1.注塑机射出和保压压力不足;2.背压太小、原料不够扎实;3.背压太大,剪切、磨擦热量增加;4.射速太慢,未充分结晶;5.模温太高,原料过火、分解、变质;6.模温太低,未充分结晶;7.射出、保压时间不足;8.注塑机停机时间太长了和注塑周期太长;9.储料时间太长;10.二级回料在新料里添加比例太多;11.原料强度、韧性不够,粘度不够;12.添加剂不合理,或添加太多;13.原料未充分烘干;14.产品内部结构有些地方太厚,有些地方太薄,不均匀,进料地方考虑不合理。
15.模具进料不均匀,冷料井不够;16.产品壁厚太薄17.注塑机温度时高时低,不稳定;18.注塑机料管没清理好;19.顶出不合理,塑体应力增加,产生破裂;20.塑料模具冷却回路没排好。
检测注塑件内应力的三种方法塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而产生的一种内在应力。
当大分子链间的作用力和相互缠结力蒙受不住这种动能时,内应力平衡即受到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。
溶剂法1、醋酸沉浸所使用的乙酸(CH3COOH)必须是95%以上的乙酸且反复使用次数不得超过10次测试。
①表面应力测试:将乙酸(冰醋酸)倒入玻璃器皿中,将产品完全浸在乙酸里,时间为30秒。
30秒后用夹子将样品取出并马上用净水(自来水即可)冲刷清洁,察看样品表面有无发白及裂纹。
断定:不得有任何开裂现象,容许表面有稍微发白。
②内应力测试:将表面应力测试及格的样品擦干后完全浸在乙酸里,时间为2分钟。
2分钟后将样品取出并当即用清水(自来水即可)冲洗干净,视察样品有无发白及裂纹。
判断:不得有任何断裂现象,许可镶件处有轻微裂纹及表面发白现象。
2、甲乙酮+丙酮沉浸法将整机完整浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮+丙酮的混杂液中,掏出后即时甩干,依上法检讨。
原理:根据介质应力决裂的现象,即溶济分子渗透到树脂的大分子之间后,降低了分子之间的彼此作用力。
塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述
塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述1.材料本身的问题:塑料材料选择不当、材料质量不过关或添加剂使用不当等都可能导致塑料件的应力开裂。
例如,在高温环境下,一些塑料材料会发生老化或失去强度,容易出现应力开裂。
2.设计不合理:塑料件的设计不合理也是应力开裂的常见原因之一、例如,墙厚过薄、变截面和过小的毛胚等都可能导致塑料件的应力集中,进而导致开裂。
3.加工工艺问题:塑料件在加工过程中如果没有采取适当的工艺措施,例如注塑温度过高、注塑压力过大、注塑速度过快等都可能导致应力集中和应力开裂。
1.观察外观:通过目测可以检测到塑料件的开裂情况。
开裂通常是由于应力集中导致的,因此在塑料件表面或边缘会出现明显的裂纹。
2.断面观察:将塑料件进行切割,观察其断面的结构和裂纹情况。
这种方法可以更直观地了解塑料件的应力分布情况,从而确定是否存在应力开裂。
3.拉伸试验:通过进行拉伸试验,可以测试塑料件的断裂强度和断裂伸长率。
如果塑料件的强度较低或伸长率较小,说明存在应力开裂的风险。
4.光散射检测:利用光散射原理,通过照射塑料件表面,观察光的散射情况来判断塑料件的应力状态。
应力集中的区域通常会散射更多的光。
5.应力测量:通过应力分析仪等设备对塑料件进行应力测试。
可以直接测量塑料件内部的应力分布,从而判断是否存在应力开裂的潜在风险。
总之,塑料件应力开裂的原因和检测方法多种多样,需要综合考虑材料、设计、加工和使用等方面的因素。
合理选择材料、优化设计、控制加工工艺以及进行适当的检测,可以降低应力开裂的风险,提高塑料件的使用寿命和可靠性。
塑料制品螺钉孔开裂的原因及解决方案
塑料制品螺钉孔开裂的原因及解决方案螺钉孔开裂现象一般发生在脆性材料或应力敏感材料或易产生内应力的材料中,如ABS,PC,PC/ABS合金等,分析导致螺钉孔开裂的原因,应该从产品设计(模具设计及模具加工)-原料-加工工艺三方面出发。
1. 产品设计方面①尽量避免在实心螺丝柱上直接打孔或攻丝,设计产品时设计成空心螺丝柱;②螺丝柱壁厚(肉厚)不够,适当增加壁厚或柱高较高时设置加强筋;③直角孔口导致攻丝时受力不均,孔口顶端开倒角,孔底也设计倒角;④适当减小螺纹设计余量,余量过大会导致拧入螺丝或攻丝过程中对螺丝柱压力增大;⑤模具设计问题,导致注塑件的内应力集中在螺丝孔处;⑥熔接痕(夹水线)位于螺丝孔处,对于这种情况,也可通过调机处理得到解决;⑦成型较大塑料圆孔时,由于模具型芯采用硬质合金材料,塑料孔收缩不均导致产生内应力,螺纹孔一般不出现这种情况⑧对于有金属内嵌螺纹的产品而言,由于塑料比金属的收缩率大,嵌件冷却后容易撑裂柱子,应根据两种材质的线胀系数及温度变化范围,计算出半径方向上的间隙为0.3~0.4mm 左右;⑨对于接触水的有金属内嵌螺纹的产品而言,应确保产品冷却后金属嵌件嵌入紧密,生锈也会导致螺纹柱开裂;⑩对于形状复杂或者薄壁产品,增大浇注口尺寸,模具浇注口短而粗有利于减少压力损失,改善注塑条件2. 原料问题:①原料质量差,回收料(水口料、环保料)含量大;②原料本身不含回收料,供应商造粒时工艺不当导致原料降解;③原料本身无质量问题,牌号选择不当,改用改性料或高韧性牌号;④原料本身无质量问题,不同厂家的原料有微小但对产品质量影响很大的差别;⑤某些色母料会加剧内应力问题,仍是原料选择问题;⑥原料中加玻纤可提高强度;⑦原料水分含量过高,未充分干燥或吸湿导致加工过程中原料降解,韧性降低;3. 加工工艺的问题:(请专业调机师傅调机)①提高模具温度,改善熔体流动条件,增强熔接痕强度;②减小注射压力及保压压力,减少内应力的产生;③在玻璃化温度以下对制品进行充分热处理,释放内应力,处理时间视处理介质而定;4.其他外部条件(补充说明)①根据不同材质的料件设定相匹配的热熔参数(温度、预热时间、下压时间、稳定可控的气压);②螺母原材料的清洁,(用酒精浸泡的方法)去除表面的油污等;③螺母外径与螺丝柱内径要相匹配,既要保证扭力和拉拔力符合要求的前提下,又要将螺母和螺丝柱的应力控制在最小。
塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述
塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其就是塑料注射制品的内应力更为明显。
内应力的存在不仅使塑料制品在储存与使用过程中出现应力开裂与翘曲变形,也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量等。
应力开裂的必要条件就是试样或零件内存在应力,并存在某种应力集中因素如缺口、表面划伤等。
那么塑件应力从何而来呢?塑胶件内应力产生的原因依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类:(1)取向内应力取向内应力就是塑料熔体在流动充模与保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种内应力。
取向的大分子链冻结在塑料制品内也就意味着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的内力。
塑料制品的取向内应力分布为从制品的表层到内层越来越小,并呈抛物线变化。
(2)冷却内应力冷却内应力就是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产的一种内应力。
尤其对厚壁塑料制品,塑料制品的外层首先冷却凝固收缩,其内层可能还就是热熔体,这徉芯层就会限制表层的收缩,导致芯层处于压应力状态,而表层处于拉应力状态。
塑料制品冷却内应力的分布为从制品的表层到内层越来越大,并也呈抛物线变化。
另外,带金属嵌件的塑料制品,由于金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一均匀的内应力。
(3)环境应力环境应力开裂就是聚烯烃类塑料的特有现象,它就是指当制品存在应力时,与某些活性介质接触,会出现脆性裂纹,最终可能导致制品破坏。
这些活性物质可以就是洗涤剂、皂类、水、油、酸、碱、盐及对材料并无显著溶胀作用的有机溶剂。
原料混有其它杂质或掺杂不适当的或过量的溶剂或其它添加剂时,在某些应力集的位置就会导致裂纹。
有些塑料如ABS等,在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应,使制件发生大的应变从而开裂。
(4)其它对于结晶塑料制品而言,其制品部各部位的结晶结构与结晶度不同也会产生内应力。
塑料制品的抗裂纹性与韧性评估
材料选择:选择抗裂纹性较好的材料,如聚丙烯、聚乙烯等
添加剂使用:添加抗裂纹性添加剂,如抗氧剂、抗紫外线剂等
结构设计:优化产品结构,如增加壁厚、减少应力集中等
工艺优化:改进生产工艺,如提高温度、降低压力等
塑料制品的韧性评估
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韧性的定义
韧性是指塑料制品在受到外力作用时,能够吸收能量、产生形变而不破裂的能力。
案例四:某塑料制品的抗裂纹性与韧性综合评估与优化
塑料制品的抗裂纹性:分析其抗裂纹性的影响因素和测试方法
塑料制品的韧性:分析其韧性的影试结果,对塑料制品的性能进行综合评估
优化方案:根据综合评估结果,提出优化方案,以提高塑料制品的抗裂纹性和韧性
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抗裂纹性:塑料制品抵抗裂纹产生的能力
韧性:塑料制品抵抗冲击、弯曲等外力的能力
关系:抗裂纹性与韧性密切相关,两者相互影响
抗裂纹性与韧性对产品性能的影响
抗裂纹性与韧性的关系:两者相互影响,共同决定了塑料制品的耐用性和安全性
抗裂纹性:塑料制品抵抗裂纹产生的能力
韧性:塑料制品抵抗冲击、弯曲等外力的能力
抗裂纹性与韧性对产品性能的影响:良好的抗裂纹性和韧性可以提高塑料制品的耐用性和安全性,降低维修成本和更换频率,提高产品的使用寿命和可靠性。
抗裂纹性与韧性在产品设计中的应用
抗裂纹性:塑料制品在受到外力作用时,抵抗裂纹产生的能力
韧性:塑料制品在受到外力作用时,抵抗断裂的能力
抗裂纹性与韧性的关系:两者之间存在一定的相关性,但并非完全一致
在产品设计中,需要根据实际需求和使用环境,合理选择抗裂纹性和韧性的材料,以达到最佳的使用效果和寿命。
抗裂纹性与韧性的平衡与优化
抗裂纹性主要与塑料的化学结构、分子间作用力、结晶性等因素有关。
塑胶产品开裂原因
注塑产品开裂的原因有哪些开裂,包括制件表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘模、流道粘模而造成或创伤危机,按开裂时间分脱模开裂和应用开裂。
注塑产品开裂主要有以下几个方面的原因造成:一、塑胶材料影响塑件材料的选择对产品开裂影响非常大,材料本身不适宜正在加工的环境或质量欠佳,受到污染都会造成开裂。
解决方法:1、对于容易开裂的产品尽量选择具有一定韧性的材料,参考材料物性表。
2、要合理比例添加二次料,切不可为了成本过多添加二次料,二次料对产品韧性影响非常大,重要产品甚至拒绝用二次料。
3、对于需要在极端条件下使用的产品,更是要谨慎,如在北方极寒条件下使用的产品就特别容易开裂,在材料物性表上会有相关说明可以参考,产品在试样阶段一定要做相关测试。
4、材料添加物比例要合理,如加玻纤的材料可以提高产品强度,但是产品会变脆韧性不好,容易断裂。
5、选择材料时一定要详细分析产品的测试要求合理选择,如:折弯测试、跌落测试、低温测试等要求,根据材料物性表合理选择。
二、产品结构影响产品结构设计不合理是产品容易开裂的致命缺点。
产品设计工程师一定要结合模具前期评估工程师的建议,合理规避产品开裂风险,解决方案如下:1、产品设计尽可能避免壁厚急剧变化的结构设计。
2、尽可能避免尖角,产品结构结合处最好用圆角过渡,减少应力集中的开裂风险。
3、产品薄弱区域或装配受力区域要设计足够的加强肋等助力结构。
4、产品设计时一定要根据模具评估工程师的浇口设计方案或模流分析来预判产品接合线位置,提前加强结构补强设计。
三、模具设计的影响塑胶材料选择和产品结构设计是根本,在充分考虑之后,就要从模具设计方面来避免产品开裂风险了。
解决方案:1、浇口数量和位置要合理,尽量避免产品结构较弱的区域离浇口太远或太近,太近会造成应力大变脆,太远会造成压力不够结合强度不足。
2、浇口设计要考虑结合线位置,接合线不要再产品强度要求高的区域,如果无法避免要考虑模具排气、模具温度等方法改进接合线强度。
pc塑胶原料龟裂解决方案
pc塑胶原料龟裂解决方案篇一:常见塑料制品开裂的原因浅析及检测方法简述常见塑料制品开裂的原因浅析及检测方法简述引言工程塑料因为其优异的特性——高强度、耐热、耐冲击、抗老化等而被广泛应用于工业零件及各种外壳制造上。
但在制造或使用过程中,塑料制品很有可能被钉螺丝或涂胶水,这样的处理常常会诱发塑料制品的应力开裂,致使次品率很高。
而开裂是塑料制品经常出现的致命缺陷,包括制作表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘模、流道粘模而造成的创伤。
引起开裂的原因涉及模具、成型工艺、塑料材料、环境应力等方面。
开裂原因浅析及改进建议不同的开裂原因会导致不同的开裂类型,如果按照开裂的时间分类,塑料制品开裂现象通常有两种情况:(一)脱模开裂,塑料制品从模具脱出或在机器加工过程中出现开裂,这种开裂原因和后果比较容易预估;(二)应用开裂,塑料制品在放置一段时间后或使用过程中出现开裂,这种开裂往往难以预测,且产生的后果可能是毁灭性的。
以下主要从塑料材料的选择和环境应力的角度出发,结合以上两种开裂类型简单阐述开裂原因及改进建议。
1. 材料类型所致开裂的原因分析及改进建议下面通过两个案例,从选材背景及加工后出现的问题来分析材料选择对产品开裂可能造成的影响。
圆孔性连接器(代表成型中空制品)一直以来,客户在生产成型小型圆孔时,选择的都是聚苯硫醚PPS GF30/GF40这种材料,器件没有出现任何开裂现象。
在开发大圆孔径系列连接器时,客户再次选用全球多家知名厂家的PPS GF30/GF40材料。
加工的结果是制品开裂非常严重,有些属于脱模开裂,有些属于应用开裂,而且不同厂家同类型含量的PPS均存在制品开裂问题。
客户和材料厂商起初怀疑是塑料冲击强度不够,但同时发现冲击强度比PPS GF30/GF40低的PA6和PC材料却反而不开裂。
在选用一些知名厂家提供的高抗冲击性PPS GF40材料后,开裂问题依然存在(图1)。
根据客户提供的信息,我们分析,很可能是由于成型塑料圆孔的模具型芯采用的是硬质合金材料。
塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述
塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述一、原因分析1.材料本身的问题:塑料材料的性能和质量直接影响塑料件的抗应力开裂能力。
如果塑料材料本身的韧性不足或内部存在瑕疵,就容易导致应力集中,从而引发开裂。
2.加工工艺的问题:塑料件的加工工艺对其强度和韧性有着重要影响。
如果加工温度过高、冷却速度过快、模具设计不合理等,都可能导致塑料件在制造过程中产生内应力,从而引发开裂。
3.使用环境的问题:塑料件往往用于各种工艺和环境中,在不同的温度、湿度、压力等条件下使用,这些使用环境的变化也会对塑料件的应力开裂能力产生影响。
4.设计问题:如果塑料件的设计不合理,比如壁厚过薄、结构不均匀等,就会导致应力集中,增加开裂的风险。
1.目测检查:通过裸眼观察可以初步判断塑料件是否存在应力开裂,如有裂纹或变形等现象。
2.破坏性检测:将塑料件进行破坏性检测,主要是通过拉伸试验和冲击试验等方法来评估其力学性能和抗应力开裂能力。
3.非破坏性检测:采用超声波、X射线、红外热像仪等非破坏性检测技术,可以对塑料件进行无损检测,分析其内部结构和应力状态,从而判断是否存在应力开裂的可能性。
4.应力测试:利用应力测试仪器对塑料件进行应力测试,可以定量分析其应力分布情况,判断是否存在应力集中现象,进而评估其抗应力开裂能力。
总之,塑料件应力开裂是一个复杂的问题,其原因可能涉及多个方面。
为了解决这个问题,需要从材料、加工工艺、使用环境以及设计等方面进行综合考虑。
同时,采用合适的检测方法对塑料件进行检测,可以帮助我们及时发现和解决应力开裂问题,提高塑料件的使用寿命和安全性。
注塑产品不良缺陷的原因分析及解决方法
注塑产品不良缺陷的原因分析及解决方法一、注塑制品开裂的原因分析开裂,包括制件表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘模、流道粘模而造成或创伤危机,按开裂时间分脱模开裂和应用开裂。
主要有以下几个方面的原因造成:1.加工方面:(1)加工压力过大、速度过快、充料愈多、注射、保压时间过长,都会造成内应力过大而开裂。
(2)调节开模速度与压力防止快速强拉制件造成脱模开裂。
(3)适当调高模具温度,使制件易于脱模,适当调低料温防止分解。
(4)预防由于熔接痕,塑料降解造成机械强度变低而出现开裂。
(5)适当使用脱模剂,注意经常消除模面附着的气雾等物质。
(6)制件残余应力,可通过在成型后立即进行退火热处理来消除内应力而减少裂纹的生成。
2.模具方面:(1)顶出要平衡,如顶杆数量、截面积要足够,脱模斜度要足够,型腔面要有足够光滑,这样才防止由于外力导致顶出残余应力集中而开裂。
(2)制件结构不能太薄,过渡部份应尽量采用圆弧过渡,避免尖角、倒角造成应力集中。
(3)尽量少用金属嵌件,以防止嵌件与制件收缩率不同造成内应力加大。
(4)对深底制件应设置适当的脱模进气孔道,防止形成真空负压。
(5)主流道足够大使浇口料未来得及固化时脱模,这样易于脱模。
(6)主流道衬套与喷嘴接合应当防止冷硬料的拖拉而使制件粘在定模上。
3.材料方面:(1)再生料含量太高,造成制件强度过低。
(2)湿度过大,造成一些塑料与水汽发生化学反应,降低强度而出现顶出开裂。
(3)材料本身不适宜正在加工的环境或质量欠佳,受到污染都会造成开裂。
4.机台方面:注塑机塑化容量要适当,过小塑化不充分未能完全混合而变脆,过大时会降解。
二、注塑制品气泡的原因分析气泡(真空泡)的气体十分稀薄属于真空泡。
一般说来,如果在开模瞬间已发现存在气泡是属于气体干扰问题。
真空泡的形成是由于充注进塑料不足或压力较低。
在模具的急剧冷却作用下,与型腔接角的燃料牵拉,造成体积损失的结果。
解决办法:(1)提高注射能量:压力、速度、时间和料量,并提高背压,使充模丰满。
塑料 老化 裂纹
塑料老化裂纹塑料是一种常见的材料,广泛应用于各个行业中。
然而,随着时间的推移,塑料会经历老化现象,表现为裂纹的形成。
本文将探讨塑料老化及其裂纹的原因,并提出一些延缓老化的方法。
让我们了解一下塑料的老化过程。
塑料老化是指塑料材料在外界环境作用下,逐渐失去其理想性能的过程。
这种现象主要由以下几个因素引起:光照、热氧化、机械应力和化学介质的作用。
其中,光照是最主要的老化因素之一。
塑料在阳光下暴露,会吸收紫外线,并引起分子链的断裂,从而导致裂纹的形成。
此外,高温环境下的热氧化也会加速塑料老化过程。
机械应力和化学介质的作用也会对塑料的老化产生影响。
接下来,我们来讨论一下塑料老化裂纹的形成原因。
塑料老化过程中,裂纹的形成是由于塑料材料内部的应力集中。
当塑料老化后,其柔韧性减弱,容易受到外界力的作用而产生应力集中。
这些应力集中会导致塑料材料内部的局部破裂,从而形成裂纹。
此外,塑料材料的质量和结构也会影响裂纹的形成。
如果塑料材料的质量不过关,或者其结构存在缺陷,都会增加裂纹形成的风险。
为了延缓塑料老化和裂纹的形成,我们可以采取以下一些方法。
首先,选择合适的塑料材料非常重要。
不同类型的塑料材料具有不同的耐老化性能,因此在选择材料时需要考虑其使用环境和需要的寿命。
其次,加入抗氧化剂和紫外线吸收剂是常用的延缓老化的方法。
这些添加剂可以阻止塑料吸收紫外线,并抑制热氧化的反应。
此外,适当控制塑料制品的使用温度也可以减缓老化速度。
最后,定期维护和保养塑料制品也是延缓老化的重要措施。
清洁塑料制品时,应避免使用刺激性的化学物质,以免加速塑料老化。
塑料老化和裂纹的形成是一个复杂的过程,受到多种因素的影响。
了解塑料老化的原因,并采取相应的措施延缓老化过程,对于提高塑料制品的使用寿命至关重要。
希望本文的内容能够帮助读者更好地理解塑料老化及其裂纹的形成,并在实际应用中加以应用。
注塑件容易开裂是什么原因导致的
注塑件容易开裂是什么原因导致的
注塑件作为一种常见的工业制品,在生产过程中容易遇到开裂的问题。
那么,究竟是什么原因导致了这种情况呢?下面,我们来一一分析。
首先,注塑件的材料质量会直接影响其开裂情况。
如果原料杂质较多、含水量过高或是添加的剂量不够精准,都会导致注塑件的强度不够,容易因承受不了压力而出现裂痕。
其次,注塑件生产过程中的温度控制也十分关键。
如果温度管理不当,可能会导致注塑件在注塑过程中受到过热或过冷的影响,产生内部应力,难以承受物理力量,从而裂开。
此外,注塑件设计或结构不当,也会成为导致开裂的因素之一。
如果设计不合理或是强度不足,就很容易导致注塑件在使用中出现开裂现象。
以上是注塑件易于开裂的三个主要原因。
解决这个问题的方法也很简单。
首先,要保证原料的质量稳定,每批产品质量的稳定性都需要有保障;其次,生产过程中需要加强温度的控制,确保每一个环节的温度都在适宜的范围内;最后,设计注塑件的结构时需要充分考虑其承受力,确保注塑件的强度充足。
总的来说,只要以上三点得到了充分的重视和实践,我们相信就可以解决注塑件容易开裂的问题。
如果您需要相关的注塑件产品,我们的产品均经过精心筛选,材料质量可靠,温度控制合理,设计合理。
相信我们的产品也能满足您的需求。
塑胶件断裂的原因
塑胶件断裂的原因1.材料的选择:塑胶件的材料选择不当是造成断裂的一个主要原因。
不同材料具有不同的特性,而不同的应用场景对材料的性能有不同的要求。
如果选用的塑胶材料强度不够,受力时容易发生破裂。
2.设计问题:塑胶件的设计是造成断裂的另一个重要原因。
设计时需要根据受力情况和使用环境对塑胶件进行合理的设计,确保其在使用过程中能够承受预期的力和应力,并且能够避免产生过大的应力集中。
3.加工质量:塑胶件加工过程中的质量问题也是导致断裂的一个重要原因。
如果加工温度不合适、射出压力不稳定、注塑速度过快等,都会对塑胶件的物理结构造成影响,可能导致塑胶件的强度下降,从而容易断裂。
4.老化问题:塑胶件作为一种聚合物,具有一定的老化性能。
在使用过程中,塑胶件会受到外界因素的影响,例如光照、氧化、潮湿等。
这些因素会导致塑胶件逐渐老化,失去原有的性能,发生断裂。
5.温度和湿度影响:塑胶件的性能很大程度取决于环境温度和湿度的影响。
高温会使塑胶件变软,易发生变形和破裂;而低温则会使塑胶件变脆,易发生断裂。
高湿度环境下,塑胶件会吸水膨胀,导致塑胶件失去原有尺寸和性能,进而容易发生断裂。
6.外力作用:塑胶件通常在使用过程中会受到各种外力的作用,如拉力、压力、弯曲力等。
如果外力超过了塑胶件能够承受的极限,就会导致塑胶件发生断裂。
为了避免塑胶件断裂,可以采取以下措施:1.合理选择塑胶材料,确保其具有足够的强度和韧性。
2.在设计阶段充分考虑受力情况和使用环境,合理设计塑胶件的形状和结构。
3.严格控制塑胶件的加工工艺,确保加工质量。
4.在使用过程中注意保护塑胶件,避免过度暴露在高温、高湿等有害环境中。
5.定期检查和维护塑胶件,如果发现老化或损坏,及时更换。
总之,塑胶件断裂的原因多种多样,涉及材料、设计、加工等方面。
通过合理选择材料,优化设计,控制加工工艺,保护和维护塑胶件,可以有效预防塑胶件断裂的发生。
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常见塑料制品开裂的原因浅析及检测方法简述
引言
工程塑料因为其优异的特性——高强度、耐热、耐冲击、抗老化等而被广泛应用于工业零件及各种外壳制造上。
但在制造或使用过程中,塑料制品很有可能被钉螺丝或涂胶水,这样的处理常常会诱发塑料制品的应力开裂,致使次品率很高。
而开裂是塑料制品经常出现的致命缺陷,包括制作表面丝状裂纹、微裂、顶白、开裂及因制件粘模、流道粘模而造成的创伤。
引起开裂的原因涉及模具、成型工艺、塑料材料、环境应力等方面。
开裂原因浅析及改进建议
不同的开裂原因会导致不同的开裂类型,如果按照开裂的时间分类,塑料制品开裂现象通常有两种情况:
(一)脱模开裂,塑料制品从模具脱出或在机器加工过程中出现开裂,这种开裂原因和后果比较容易预估;
(二)应用开裂,塑料制品在放置一段时间后或使用过程中出现开裂,这种开裂往往难以预测,且产生的后果可能是毁灭性的。
以下主要从塑料材料的选择和环境应力的角度出发,结合以上两种开裂类型简单阐述开裂原因及改进建议。
1. 材料类型所致开裂的原因分析及改进建议
下面通过两个案例,从选材背景及加工后出现的问题来分析材料选择对产品开裂可能造成的影响。
1.1圆孔性连接器(代表成型中空制品)
一直以来,客户在生产成型小型圆孔时,选择的都是聚苯硫醚PPS GF30/GF40这种材料,器件没有出现任何开裂现象。
在开发大圆孔径系列连接器时,客户再次选用全球多家知名厂家的PPS GF30/GF40材料。
加工的结果是制品开裂非常严重,有些属于脱模开裂,有些属于应用开裂,而且不同厂家同类型含量的PPS
均存在制品开裂问题。
客户和材料厂商起初怀疑是塑料冲击强度不够,但同时发现冲击强度比PPS GF30/GF40低的PA6和PC材料却反而不开裂。
在选用一些知名厂家提供的高抗冲击性PPS GF40材料后,开裂问题依然存在(图1)。
根据客户提供的信息,我们分析,很可能是由于成型塑料圆孔的模具型芯采用的是硬质合金材料。
金属材料导热和散热能力较强,而一般塑料材料散热能力较弱,金属材料和塑料挤出时不可避免会产生收缩相差较大的情况,塑料产品不同部位温度也有较大差别,对于延展性不好(断裂伸长率偏小)的塑料,无疑会发生断裂的现象。
图1
1.2中空管材制品(代表塑料型材机加工)
某客户考虑到要提高产品强度,将此前使用的PEEK的材料改为PEEK GF30和PPS GF40,由于产品呈中空长管状(壁厚5mm),于是使用PEEK GF30和PPS GF40棒材(Φ95)进行机加工。
加工的结果是制品有个别开裂现象,基本属于应用开裂。
出现断裂处是壁厚到壁薄的过渡处。
但选用纯的PEEK 、PP、PC 、PEI 等棒材加工则没有出现开裂。
(图2)
根据以上信息,我们初步推测塑料切屑处易局部升温(塑料传热慢),从而导致更多残余应力;同时产品管径较大,塑料具有后收缩不均衡的特点。
图2
综合以上两个案例可以看出,在产品选材方面,应该充分考虑塑料材料的成型方式、部件结构、传热方式等实际工艺操作问题;对于一些中空结构,应该充分考虑壁厚、中空尺寸太小等,如壁薄、空芯大的部件应该尽量选用延展性好(断裂伸长率大)、传热性好的塑料,而选用塑料棒材加工成管材时则要充分考虑塑料热平衡问题,尽可能选择延展性好的塑料棒材,对于一些延展性不好的塑料管材,尽可能避免选用棒材加工成管材(一般出厂管材已进行残余应力热处理)。
对于一些延展性不好的塑料,采用塑料管材和塑料棒材的效果是不一样的。
2.环境应力所致开裂的原因分析及改进建议
原料为GP-22型ABS+高浓度黑色母粒的塑料件从模具中拿出时完好无缺,空气中放置2到3天后,部分零件中铜嵌件周围出现垂直裂纹,有的甚至已完全裂开。
因为塑料件在成型过程中未出现任何问题,说明问题不在于成型设备及工艺,经初步分析确认,问题主要由环境应力开裂引起,引起环境应力开裂的原因可能有以下几个方面。
2.1原料方面
(1)原料混有其它杂质或掺杂不适当的或过量的溶剂或其它添加剂。
环境应力开裂是聚烯烃类塑料的特有现象,它是指当制品存在应力时,与某些活性介质接触,会出现脆性裂纹,最终可能导致制品破坏。
这些活性物质可以是洗涤剂、皂类、水、油、酸、碱、盐及对材料并无显著溶胀作用的有机溶剂。
环境应力开裂的必要条件是试样或零件内存在应力,并存在某种应力集中因素如缺口、表面划伤等。
而ABS里含有聚烯烃成分,且原料里含的杂质或溶剂间接提供了这些活性物质,当ABS塑料件在储存的过程中由于种种偶然因素致表面出现缺口或划伤时,就会导致裂纹。
(2)有些塑料如ABS等,在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应,使制件发生大的应变从而开裂。
(3)塑料在机筒内加热时间太长,也会促使制件脆裂。
2.2制品设计方面
像聚苯乙烯及含有此成分的塑料应尽量少用金属嵌件,因为这些塑料脆性的冷热比容大。
如果为了装配和强度的要求必须加入嵌件,比如嵌件由金属铜制成,而金属铜嵌件冷却时尺寸变化与塑料ABS的热收缩值相差很大,致使嵌件周围产生较大的内应力,于是造成了制品的开裂。
具体改进措施如下:
(1)更换嵌件所用材料,使嵌件与ABS制品线膨胀系数应尽可能接近;
(2)加大嵌件各尖角部位的圆角,圆角太小可能引起产品应力集中,导致产品开裂;
(3)加大嵌件周围塑料层的厚度。
2.3嵌件的预热方面
在带有嵌件的塑料制品中,嵌件的周围易出现裂纹或导致制品强度下降,这是由金属嵌件与塑料的热性能和收缩率差别较大引起。
因此,在设计制件时,应加大嵌件周围的壁厚,借以克服这种困难,成型前对金属嵌件进行预热也是一项有效措施。
因为预热后可减少熔料与嵌件的温度差,在成型中可以使嵌件周围的熔料冷却较慢,收缩比较均匀,发生一定的热料补缩作用,可防止嵌件周围产生过大的内应力。
2.4退火处理方面
由于塑料在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速度不同,因此常会产生不均的结晶、定向和收缩,致使制品存有内应力,这在生产厚壁或带金属嵌件的制品时更为突出。
存有内应力的制件在贮存和使用中常会出现力学性能下降,光学性能变坏,表面有银纹,甚至变形开裂。
生产中解决这些问题的办法是对制件进行退火处理。
高分子材料测试
在衡量塑料等高分子材料的性能方面,通常进行的测试项目有:。