PC開裂原因分析

1、PC開裂原因分析與驗(yàn)證一、不良描述：不良產(chǎn)品：1200LED龍A日光燈管（T8 S3014冷白）不良時(shí)間：2013.08.12上午8： 00不良地點(diǎn)：六樓老化車間不良現(xiàn)象：老化72H透光罩輸入端15CM內(nèi)（特點(diǎn)：端蓋為6孔透氣；此端安裝有電源）有不同程度內(nèi)部開裂現(xiàn)象（非邊緣開裂，非龜裂，非松紋裂，非單向開裂，開裂處內(nèi)外表面手摸無(wú)觸感）不良率：全檢總數(shù)：500PCS不良數(shù)：33PCS不良率:6.6%二、不良原因分析：PC燈罩開裂的主要原因是PC分子鏈結(jié)構(gòu)受到破壞，分子鏈斷開，導(dǎo)致產(chǎn) 品開裂或者說(shuō)表面有裂紋。影響分子鏈結(jié)構(gòu)的因素有以下三種：1、反復(fù)使用。（反復(fù)使用是最常見(jiàn)的問(wèn)題。很多老板為了節(jié)約成

2、本，使用 回收 料、水口料、廢料，以次充好、坑蒙客戶、擾亂市場(chǎng)）反復(fù)使用時(shí)，產(chǎn)品在不斷 的高溫作用下，產(chǎn)品的分子就會(huì)發(fā)生裂變。分子鏈就會(huì)發(fā)生斷裂、裂解。由高分 子物質(zhì)變成低分子物質(zhì)，材料變脆。該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由深圳某塑膠科技有限公司提供，主要說(shuō)明雜料對(duì)產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力開裂時(shí)間的影響。PC/ABS回收料，經(jīng)過(guò)人工剔除雜料）PC/ABS未剔除雜料，含PPO,PET雜料）添加抗應(yīng)力開裂劑（5 %）添加抗應(yīng)力開裂劑（5 %）加部分增韌劑A （3 %加部分增韌劑A （3 %冰醋酸浸泡10分鐘冰醋酸浸泡2 5秒未有開裂現(xiàn)象開裂2、應(yīng)力過(guò)大，分為兩種：應(yīng)力過(guò)大是設(shè)計(jì)和使用問(wèn)題。首先，產(chǎn)品本身形狀以 及模具本身設(shè)計(jì)的尺寸

3、及脫模所產(chǎn)生的應(yīng)力。（1.材料的結(jié)構(gòu)決定材料的性能，材料的性能反映材料的結(jié)構(gòu)。內(nèi)應(yīng)力開裂原理：在成型聚碳酸酯PC時(shí)，分子鏈 被迫取向，但是由于聚碳酸酯分子鏈上具有苯環(huán)， 所以取向比較困難，而在成型 后，被取向的鏈有恢復(fù)自然狀態(tài)的趨勢(shì)，但是由于整個(gè)分子鏈已經(jīng)被凍結(jié)和大分 子鏈之間的相互作用，從而造成制品存在殘留應(yīng)力，而殘余應(yīng)力的存在，就造成 產(chǎn)品可能出現(xiàn)應(yīng)力開裂，注意，這里說(shuō)的是可能，為什么是可能呢？這是因?yàn)榫?碳酸酯內(nèi)部還存在很多力，而其中比較重要的是：抗開裂力，這個(gè)力的大小取決 分子鏈的長(zhǎng)短，鏈間的纏結(jié)數(shù)目，分子之間的作用力。當(dāng)抗開裂能力和內(nèi)應(yīng)力平 衡時(shí)，產(chǎn)品不會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，而當(dāng)抗開裂能力

4、小于內(nèi)應(yīng)力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)。簡(jiǎn)單 來(lái)說(shuō)就是：分子鏈上苯環(huán)一一成型取向一一制品成型后出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力一一當(dāng)內(nèi)應(yīng)力 和抗開裂能力平衡一一好制品一一當(dāng)內(nèi)應(yīng)力大于抗開裂能力一一產(chǎn)品開裂?？梢酝ㄟ^(guò)改性，加入抗應(yīng)力開裂劑，其作用是：在成型PC或PC/ABS合金時(shí)，快速 恢復(fù)被迫取向分子鏈回復(fù)自然狀態(tài)，消除殘留應(yīng)力，防止應(yīng)力開裂現(xiàn)象的發(fā)生。2.模具溫度。內(nèi)應(yīng)力是因?yàn)槌尚蜁r(shí)候分子鏈被凍結(jié)引起的，模具的溫度對(duì)凍結(jié)和 分子鏈的解取向有很大影響，很明顯，模具溫度越高，分子鏈肯定容易運(yùn)動(dòng)，所 以，提高模具溫度，不僅對(duì)充模有利，并且可以調(diào)整制品冷卻速度，使其變得更 均勻，從而有利于聚碳酸酯中取向分子的松弛， 也就是解取向。模具溫

5、度假如能 控制，在100-120度是成型聚碳酸酯的最佳溫度了。 2.成型條件。在成型時(shí)：成 型溫度、成型壓力、成型速度、保壓時(shí)間、保壓壓力五點(diǎn)很重要。聚碳酸酯的加 工溫度是比較高的，成型壓力是比較大的，成型速度是比較快的，所以，成型溫 度稍微提高一些，成型壓力減小一些，成型速度也減小一些，保壓時(shí)間少一些， 保壓壓力小一些可在減少開裂機(jī)率。3. 退火處理。退火處理是指將制品放到熱介質(zhì)中靜置一定時(shí)間，退火溫度一般 比聚碳酸酯的熱變形溫度低10-20度，處理效果最好，假如溫度太高，制品就 容易出現(xiàn)翹曲、變形。如果溫度太低，處理效果又達(dá)不到，退火時(shí)間一般是1-10 小時(shí)了，時(shí)間長(zhǎng)短，取決于制品的厚薄，

6、退火后，慢冷到室溫，要是太快，麻煩 的內(nèi)應(yīng)力又產(chǎn)生了，內(nèi)應(yīng)力簡(jiǎn)直是無(wú)處不在） 其次，外界所給于產(chǎn)品的應(yīng)力。應(yīng) 力過(guò)大，分子就會(huì)斷裂。（應(yīng)該將產(chǎn)品的物性參數(shù)告訴注塑廠、客戶，以便他們 的設(shè)計(jì)模具、注塑產(chǎn)品、使用PC燈罩時(shí)能遵循，從而降低了應(yīng)力過(guò)大的風(fēng)險(xiǎn)。）3、環(huán)境因素。酸堿性環(huán)境、強(qiáng)紫外線，高低溫的影響。（PC材質(zhì)的特性:A :PC料對(duì)一般的火醇油鹽和弱酸類觖保持穩(wěn)定的性能 B:但在堿性物質(zhì).芳香 族.鹵代碳水化合物等中會(huì)發(fā)生發(fā)白，溶脹和溶解等現(xiàn)象C： PC臨界應(yīng)力-由于化 學(xué)藥品的作用，會(huì)產(chǎn)生徵裂紋或龜裂.這種現(xiàn)象為溶劑開裂.需注意如下：一般常用 洗板水有丙酮和酒精，前者是絕對(duì)不能用在 PC上

7、的，后者在60度左右也會(huì)與 PC發(fā)生反應(yīng)。另外你的原物料一定要有所把關(guān)，如錫膏，熱縮套管，澆水燈， 有的物質(zhì)在加熱到一定程度就會(huì)能會(huì)發(fā)出于 PC罩子反應(yīng)的物質(zhì)，導(dǎo)致罩子發(fā)生 龜裂，微裂等。根據(jù)以上三種可能原因，我們分析如下:一、環(huán)境因素影響：可能導(dǎo)致開裂的外部環(huán)境及接觸化學(xué)品環(huán)境及確認(rèn)試驗(yàn)結(jié)果如下：A、生產(chǎn)環(huán)境：1、5樓，6樓車間，老化間空氣中無(wú)酸堿可能，幾乎無(wú)陽(yáng)光照射；酸堿發(fā)生源，無(wú)陽(yáng)光照射，空氣質(zhì)量很好，且此前生產(chǎn)同種產(chǎn)品時(shí)無(wú)開裂現(xiàn)象, 可以排除生產(chǎn)中酸堿性環(huán)境及強(qiáng)紫外線對(duì)其影響。2、老化車間環(huán)境溫度40度，且輸入端溫度很高;根據(jù)老化車間溫度點(diǎn)檢記錄，老化72H期間，溫度在38-41攝氏度

8、。在老化車間 40度時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)1:溫升試驗(yàn)，結(jié)果：輸入端為64.5度，輸入端PC罩表面為 47.7度，輸出端為48度。見(jiàn)下圖同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)2:高溫測(cè)試 從倉(cāng)庫(kù)取未使用PC罩10PCS在高溫箱進(jìn)行100度 高溫老化24H,結(jié)果無(wú)異常。由此可見(jiàn)非溫度影響。B、生產(chǎn)過(guò)程接觸化學(xué)品：1、5樓SMT生產(chǎn)燈板，DIP生產(chǎn)電源板時(shí)，有用到酒精清潔；2、6樓組裝時(shí)，PC罩清潔，裝板后因溢出導(dǎo)熱硅脂而用酒精進(jìn)行擦拭；試驗(yàn)3：將散熱器，端蓋,新PC罩（PC罩內(nèi)部有用酒精擦試）組裝后放高溫箱 進(jìn)行100度高溫測(cè)試72H，結(jié)果：酒精與PC發(fā)生反應(yīng)，表現(xiàn)為霧狀痕跡，但無(wú)3、供應(yīng)商生產(chǎn)PCB板時(shí)可能用洗板水（丙酮存在可能性

9、性大）;試驗(yàn)4:在全新PC罩上涂上丙酮，結(jié)果：2分鐘后丙酮與PC發(fā)生反應(yīng)，表面由 光滑變粗糙，開始白化，但無(wú)開裂。試驗(yàn)5：將散熱器，端蓋，未貼燈珠的PCB板，全新PC罩組裝后放入100度高 溫箱72H,結(jié)果：無(wú)異常。由試驗(yàn)4, 5可知：非PCB板影響。4、老化過(guò)程中導(dǎo)熱硅脂中可能有對(duì) PC有害物質(zhì)揮發(fā)；試驗(yàn)6：將散熱器，端蓋，涂有導(dǎo)熱硅脂的全新 PC罩組裝后放入100度高溫箱 72H,結(jié)果：無(wú)異常。試驗(yàn)7：將不良燈具開裂PC罩換下，將涂有導(dǎo)熱硅脂的全新 PC罩換上后常溫 老化72H,結(jié)果：無(wú)異常。由試驗(yàn)6，7可知：非導(dǎo)熱硅脂影響。5、電源外熱縮套管在老化時(shí)可能有對(duì) PC有害物質(zhì)揮發(fā)；試驗(yàn)&am

10、p;將散熱器（內(nèi)置30CM長(zhǎng)熱縮套管），端蓋，全新PC罩組裝后放入100 度高溫箱72H,結(jié)果：無(wú)異常。由試驗(yàn)8可知：非熱縮套管影響。&內(nèi)部輸入線正負(fù)極處硅膠老化時(shí)可能有對(duì) PC有害物質(zhì)揮發(fā)；試驗(yàn)9：將散熱器（兩端內(nèi)置2立方厘米硅膠），端蓋，全新PC罩組裝后放入 100度高溫箱72H,結(jié)果：無(wú)異常。由試驗(yàn)9可知：非硅膠影響7、PCB板背面油性筆標(biāo)記字體，老化時(shí)可能有對(duì) PC有害物質(zhì)揮發(fā)；試驗(yàn)10：將散熱器，端蓋，全新PC罩（用油性標(biāo)記筆裝10CM長(zhǎng)部分全部涂黑） 組裝后放入100度高溫箱72H,結(jié)果：無(wú)異常。由試驗(yàn)10可知：非油性筆標(biāo)記物質(zhì)影響。由以上10個(gè)差異試驗(yàn)可知，非環(huán)境因素影響

11、。應(yīng)力過(guò)大影響:對(duì)于內(nèi)應(yīng)力影響主要在于3方面：1. PC分子量大?。粨?jù)供應(yīng)商SGS報(bào)告，原料由帝人提供，PC分子量應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題。除非用的是假料。 基本可排除分子量小的影響。2. 成型條件；供應(yīng)商潤(rùn)成拒絕提供成型條件，現(xiàn)無(wú)法確定是否成型條件不良造成開裂。3外界所給于產(chǎn)品的應(yīng)力我司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，散熱器，端蓋及 PC罩配合良好，張力影響較小。 基本上可以排除外力影響。三、反復(fù)使用影響。1、回收料、水口料、廢料因?yàn)镻C加入改性添加劑一一抗應(yīng)力開裂劑后，可用冰乙酸浸泡 PC罩，驗(yàn)證其 抗內(nèi)應(yīng)力開裂能力強(qiáng)弱，從于斷定是否添加了回收料、水口料、廢料。 目前六安 冰乙酸無(wú)法買到，試驗(yàn)還未進(jìn)行。四、不良原因分析結(jié)論：根據(jù)以上分析，暫定結(jié)論為：1、非公司生產(chǎn)過(guò)程