PC开裂原因分析.doc

PC开裂原因分析与验证一、 不良描述：不良产品：1200LED龙A日光灯管（T8 S3014冷白）不良时间：2013.08.12 上午8：00不良地点：六楼老化车间不良现象：老化72H透光罩输入端15CM内（特点：端盖为6孔透气；此端安装有电源）有不同程度内部开裂现象（非边缘开裂，非龟裂，非松纹裂，非单向开裂，开裂处内外表面手摸无触感）不 良 率：全检总数：500PCS，不良数：33PCS，不良率：6.6%二、不良原因分析：PC灯罩开裂的主要原因是PC分子链结构受到破坏，分子链断开，导致产品开裂或者说表面有裂纹。影响分子链结构的因素有以下三种：1、反复使用。（反复使用是最常见的问题。很多老板为了节约成本，使用回收料、水口料、废料，以次充好、坑蒙客户、扰乱市场）反复使用时，产品在不断的高温作用下，产品的分子就会发生裂变。分子链就会发生断裂、裂解。由高分子物质变成低分子物质，材料变脆。该实验数据由深圳某塑胶科技有限公司提供，主要说明杂料对产品内应力开裂时间的影响。PC/ABS(回收料，经过人工剔除杂料)PC/ABS(未剔除杂料，含PPO,PET杂料)添加抗应力开裂剂(%)添加抗应力开裂剂 (%)加部分增韧剂A（%）加部分增韧剂A（%）冰醋酸浸泡分钟冰醋酸浸泡秒未有开裂现象开裂2、应力过大，分为两种：应力过大是设计和使用问题。首先，产品本身形状以及模具本身设计的尺寸及脱模所产生的应力。（1.材料的结构决定材料的性能，材料的性能反映材料的结构。内应力开裂原理：在成型聚碳酸酯PC时，分子链被迫取向，但是由于聚碳酸酯分子链上具有苯环，所以取向比较困难，而在成型后，被取向的链有恢复自然状态的趋势，但是由于整个分子链已经被冻结和大分子链之间的相互作用，从而造成制品存在残留应力，而残余应力的存在，就造成产品可能出现应力开裂，注意，这里说的是可能，为什么是可能呢？这是因为聚碳酸酯内部还存在很多力，而其中比较重要的是：抗开裂力，这个力的大小取决分子链的长短，链间的缠结数目，分子之间的作用力。当抗开裂能力和内应力平衡时，产品不会出现开裂现象，而当抗开裂能力小于内应力时，就会出现。简单来说就是：分子链上苯环成型取向制品成型后出现内应力当内应力和抗开裂能力平衡好制品当内应力大于抗开裂能力产品开裂。可以通过改性，加入抗应力开裂剂，其作用是：在成型PC或PCABS合金时，快速恢复被迫取向分子链回复自然状态，消除残留应力，防止应力开裂现象的发生。2.模具温度。内应力是因为成型时候分子链被冻结引起的，模具的温度对冻结和分子链的解取向有很大影响，很明显，模具温度越高，分子链肯定容易运动，所以，提高模具温度，不仅对充模有利，并且可以调整制品冷却速度，使其变得更均匀，从而有利于聚碳酸酯中取向分子的松弛，也就是解取向。模具温度假如能控制，在100120度是成型聚碳酸酯的最佳温度了。2.成型条件。在成型时：成型温度、成型压力、成型速度、保压时间、保压压力五点很重要。聚碳酸酯的加工温度是比较高的，成型压力是比较大的，成型速度是比较快的，所以，成型温度稍微提高一些，成型压力减小一些，成型速度也减小一些，保压时间少一些，保压压力小一些可在减少开裂机率。3.退火处理。退火处理是指将制品放到热介质中静置一定时间，退火温度一般比聚碳酸酯的热变形温度低10-20度，处理效果最好，假如温度太高，制品就容易出现翘曲、变形。如果温度太低，处理效果又达不到，退火时间一般是1-10小时了，时间长短，取决于制品的厚薄，退火后，慢冷到室温，要是太快，麻烦的内应力又产生了，内应力简直是无处不在）其次，外界所给于产品的应力。应力过大，分子就会断裂。（应该将产品的物性参数告诉注塑厂、客户，以便他们的设计模具、注塑产品、使用PC灯罩时能遵循，从而降低了应力过大的风险。）3、环境因素。酸碱性环境、强紫外线，高低温的影响。（PC材质的特性:A：PC料对一般的火.醇.油.盐和弱酸类觖保持稳定的性能.B： 但在碱性物质.芳香族.卤代碳水化合物等中会发生发白,溶胀和溶解等现象C：PC临界应力-由于化学药品的作用,会产生徵裂纹或龟裂.这种现象为溶剂开裂.需注意如下：一般常用洗板水有丙酮和酒精，前者是绝对不能用在PC上的，后者在60度左右也会与PC发生反应。另外你的原物料一定要有所把关，如锡膏，热缩套管，浇水灯，有的物质在加热到一定程度就会能会发出于PC罩子反应的物质，导致罩子发生龟裂，微裂等。根据以上三种可能原因，我们分析如下：一、环境因素影响：可能导致开裂的外部环境及接触化学品环境及确认试验结果如下：A、生产环境：1、5楼，6楼车间，老化间空气中无酸碱可能，几乎无阳光照射；酸碱发生源，无阳光照射，空气质量很好，且此前生产同种产品时无开裂现象，可以排除生产中酸碱性环境及强紫外线对其影响。2、老化车间环境温度40度，且输入端温度很高；根据老化车间温度点检记录，老化72H期间，温度在38-41摄氏度。在老化车间40度时进行试验1：温升试验，结果：输入端为64.5度，输入端PC罩表面为47.7度，输出端为48度。见下图同时进行试验2：高温测试 从仓库取未使用PC罩10PCS在高温箱进行100度高温老化24H,结果无异常。由此可见非温度影响。B、生产过程接触化学品：1、5楼SMT生产灯板，DIP生产电源板时，有用到酒精清洁；2、6楼组装时，PC罩清洁，装板后因溢出导热硅脂而用酒精进行擦拭；试验3：将散热器，端盖,新PC罩（PC罩内部有用酒精擦试）组装后放高温箱进行100度高温测试72H，结果：酒精与PC发生反应，表现为雾状痕迹，但无3、供应商生产PCB板时可能用洗板水（丙酮存在可能性性大）；试验4：在全新PC罩上涂上丙酮，结果：2分钟后丙酮与PC发生反应，表面由光滑变粗糙，开始白化，但无开裂。试验5：将散热器，端盖，未贴灯珠的PCB板，全新PC罩组装后放入100度高温箱72H,结果：无异常。由试验4，5可知：非PCB板影响。4、老化过程中导热硅脂中可能有对PC有害物质挥发；试验6：将散热器，端盖，涂有导热硅脂的全新PC罩组装后放入100度高温箱72H,结果：无异常。试验7：将不良灯具开裂PC罩换下，将涂有导热硅脂的全新PC罩换上后常温老化72H,结果：无异常。由试验6，7可知：非导热硅脂影响。5、电源外热缩套管在老化时可能有对PC有害物质挥发；试验8：将散热器（内置30CM长热缩套管），端盖，全新PC罩组装后放入100度高温箱72H,结果：无异常。由试验8可知：非热缩套管影响。6、内部输入线正负极处硅胶老化时可能有对PC有害物质挥发；试验9：将散热器（两端内置2立方厘米硅胶），端盖，全新PC罩组装后放入100度高温箱72H,结果：无异常。由试验9可知：非硅胶影响。7、PCB板背面油性笔标记字体，老化时可能有对PC有害物质挥发；试验10：将散热器，端盖，全新PC罩（用油性标记笔装10CM长部分全部涂黑）组装后放入100度高温箱72H,结果：无异常。由试验10可知：非油性笔标记物质影响。由以上10个差异试验可知，非环境因素影响。二、应力过大影响：对于内应力影响主要在于3方面：1.PC分子量大小；据供应商SGS报告，原料由帝人提供，PC分子量应该没问题。除非用的是假料。基本可排除分子量小的影响。2.成型条件；供应商润成拒绝提供成型条件，现无法确定是否成型条件不良造成开裂。3.外界所给于产品的应力我司产品结构设计中，散热器，端盖及PC罩配合良好，张力影响较小。基本上可以排除外力影响。三、反复使用影响。1、回收料、水口料、废料因为PC加入改性添加剂抗应力开裂剂后，可用冰乙酸浸泡PC罩，验证其抗内应力开裂能力强弱，从于断定是否添加了回收料、水口料、废料。目前六安冰乙酸无法买到，试验还未进行。四、不良原因分析结论：根据以上分析，暂定结论为：1、 非公司生产