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聚碳酸酯(PC)车灯面罩开裂的缘由分析及解决对策的制定_产品中心_华体会体育官网,华体育app最新版,华体育app官网登录

聚碳酸酯(PC)车灯面罩开裂的缘由分析及解决对策的制定

发表时间: 2025-01-03 07:43:29 作者: 产品中心

  这种开裂现象在实际的产品种比较少见,以试验样条在做拉伸测试时,产生的断面为例:

  如上图所示,如果产品是因为拉伸的问题导致开裂,那么对裂纹的断面进行观察,不难发现两个特点:一个是裂纹断面末端不光滑,存在周期性条纹;二是裂纹断面中部较光滑。

  这是汽车灯具售后失效中,很常见的原因,用比较土的话说,谁开车没发生过剐蹭或者轻微的碰撞呢?有些客户可能驾车时,车灯撞到了一些表面较为柔软的物品,致使灯罩周边无显著的剐蹭痕迹,然后硬说是产品质量上的问题。我们把灯罩切片,然后放大进行观察后,就找出了真的原因。

  如上图所示,PC样条在经历缺口冲击后的断面,其特点也是有两个:一个是裂纹断面不光滑,但纹理平整清晰;二是裂纹断面中部光滑。

  其实无论是拉伸还是冲击开裂,都是受外界的力的作用导致的。由于灯罩几乎都是曲面,加之灯罩受力位置不确定,非常有可能受到拉和压两种作用力,下图为灯罩开裂实物分析的断面照片,仅供参考。

  2.1、其特点主要有两个:一个是失效产品数量较大;二是开裂位置近似相同。

  一是产品及模具设计方面,比如拐角处未倒角,产品壁厚过渡不均匀,拔模角度数过小,脱模阻力过大,模具脱模结构设计不合理,顶出不平衡等;

  三是装配过程存在问题,例如螺丝刀扭矩过大,螺钉安装孔实际尺寸偏小,灯罩分总成和灯壳分总成压合不到位等,有时虽然外表看不到明显的裂痕,但受到外界的刺激后(周期震动,或接触有机溶剂),产品发生开裂。

  PC灯罩在注塑成型后都有必要进行退火处理,需要在110摄氏度以上的退火炉中,退火3分钟以上。

  灯具行业内目前比较认可的方法是:将乙酸乙酯和甲醇溶液以3:7的体积比例混合,然后将PC灯罩产品完全浸入其中3分钟的时间,在一分钟之内观察产品有无裂纹。

  PC产品在接触了某些化学试剂后也可能会产生开裂现象。这就对客户在选择洗车液的时候提出了要求,绝对不可以使用成分未知的洗车液清洗自己的爱车,因为这样非常有可能损坏汽车灯具。

  一是原材料的选择。在选材时尽量采用高分子量的,高分子量的PC分子链节长度更长,链与链之间缠绕数目更多,分子之间作用力更大,抗应力开裂能力更强,正常的情况下分子量大于3万,融指(MFR)小于15,可能更好。

  二是改性改善内应力。通过改性的方式改善应力开裂问题,如做成PC+相容增韧剂,PC/ABS合金,PC/PBT,PC/PET合金来消除开裂问题。

  三是改善加工工艺。讲改善方案前需明确,加工艺并不能从根本上解决应力开裂的问题,但可以某一些程度上舒缓应力产生的危害。首先,适当的提高模具的温度,分子链得以松弛,能够在一定程度上促进分子取向,减小内应力;其次,改进成型条件,可以从成型压力、成型温度、保压时间、保压压力、退火处理等方面考虑减小产品的内应力,如适当降低注射压力,能够更好的降低应力产生,大的注射压力,会造成应力堆积,增加应力开裂的机率。对产品做退火处理非常好的方法,退火可以使应力缓慢释放。再次,合理的模具设计,对于一些结构较为复杂且体型较大的产品,浇注口的设计很重要,一般复杂的构架部位不建议离浇注口太远,否则易造成应力集中。

  在实际产品组装或使用的过程中,如果我们也可以事先对PC材料的内应力进行仔细的检测,可以大幅度减少产品失效所带来的巨大损失。目前关于PC材料应力检测还没有标准方法,提供以下几种经验方法供参考:

  1. 化学试剂浸泡法。此方法是化学试剂渗透到分子结构并损害聚合物链的内分子力,从而加快分子断裂。可以将制品用冰醋酸或四氯化碳溶液浸泡,记录制品应力开裂的时间,及观察裂纹的情况,一般裂纹越多,内应力越大。

  2. 偏振光检验法。此法适用各种透明制品,它是利用PC的透明性,把制品置于偏振光镜片之间,从镜上观察制品表面彩色光带面积,以彩色光带面积的大小来确定制品内应力大小,如果观察到的彩包光带面积大,说明制品内应力大。

  3. DSC应力松弛峰检测,此法更适合内应力较大的情况,升温的过程中,在玻璃化转变区域往往伴随有应力松弛峰,主要是加热到Tg温度时,被冻结的分子链开始运动导致应力释放所形成的。

  以上资料来源于AI整理仅供参考,建议咨询相关领域的专家获取更全面准确的信息。


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