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[讨论] ABS塑胶件变形原因分析,求检测方法。

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发表于 2010-8-6 11:02:55 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
公司的一个产品,形状如附件图所示,属车载产品,需长期置于汽车仪表台上,通用级ABS注塑,装配完成后没有任何问题,但使用2-3个月后开始出现图中所示的翘曲变形,非常严重,严重的看起来就像放到火里烧过一样9(产品内部有8毫米高的加强筋也无济于事)但出现的概率并不算太高。约为0.5%左右。产生的原因最初判断为材料本身的原因,如耐气候性,耐高温等。为找出确切变形的原因我曾做过些测试,1)放了20个样品进车里暴晒2个月,结果是没有遇到一个变形的,2)用开水煮该产品5分钟,并没有翘曲。3)20个产品放于屋顶暴晒雨淋一个月,也没有一个变形的。
      做了以上测试后我的判断开始转向产品内部的应力释放,假设产品注塑完成后内部存在较大的残存应力,但并不足以使产品产生严重变形。在产品特殊的使用环境下(夏天车内暴晒温度可上升最高至65度左右,而且紫外线是直晒仪表台的。通用级别的ABS耐气候性一般。)当车内有人开始打开空调时,温度可能在两三分钟内降到20-25度左右。这就产生了短时间的温度跳变,那么在车辆使用过程中反复的温度跳变下,产品本身也会产生相应的膨胀收缩,由于塑胶件本身可能的内部缺陷产生的应力就会由于收缩的不一致反复的累积,当达到某个临界点时,产品就在大的内应力作用下翘曲了。
       对于这样的应力产生的原因我分析有可能有以下几个原因、
1.注塑所用的料用了太多的水口料或回收料(因为产品是黑色的)
2.注塑的工艺条件,塑胶件的形状,模具设计的不合理(条件很复杂,很难分析出事那个条件产生这样的后果,改动模具也是不现实的事情)
        解决方法:
1.换用耐气候级的ABS,注塑时加入玻璃纤维。提高形状稳定性。
2.改用ABS+PC合金料,但有个担心这样应力更敏感。可行性不大
3.注塑完成后对塑胶件进行退火处理。
关于解决方案希望大家能讨论。那个方案更可行,能提出新的解决方法更好。同时求助对于这种残存应力应该如何去检测呢。

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发表于 2010-8-6 11:05:13 | 只看该作者
希望大家发表自己的看法,待问题解决后,我会将解决方法及结果发布给大家的。
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发表于 2010-8-11 23:13:41 | 只看该作者
设计成带大圆弧的,可以弥补缺陷
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发表于 2010-8-11 23:48:02 | 只看该作者
楼主最好能把才部件完整的结构展示一下,特别是外观背面的结构让大家看看,感觉是受那面的结构缩水引起变形。最好把浇口位置及类型也说明一下。
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发表于 2010-8-12 09:28:16 | 只看该作者
饿,是85°,夏天最热的时候在太阳下暴晒,尤其是仪表台,温度是会极端到85度的。
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发表于 2010-8-12 10:59:16 | 只看该作者
先把详细资料给出来:内部结构、装配关系、进胶口位置,胶口大小、在车上放置的具体位置。
要不然恐怕想帮也帮不上你。
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发表于 2010-8-12 11:18:37 | 只看该作者
并且,如果真如你所说有85度的话,用ABS选材上就是个错误,ABS是不可能耐这么高的温度的,这已经达到它的热变形温度,那变形品的概率真的只有0.5%吗?
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发表于 2010-8-12 11:23:41 | 只看该作者
如果有可能内部加加强筋,还是用结构分析软件分析一下吧,可传至bright20089@163.com,将条件写清楚
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发表于 2010-9-1 17:09:42 | 只看该作者
贴一块3M胶试试
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发表于 2010-9-2 10:52:15 | 只看该作者
        看LZ对这个东西好象蛮紧张的,是不是专利产品啊,捂得这么紧

       LZ还未公示解决办法,说明问题还没有得到解决吧。
      仔细看了LZ的分析,可以说也较为详尽了,看来LZ在这方面还是很有经验的。不知LZ有没有接触过六西格玛,从LZ的分析来看,不良率只有5%,所以此种现象根本就不可能是系统因素造成的,也就是说与材料,模具、注塑工艺都无关,应当是外部原因引起的(这一点非常重要,不然会误导你走入歧途)。而LZ显然是走入了歧途,LZ可能忽略了一点:此产品是放在仪表盘上的,而车内有前挡风玻璃,车外有后视镜,车内有内后视镜等,而所有这些都是有聚光作用的,当有些车型的摆放位置正好处在某一角度的光线之以上玻璃或镜子的聚光点时,此处的温度会非常高,远非楼主所说的85度了,从LZ提供的资料可以初步证实这一点:“严重的看起来就像放到火里烧过一样”.所以,这应当就是LZ的产品产生严重变形的原因了。
       产品变形,做原因分析时,我们最容易想到的就是内应力,调机,相应模温,产品退火,缓慢冷却,不管怎么做我们都只能使内应力尽量小,但要完全没有基本上是不可能的,实际上,产品中总有一定的内应力存在,要想产品内应力完全释放,有的材料需要100天左右。所以,在这100天中,产品有可能会变形,特别当环境温度很高时,这种变形就越大。另一方面,环境温度过高,特别是产品某一部份温度过高的话,产品就是没有内应力,也会产生变形,LZ的产品就是这种情况了:当镜类把光聚在产品的表面时,此处温度远高于周围的环境温度,使此处产品软化,甚至于达到Tg温度,而周边产品的温度要低得多,且产品聚光处内外表面的温度也不一样,外度内低,这正好相当于注射时的前后模温温差,当太阳移位,聚光消失时,此处的胶料开始慢慢冷却,由于内外表面温差大,所以向温度高的一方变形,从而形成LZ主照片所示的变形。


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