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引起塑料制品失效的4大因素,行业人必看!

      塑料产品的失效一般涉及材料选择、设计、加工工艺和使用条件等四个关键因素之一。
材料选择
      在塑料或其它行业,源于仓促选择材料而出现的失效并不罕见。在要求高抗冲击的应用中,必须指定高抗冲材料。如果材料需要在户外长期使用,必须指定一种抗紫外线的材料。为了选择合适的材料,需要仔细的计划,全面理解塑料,以及合理的原型测试。材料的选择不应该仅仅基于成本。
      为了给任何应用选择最好的材料,需要一个材料选择过程的系统方法。合适的材料选择技术涉及在机械、热、环境、电气和化学性能等方面仔细地定义该应用的要求。在许多情况下,利用价位高、循环周期快的工程材料的硬度与重量比优势来设计薄壁产品是有意义的。包括材料供应商在内的许多公司已经开发了仅通过选择应用要求重要性顺序的软件以协助选择材料。
设计
      单适当的材料选择不能防止材料的失效。当设计一个塑料产品时,设计师必须使用材料供应商提供的针对那个材料的基本规则和指导原则来设计一个特殊的零件。必须记住除了少数塑料零件设计基本的规则,从一种材料到另一种材料以及从一种应用到另一种应用的设计准则会变化。今天,设计相关的失效是迄今为止最常见的失效类型。圆角足够大的重要性再怎么强调也不过分。下图显示了应力集中因子如何随着圆角半径/厚度比值的减小而显著增大。
加工工艺
      经过适当的材料选择和设计后,责任从设计师转移到塑料加工人员。最具创新的设计和非常仔细的材料选择不能弥补差的产品成型工艺。成型内应力、缩孔、弱的熔接线以及材料中的湿气是一些产品过早失效最常见的原因。工艺控制技术的最新发展允许加工人员高度可靠地控制工艺,也帮助保存一个产品在日后可能失效的记录。这些成型工艺的记录对一个人进行失效分析是无价的。对成型产品的任何装配或二次操作必须细致地评估以避免过早的失效。由金属嵌件周围的应力开裂,钻孔和焊接引起的失效是很常见的。
使用条件
      尽管内置安全因子警告标签以及用户指南,由于使用条件产生的失效在塑料工业很常见。下面是五类无意的使用条件:
      适当的滥用;
      使用超过预期寿命的产品;
      由于不稳定的使用条件导致的产品失效;
      使用条件超出适当滥用而导致的产品失效;
      两种应力同时应用的协同作用。
      大部分强加在使用中的塑料产品上的应力可以分在热、化学、物理、生物、机械和电气的标题下。
失效的类型
机械失效
      机械失效是由于施加外力引起的,当它们超过材料的屈服强度时,就引起产品的变形、开裂、或断裂成片。该力可能是在不同的温度和湿度条件下施加的短期或长期的力的拉伸力、压缩力以及冲击力。
热失效
      热失效发生在产品暴露于极热或极冷的环境中。在异常高的温度下,产品可能会翘曲、扭转、熔化或者甚至燃烧。在低温下产品倾向于变脆,即使最轻微的载荷也会导致产品的开裂甚至破坏。
     
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