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  引起塑料制品失效的4大因素，行業(yè)人必看！

  

        塑料產(chǎn)品的失效一般涉及材料選擇、設(shè)計、加工工藝和使用條件等四個關(guān)鍵因素之一。

  材料選擇

        在塑料或其它行業(yè)，源于倉促選擇材料而出現(xiàn)的失效并不罕見。在要求高抗沖擊的應(yīng)用中，必須指定高抗沖材料。如果材料需要在戶外長期使用，必須指定一種抗紫外線的材料。為了選擇合適的材料，需要仔細(xì)的計劃，全面理解塑料，以及合理的原型測試。材料的選擇不應(yīng)該僅僅基于成本。

        為了給任何應(yīng)用選擇最好的材料，需要一個材料選擇過程的系統(tǒng)方法。合適的材料選擇技術(shù)涉及在機(jī)械、熱、環(huán)境、電氣和化學(xué)性能等方面仔細(xì)地定義該應(yīng)用的要求。在許多情況下，利用價位高、循環(huán)周期快的工程材料的硬度與重量比優(yōu)勢來設(shè)計薄壁產(chǎn)品是有意義的。包括材料供應(yīng)商在內(nèi)的許多公司已經(jīng)開發(fā)了僅通過選擇應(yīng)用要求重要性順序的軟件以協(xié)助選擇材料。

  設(shè)計

        單適當(dāng)?shù)牟牧线x擇不能防止材料的失效。當(dāng)設(shè)計一個塑料產(chǎn)品時，設(shè)計師必須使用材料供應(yīng)商提供的針對那個材料的基本規(guī)則和指導(dǎo)原則來設(shè)計一個特殊的零件。必須記住除了少數(shù)塑料零件設(shè)計基本的規(guī)則，從一種材料到另一種材料以及從一種應(yīng)用到另一種應(yīng)用的設(shè)計準(zhǔn)則會變化。今天，設(shè)計相關(guān)的失效是迄今為止最常見的失效類型。圓角足夠大的重要性再怎么強(qiáng)調(diào)也不過分。下圖顯示了應(yīng)力集中因子如何隨著圓角半徑/厚度比值的減小而顯著增大。

  加工工藝

        經(jīng)過適當(dāng)?shù)牟牧线x擇和設(shè)計后，責(zé)任從設(shè)計師轉(zhuǎn)移到塑料加工人員。最具創(chuàng)新的設(shè)計和非常仔細(xì)的材料選擇不能彌補(bǔ)差的產(chǎn)品成型工藝。成型內(nèi)應(yīng)力、縮孔、弱的熔接線以及材料中的濕氣是一些產(chǎn)品過早失效最常見的原因。工藝控制技術(shù)的最新發(fā)展允許加工人員高度可靠地控制工藝，也幫助保存一個產(chǎn)品在日后可能失效的記錄。這些成型工藝的記錄對一個人進(jìn)行失效分析是無價的。對成型產(chǎn)品的任何裝配或二次操作必須細(xì)致地評估以避免過早的失效。由金屬嵌件周圍的應(yīng)力開裂，鉆孔和焊接引起的失效是很常見的。

  使用條件

        盡管內(nèi)置安全因子警告標(biāo)簽以及用戶指南，由于使用條件產(chǎn)生的失效在塑料工業(yè)很常見。下面是五類無意的使用條件：

        適當(dāng)?shù)臑E用；

        使用超過預(yù)期壽命的產(chǎn)品；

        由于不穩(wěn)定的使用條件導(dǎo)致的產(chǎn)品失效；

        使用條件超出適當(dāng)濫用而導(dǎo)致的產(chǎn)品失效；

        兩種應(yīng)力同時應(yīng)用的協(xié)同作用。

        大部分強(qiáng)加在使用中的塑料產(chǎn)品上的應(yīng)力可以分在熱、化學(xué)、物理、生物、機(jī)械和電氣的標(biāo)題下。

  失效的類型

  機(jī)械失效

        機(jī)械失效是由于施加外力引起的，當(dāng)它們超過材料的屈服強(qiáng)度時，就引起產(chǎn)品的變形、開裂、或斷裂成片。該力可能是在不同的溫度和濕度條件下施加的短期或長期的力的拉伸力、壓縮力以及沖擊力。

  熱失效

        熱失效發(fā)生在產(chǎn)品暴露于極熱或極冷的環(huán)境中。在異常高的溫度下，產(chǎn)品可能會翹曲、扭轉(zhuǎn)、熔化或者甚至燃燒。在低溫下產(chǎn)品傾向于變脆，即使最輕微的載荷也會導(dǎo)致產(chǎn)品的開裂甚至破壞。

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