塑料制品開(kāi)裂分析及對策

1：塑料制品缺陷綜述

　　塑料制品缺陷表現形式可分為外在缺陷（如表觀(guān)、尺寸等）和內部缺陷（如開(kāi)裂、脆性等）。塑料制品缺陷的本質(zhì)成因則可歸納為P（力）、V（填充量）、T（溫度）。而塑料制品開(kāi)裂的終極原因則是由于P（力）引起的。

　　2：塑料制品開(kāi)裂現象

　　脫模開(kāi)裂：塑料制品從模具脫模出來(lái)或在機加工過(guò)程中出現開(kāi)裂；這種開(kāi)裂產(chǎn)生的原因和后果比較容易預估到。

　　應用開(kāi)裂：塑料制品在后置一段時(shí)間或使用過(guò)程中出現開(kāi)裂。這種開(kāi)裂往往是比較難預測到的，產(chǎn)生的后果可能是致命的。如前一段時(shí)間出現的3G iPhone 手機白色版后蓋開(kāi)裂現象，給蘋(píng)果帶來(lái)大麻煩。（電池加熱升溫導致后蓋塑料熱脹冷縮不均衡引起的）

　　3：制品開(kāi)裂成因分析

　　不管什么塑料制品，最終開(kāi)裂本質(zhì)原因是受力（內應力、外部力等）引起的。由此必須深入了解力的來(lái)源。目前一些客戶(hù)在塑料選擇上出現一些誤區，造成大量塑料產(chǎn)品開(kāi)裂。

　　現將一些典型案例進(jìn)行分析：

　　3.1 圓孔型連接器（代表成型中空制品）

　　選材背景：聚苯硫醚PPS GF30/GF40 可以成型小型圓孔，沒(méi)有任何開(kāi)裂現象。在開(kāi)發(fā)大圓孔徑系列連接器，再次選用全球多家知名廠(chǎng)家PPS GF30/GF40 材料。

　　加工結果：制品開(kāi)裂非常嚴重，有些脫模開(kāi)裂、有些屬于應用開(kāi)裂。不同廠(chǎng)家同類(lèi)型含量的PPS 均存在制品開(kāi)裂問(wèn)題。相關(guān)工程師和材料廠(chǎng)商起初確認是塑料沖擊強度不夠，但同時(shí)發(fā)現沖擊強度比PPS GF30/40 低的PA6 和PC 材料則反而不開(kāi)裂。選用一些知名廠(chǎng)家提供的高抗沖擊型PPS GF40 材料后，開(kāi)裂問(wèn)題仍然存在。（見(jiàn)圖1）

　　原因分析：由于成型塑料圓孔的模具型芯采用硬質(zhì)合金材料，金屬材料導熱和散熱能力較強，而一般塑料材料散熱能力則較弱。金屬材料和塑料接觸不可避免產(chǎn)生收縮相差較大情況，塑料產(chǎn)品不同部位溫度也有較大差別；對于延展性能（斷 裂伸長(cháng)率）不好的塑料無(wú)疑會(huì )產(chǎn)生斷裂現象。

　　3.2 中空管材制品（代表塑料型材機加工）

　　選材背景：考慮到提高強度，將此前使用PEEK 的產(chǎn)品改為PEEK GF30 和PPSGF40。由于產(chǎn)品成中空長(cháng)管狀（壁厚5mm），使用PEEK GF3 和PPS GF40 棒材（Φ95）進(jìn)行機加工。

　　加工結果：制品有個(gè)別開(kāi)裂現象，基本屬于應用開(kāi)裂。出現斷裂問(wèn)題處上是處壁厚到壁薄的過(guò)渡處。但選用純的PEEK、PP、PC、PEI 等棒材進(jìn)行加工則沒(méi)有出現開(kāi)裂。

　　原因分析：塑料切屑處易局部升溫（塑料傳熱慢），導致會(huì )導致產(chǎn)生更多殘余應力；同時(shí)產(chǎn)品管徑較大，塑料具有后收縮不均衡特點(diǎn)。

　　4：塑料制品開(kāi)裂預防

　　改善塑料制品開(kāi)裂的途徑國內外同行總結出很多寶貴的經(jīng)驗，現從塑料材料選擇角度來(lái)探討如何有效解決塑料制品開(kāi)裂。

　　在產(chǎn)品選材方面，應該充分考慮塑料材料的成型方式、部件結構、傳熱方式等實(shí)際工藝操作問(wèn)題；對于一些中空結構，應該充分考慮壁厚、中空尺寸大小等。如壁薄、空芯大的部件應該盡量選用延展性好（斷裂伸長(cháng)率高）、傳熱性好的塑料，而選用塑料棒材加工成管材則要充分考慮到塑料熱平衡問(wèn)題，盡可能選擇延展性好塑料棒材，對于一些延展性不好的塑料管材，盡可能避免選用棒材加工成管材（一般出廠(chǎng)管材已進(jìn)行殘余應力熱處理）。對于一些延展性不好的塑料，采用塑料管材和塑料棒材的效果是不一樣的。

預防塑料制品的開(kāi)裂最困難的一點(diǎn)就是如何防止塑料制品不同部位的明顯熱平衡，而使用碳纖維或合金填充的塑料，由于傳熱導能力較強，故開(kāi)裂的幾率比較小。從塑料材料角度考慮，制品開(kāi)裂涉及到制品壁厚、制品中空容積、塑料延展性等。

新鄉市東方桶業(yè)有限公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)200升塑料桶200L塑料桶，歡迎選購。