塑料注射成形零件内应力检测方法
塑料注射成形零件
内应力检测方法
塑料注射成形零件由于结构设计，模具设计和工艺的局限性，在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生，而较高的残余应力（表面拉力）将会导致零件过早失效。为了有效规避零部件产生这种失效，更合理的设计和工艺是必需的。同时，快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷，并可避免问题的扩散。
目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。沉浸后，高应力集中区域会有相应的裂纹产生，以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评估和改进。
以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。我们需要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。
GEP Lexan/Cycoloy系列塑料
Lexan 系列（PC）：常用于手机镜片，导光板，机壳。
Cycoloy系列（PC+ABS）：常用于手机机壳。
对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件，内应力的检查都可以采用以下方法：
1． 醋酸沉浸法：
（1）将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒；
（2）取出后立即清洗，后晾干检查表面；
（3）仔细观察外观，若有细小致密的裂纹，说明此处有应力存在，裂纹越多，应力越大;
（4）重复上述操作，在冰醋酸中浸2分钟，再检查零件，若有深入塑料的裂纹，说明此处有很高的内应力，裂纹越严重，内应力越大。
2．甲乙酮 + 丙酮沉浸法：将零件完全浸入21摄氏度的1：1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中，取出后立即甩干，依上法检查，有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力，也可在25%的丙酮中浸泡30分钟去除应力。
Bayer Makrolon/Bayblend系列塑料
Makrolon 系列（PC）：常用于手机镜片，导光板，键盘，机壳等。 Bayblend系列（PC+ABS）：常用于手机机壳。
以下介绍的TnP(toluene and n-propyl alcohol甲苯+正苯醇)溶剂测试法仅适用于Makrolon(PC)，对于Bayblend(PC+ABS)系列，只需将溶剂中的甲苯(Toluene)换为乙酸乙酯(Ethyl Acetate)在按相同方法测试即可。
1．TnP测试法在甲醛和正苯醇的容积比1：10的情况下，可以适用于：
(1) PC注塑成形零件但无外部负荷要求；
(2) 装配件中PC注塑成形零件（作为非主要零件）。
经验表明在沉浸3分钟后，残余拉力高于2,900psi(20Mpa)的部位会开始出现龟裂。
2．TnP测试法在甲醛和正苯醇的容积比1：3的情况下，可以适用于：
(1) PC注塑成形零件且有外部负荷要求；
(2) 装配件中的PC注塑成形零件（作为主要零件）。
经验表明在沉浸3分钟后，残余拉力高于1，450psi(10Mpa)的部位会开始出现龟裂。
3．TnP 具体检测方法：
1. 准备足量的溶剂（1：10或1：3）；
2. 将被检零件沉浸在摄氏23度的TnP溶剂中3分钟。
注意：检测前零件应冷却至室温。
3. 取出后立即用清水清洗，擦干；
4. 零件清洗擦干后，仔细检查外观是否有龟裂。如果观察有任何异常，则说明由于可
能的零件设计或模具设计或工艺不合适产生了过多的残余应力。