10吨塑料桶开裂分析及对策

1：10吨塑料桶缺陷综述　　

10吨塑料桶缺陷表现形式可分为外在缺陷（如表观、尺寸等）和内部缺陷（如开裂、脆性等）。10吨塑料桶缺陷的本质成因则可归纳为P（力）、V（填充量）、T（温度）。而10吨塑料桶开裂的终极原因则是由于P（力）引起的。　　

2：10吨塑料桶开裂现象　　

脱模开裂：10吨塑料桶从模具脱模出来或在机加工过程中出现开裂；这种开裂产生的原因和后果比较容易预估到。　　应用开裂：10吨塑料桶在后置一段时间或使用过程中出现开裂。这种开裂往往是比较难预测到的，产生的后果可能是致命的。如前一段时间出现的3G iPhone 手机白色版后盖开裂现象，给苹果带来大麻烦。（电池加热升温导致后盖塑料热胀冷缩不均衡引起的）　　3：制品开裂成因分析　　不管什么10吨塑料桶，最终开裂本质原因是受力（内应力、外部力等）引起的。由此必须深入了解力的来源。目前一些客户在塑料选择上出现一些误区，造成大量塑料产品开裂。　　

现将一些典型案例进行分析：　　

3.1 圆孔型连接器（代表成型中空制品）　　

选材背景：聚苯硫醚PPS GF30/GF40 可以成型小型圆孔，没有任何开裂现象。在开发大圆孔径系列连接器，再次选用全球多家知名厂家PPS GF30/GF40 材料。　　

加工结果：制品开裂非常严重，有些脱模开裂、有些属于应用开裂。不同厂家同类型含量的PPS 均存在制品开裂问题。相关工程师和材料厂商起初确认是塑料冲击强度不够，但同时发现冲击强度比PPS GF30/40 低的PA6 和PC 材料则反而不开裂。选用一些知名厂家提供的高抗冲击型PPS GF40 材料后，开裂问题仍然存在。

原因分析：由于成型塑料圆孔的模具型芯采用硬质合金材料，金属材料导热和散热能力较强，而一般塑料材料散热能力则较弱。金属材料和塑料接触不可避免产生收缩相差较大情况，塑料产品不同部位温度也有较大差别；对于延展性能（断 裂伸长率）不好的塑料无疑会产生断裂现象。　　3.2 中空管材制品（代表塑料型材机加工）　　选材背景：考虑到提高强度，将此前使用PEEK 的产品改为PEEK GF30 和PPSGF40。由于产品成中空长管状（壁厚5mm），使用PEEK GF3 和PPS GF40 棒材（Φ95）进行机加工。　　加工结果：制品有个别开裂现象，基本属于应用开裂。出现断裂问题处上是处壁厚到壁薄的过渡处。但选用纯的PEEK、PP、PC、PEI 等棒材进行加工则没有出现开裂。　　原因分析：塑料切屑处易局部升温（塑料传热慢），导致会导致产生更多残余应力；同时产品管径较大，塑料具有后收缩不均衡特点。　　

4：10吨塑料桶开裂预防　　

改善10吨塑料桶开裂的途径国内外同行总结出很多宝贵的经验，现从塑料材料选择角度来探讨如何有效解决10吨塑料桶开裂。　　

在产品选材方面，应该充分考虑塑料材料的成型方式、部件结构、传热方式等实际工艺操作问题；对于一些中空结构，应该充分考虑壁厚、中空尺寸大小等。如壁薄、空芯大的部件应该尽量选用延展性好（断裂伸长率高）、传热性好的塑料，而选用塑料棒材加工成管材则要充分考虑到塑料热平衡问题，尽可能选择延展性好塑料棒材，对于一些延展性不好的塑料管材，尽可能避免选用棒材加工成管材（一般出厂管材已进行残余应力热处理）。对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样的。预防10吨塑料桶的开裂最困难的一点就是如何防止10吨塑料桶不同部位的明显热平衡，而使用碳纤维或合金填充的塑料，由于传热导能力较强，故开裂的几率比较小。从塑料材料角度考虑，制品开裂涉及到制品壁厚、制品中空容积、塑料延展性等。