塑料件常見失效形式

來源：昆山倍利精密儀器有限公司 2025年01月13日 15:26

在電動工具上常用熱塑性基料有PA（聚酰胺）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PP（聚丙烯）和PC（聚碳酸酯），應(yīng)用材料是在基料基礎(chǔ)上改性或加纖使用。比如常用尼龍PA6/PA66加玻璃纖維GF或碳纖維CF、PP/PC加玻璃纖維GF等、PC+ABS合金料。還有一些其它料，如ASA、PE、PVC、TPE和TPU等。這些材料也都有各自的優(yōu)點和缺點，只要應(yīng)用在合適的場景，就能發(fā)揮其優(yōu)勢。

在實際應(yīng)用中，除了選對材料，零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和注塑工藝同樣重要，下面介紹幾種常見的失效形式。

1、PC或ABS開裂。PC和ABS材料強度高，尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點，但在生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，當應(yīng)力超過材料的承受范圍時，就會引發(fā)開裂。因此，通常對強度有要求的PC或ABS零件，注塑后要立即進行退火去應(yīng)力處理。

2、螺釘柱開裂或斷裂。結(jié)構(gòu)層面，螺釘柱避免"光禿禿"，四周需要加強筋，根部倒圓角，螺釘柱的內(nèi)孔尺寸和壁厚要合理。工藝層面，絲筒針排氣要做好，螺釘柱要打滿，避免氣孔、表面凹坑或困氣等缺陷，影響其強度。

3、尼龍材料吸濕導致定子檔松。尼龍具有吸濕的特點，優(yōu)點是增強韌性，缺點是會隨著吸濕率的增大，尺寸會變大或變形。比如電機定子檔，稀釋后會變大，導致定子松。通常需要驗證吸濕前后的使用情況，稀釋率需參照材料物性表的規(guī)格值。吸濕性有時也會影響耐壓，因此有絕緣作用的尼龍件需要增加稀釋后耐壓測試。

4、螺紋滑牙。高強度螺紋連接，如高振動、大扭矩上緊防松的情形，塑料的強度相對較弱，需要加大螺紋規(guī)格或增加金屬螺母嵌件。

5、回料導致的強度問題，如開裂、發(fā)白、滑牙等。注塑廠一般不可回避的要使用回料，畢竟直接報廢也是浪費。回料的比例影響料件的強度，因此需要合理的使用回料。一般結(jié)構(gòu)受力件和外觀件不允許加回料，其它零件回料比例一般不超過30％。

6、溫度對塑料材料強度的影響。一般材料隨著溫度上升，材料拉伸強度會下降。以某品牌尼龍PA6材料為例，下圖為拉伸強度與溫度的關(guān)系曲線圖（吸濕和非吸濕狀態(tài)）。

塑料件過盈連接（如電機風扇與電樞軸的過盈連接）、受沖擊的塑料件（如活塞、連桿）等。高溫情況下，風扇的強度下降，過盈連接的抱緊力會下降，風扇會更容易打滑；氣缸內(nèi)的高溫環(huán)境下，塑料活塞、連桿的強度比常溫要低很多，那么高溫下強度是否足夠呢？因此，在高溫工況下塑料零件是否滿足強度要求，是需要驗算和驗證的。

當然，還有一些注塑缺陷，如縮痕、漏纖、發(fā)白、熔接痕等，同樣與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)和注塑工藝等有關(guān)，同樣可以通過結(jié)構(gòu)或者工藝優(yōu)化來改善。

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