(需对客户的信息及样品保密,此案例只体现部分信息) 项目背景
委托方样品为某公共设备的按钮,该样品为委托方客诉样品,其客诉为按钮件外框断裂,其不良率约为5%,需要我司对某型号按钮外框断裂进行失效分析
主要测试项目
外观检查;
断口分析;
FTIR分析;
DSC分析;
TGA分析;
GPC分析。
(以下仅介绍部分测试)
1、外观检查
如图所示,NG样品塑料外框断裂,其断裂均位于样品外框结构图中ABS塑料材料处,图中所示样品塑料外框断裂程度不一;OK样品完整,在塑料外框处未发现明显的断裂;通过对NG及OK样品图片对比可知,OK样品应为半成品,其正上方不含金属组件等部分。
2、断口分析
断裂位置位于卡扣两边R角,裂纹源位于卡扣R角内壁表面,R角属于易应力集中位置;
断口表面清晰可见镜面区、背扩纹、放射区、粗糙区,镜面区面积较小,背扩纹间距大,裂纹扩展过程镜面区与背扩纹交错出现,属于大应力低周期疲劳断口。
综合NG与OK样品EDS分析可知,其元素成分一致均为C、O元素,且元素比例基本一致未见明显异常。
3、FTIR分析
如图所示,塑料粒、OK样品、NG样品及NG样品-断口位置有机主成分一致,均为(苯乙烯-丙烯腈-丁二烯)共聚物(ABS),NG样品断口处取样亦未发现明显的外来污染成分。
总结
从样品外观检查可知,NG样品塑料外框断裂,其断裂均位于样品外框结构图中ABS塑料材料处,其塑料外框断裂程度不一;OK样品外观完整,在塑料外框处未发现明显的断裂;
从断口分析可知,样品断裂位置位于卡扣两边R角,裂纹源位于卡扣R角内壁表面,R角属于易应力集中位置;断口表面清晰可见镜面区、背扩纹、放射区、粗糙区,镜面区面积较小,背扩纹间距大,裂纹扩展过程镜面区与背扩纹交错出现,属于大应力低周期疲劳断口。
对于材料方面分析,失效样品与正常样品主成分一致,均为(苯乙烯-丙烯腈-丁二烯)共聚物(ABS),其元素成分一致均为C、O元素,对于其断口位置亦未发现明显的外来污染成分及元素,说明其失效并非主要与其主成分差异及外来污染有关;对于材料热分析,其失效样品与正常样品玻璃化转变温度及组分含量基本一致,对比其测试曲线可知,其曲线变化基本一致,说明其成型工艺热历史及热稳定性无明显差异,其亦非是断裂失效的主要成因;对于材料降解方面,失效样品及正常样品数均及重均分子量基本一致,说明其材料未发生明显降解。
结论
按钮外框断裂的主要原因为大应力低周期疲劳断裂。
简介MTT是一家从事材料及零部件品质检验、鉴定、认证及失效分析服务的第三方实验室,网址:www.mttcert.com,联系电话:400-850-4050。
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