零部件成份分析與失效分析.ppt

1、1,材料成份分析與零部件失效分析,目錄,1. 材料成份分析 可以對(duì)材料的主成份、輔助成份進(jìn)行定量定性分析，還原配方結(jié)構(gòu) 2. 材料耐環(huán)境可靠性分析評(píng)估 可以快速的檢驗(yàn)材料與零部件的耐環(huán)境抵抗能力，評(píng)估其壽命 3. 材料失效原因查找 可以真正查找材料與零部件失效的原因 4. 材料未知物原因查找 通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)取現(xiàn)物取證，了解配方結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)環(huán)境，再通過(guò)設(shè)備分析，找出未知物產(chǎn)生的原因 5. 案例分享 介紹我們的實(shí)際的改善例子,材料成份分析-配方優(yōu)化,通過(guò)多種化學(xué)或物理分析測(cè)試手段對(duì)未知的成份進(jìn)行定量和定性的分析，為科研、配方對(duì)比研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、改進(jìn)生產(chǎn)工藝提高可以依據(jù)，為企業(yè)引進(jìn)、消化吸收再創(chuàng)新提供強(qiáng)大

2、的技術(shù)支撐 。,1.初步了解樣品的來(lái)源、用途、使用特性以及可能的組分 ； 2.觀察物理狀態(tài)、顏色、氣味、灼燒;測(cè)定物理化學(xué)性能，如熔 點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、溶解性等 ； 3.分離和純化樣品。如萃取法、蒸餾法、重結(jié)晶法、色譜法等 ； 4.對(duì)各個(gè)組分的定性分析 ，如色譜、紫外、紅外、核磁等，推 測(cè)其產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ； 5.對(duì)各個(gè)純組分進(jìn)行含量測(cè)定，可采用化學(xué)分析法、色譜法和 紫外光譜法 ； 6.依據(jù)剖析的定性、定量結(jié)果制備產(chǎn)品并進(jìn)行應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 確認(rèn),相關(guān)的檢測(cè)儀器： 紅外（IR、FTIR）分析紫外吸收光譜分析TEM（透射電鏡）、 SEM（掃描電鏡）TGA（熱失重分析）DSC差視熱量測(cè)試 DMA動(dòng)態(tài)力學(xué)分析氣象色

3、譜分析液相色譜分析 氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS) ICP-MSX熒光光譜分析離子色譜分析,材料環(huán)境可靠性分析評(píng)估,通過(guò)模擬各種使用環(huán)境，對(duì)材料零部件進(jìn)行加速老化或腐蝕等破壞，評(píng)估其耐環(huán)境的壽命與能力。,1. 耐光（氙燈、紫外） 2. 耐溫（高低溫、高低溫交變） 3. 耐濕（高低溫濕熱） 4. 耐蝕（化學(xué)試劑、鹽霧腐蝕、銅腐蝕、水霧、大氣等） 5. 耐力（振動(dòng)、疲勞、過(guò)載、蠕變、高速拉伸、多軸沖擊等）,相關(guān)的檢測(cè)儀器： 氙燈老化箱、UV紫外光老化箱、高低溫交變箱、鹽霧箱、水霧、高低溫振 動(dòng)臺(tái)、疲勞儀、蠕變儀、高速拉伸儀、多軸沖擊儀、對(duì)色儀,材料失效原因查找,通過(guò)多種化學(xué)或物理分析

4、測(cè)試手段對(duì)失效產(chǎn)品進(jìn)行分析，找出失效的原因并驗(yàn)證。,1.根據(jù)失效的外觀入手。開(kāi)裂、析出、脫色、分層、斑點(diǎn)、翹曲等 2. 核查配方變更、工藝變更、環(huán)境 變化； 3. 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行成份分析、物理化學(xué)性能測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)取樣測(cè)試等 4. 反復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)、現(xiàn)物、現(xiàn)實(shí)調(diào)查取證確認(rèn)；,相關(guān)的檢測(cè)儀器： 紅外（IR、FTIR）分析、紫外吸收光譜分析TEM（透射電鏡）、 SEM（掃描電鏡）、TGA（熱失重分析）、DSC差視熱量測(cè)試 DMA動(dòng)態(tài)力學(xué)分析、氣象色譜分析、液相色譜分析 氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)、液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)、 ICP-MSX熒光光譜分析、離子色譜 分析、TGA紅外聯(lián)用儀 、能譜電鏡,材料未知物原因查找,

5、通過(guò)多種化學(xué)或物理分析測(cè)試手段對(duì)異物進(jìn)行分析，找出異物類(lèi)型及產(chǎn)生的原因并驗(yàn)證。,1.了解配方結(jié)構(gòu)、工藝條件、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)流程與環(huán)境及使用的物品； 2. 對(duì)異物取樣，進(jìn)行化學(xué)滴定、微觀確認(rèn)、物性測(cè)試等； 3. 反復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)、現(xiàn)物、現(xiàn)實(shí)調(diào)查取證確認(rèn)；,相關(guān)的檢測(cè)儀器： 紅外（IR、FTIR）分析、紫外吸收光譜分析TEM（透射電鏡）、 SEM（掃描電鏡）、TGA（熱失重分析）、DSC差視熱量測(cè)試 DMA動(dòng)態(tài)力學(xué)分析、氣象色譜分析、液相色譜分析 氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)、液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)、 ICP-MSX熒光光譜分析、離子色譜 分析、TGA紅外聯(lián)用儀 、能譜電鏡,案例-簡(jiǎn)要描述,某客戶(hù)某批次產(chǎn)品裝配時(shí)上

6、下蓋無(wú)法匹配扣蓋。 初步直觀分析：材料是PP，上蓋白色，下蓋黑色。同一廠家供貨，注塑工藝與模具沒(méi)更改，注塑后零部件裝配一直很正常，現(xiàn)在裝配發(fā)現(xiàn)上大下小。材料取樣分析：取樣測(cè)試密度、灰分含量等，發(fā)現(xiàn)上蓋與下蓋的密度有明顯偏差，進(jìn)行紅外掃描、DSC等，發(fā)現(xiàn)主輔材料是一致的，對(duì)其主原材料與填充原材料密度進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)材料供應(yīng)商此批次下蓋改性料中填充多加了5%，導(dǎo)致密度偏重，成型后收縮比與上蓋出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致無(wú)法扣蓋。,某品牌汽車(chē)在使用過(guò)程中多個(gè)客戶(hù)反應(yīng)某款車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常異響，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)各臺(tái)車(chē)不同程度的機(jī)油管有異物堆積，召回。初步直觀分析：每臺(tái)車(chē)都有異物堆積，且形狀與顏色大同小異。材料取樣分析：對(duì)析出物進(jìn)

7、行元素、譜圖分析，發(fā)現(xiàn)不是汽油中的成份，對(duì)機(jī)油管的配方成份進(jìn)行耐溫、耐機(jī)油、DSC、紅外等綜合分析，并通過(guò)對(duì)比其它款車(chē)型的機(jī)油管對(duì)比，發(fā)現(xiàn)該款車(chē)型所使用的橡膠機(jī)油管在高溫的情況下會(huì)釋放析出部分“粘狀物”，再通過(guò)TGA+紅外聯(lián)用儀，析出物是橡膠管中的某種成份，并會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間高溫下出現(xiàn)析出堆積，并在停車(chē)禁止后在局部出現(xiàn)凝固，時(shí)間久了就導(dǎo)致機(jī)油管堵塞。,某客戶(hù)分析塑料顆粒上的異物。初步直觀分析：對(duì)正常與變色產(chǎn)品觀察，無(wú)法找出原因。材料取樣分析：用二次源進(jìn)行微觀確認(rèn)，非主體配方成份；再進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)取證對(duì)比，發(fā)現(xiàn)異物為木質(zhì)成份，屬生產(chǎn)環(huán)節(jié)木地臺(tái)板掉渣引入。,某客戶(hù)產(chǎn)品在注塑件裝配時(shí)發(fā)現(xiàn)部分零件變色。初步直

8、觀分析：對(duì)正常與變色產(chǎn)品觀察，無(wú)法找出原因材料取樣分析：對(duì)正常與變色產(chǎn)品，進(jìn)行光加速老化，發(fā)現(xiàn)正常產(chǎn)品顏色無(wú)明顯變化，變色產(chǎn)品顏色更加黑黃；進(jìn)行紅外譜圖對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者有明顯差異；再進(jìn)行材料配方組成分析，發(fā)現(xiàn)該批次產(chǎn)品部分零部件，材料在改性生產(chǎn)時(shí)漏添加了抗氧劑，導(dǎo)致變色。,案例-簡(jiǎn)要描述,保險(xiǎn)杠?chē)娖岷缶植坎灰?guī)則的雜色斑點(diǎn)。初步直觀分析：用普通試劑擦拭不能去除。材料取樣分析：取樣對(duì)主成份分析，找不出具體原因，到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)觀察作業(yè)流程，發(fā)現(xiàn)噴漆后的保險(xiǎn)杠放置區(qū)域相鄰作業(yè)區(qū)在使用兩種不同的溶劑作業(yè)，取其溶液給保險(xiǎn)杠做高溫加速耐化學(xué)試劑試驗(yàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其中的一款溶劑對(duì)油漆有腐蝕作用，導(dǎo)致變色斑點(diǎn)（生產(chǎn)過(guò)程中

9、相鄰作業(yè)交叉污染）。,電腦CPU冷卻風(fēng)扇在運(yùn)行一段時(shí)間后卡死。初步直觀分析：了解到改產(chǎn)品是云母填充產(chǎn)品。材料取樣分析：對(duì)不同批次材料進(jìn)行云母填充料比對(duì)，發(fā)現(xiàn)有差異；再對(duì)不同批次材料高低溫收縮率翹曲比對(duì)，發(fā)現(xiàn)材料尺寸有明顯變化；再對(duì)風(fēng)扇葉與風(fēng)扇骨架間隙進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)此批次的耐高溫變形量已大于風(fēng)扇設(shè)計(jì)間隙，導(dǎo)致風(fēng)扇運(yùn)行一段時(shí)間出現(xiàn)卡死。,某風(fēng)扇廠在裝配時(shí)發(fā)現(xiàn)，打螺釘時(shí)制件出現(xiàn)爆裂。初步直觀分析：找不出原因。材料取樣分析：對(duì)零部件進(jìn)行熔指、DSC、紅外等分析，發(fā)現(xiàn)材料添加了沖擊偏低的樹(shù)脂成份，判定為材料回收了不良水口或回收料。,某電器外殼裝配后經(jīng)海運(yùn)1個(gè)月到國(guó)外后出現(xiàn)表面薄膜上有色粉脫色物粘附在薄膜上。初步直觀分析：