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 可以對材料的主成份、輔助成份進行定量定性分析，還原配方結(jié)構(gòu) 2. 材料耐環(huán)境可靠性分析評估 可以快速的檢驗材料與零部件的耐環(huán)境抵抗能力，評估其壽命 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 通過在現(xiàn)場取現(xiàn)物取證，了解配方結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)環(huán)境，再通過設備分析，找出未知物產(chǎn)生的原因 5. 案例分享 介紹我們的實際的改善例子,材料成份分析-配方優(yōu)化,通過多種化學或物理分析測試手段對未知的成份進行定量和定性的分析，為科研、配方對比研究、產(chǎn)品開發(fā)、改進生產(chǎn)工藝提高可以依據(jù)，為企業(yè)引進、消化吸收再創(chuàng)新提供強大

2、的技術(shù)支撐 。,1.初步了解樣品的來源、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;測定物理化學性能，如熔 點、沸點、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.對各個組分的定性分析 ，如色譜、紫外、紅外、核磁等，推 測其產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ； 5.對各個純組分進行含量測定，可采用化學分析法、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)品并進行應用實驗 確認,相關(guān)的檢測儀器： 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差視熱量測試 DMA動態(tài)力學分析氣象色

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)境可靠性分析評估,通過模擬各種使用環(huán)境，對材料零部件進行加速老化或腐蝕等破壞，評估其耐環(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（化學試劑、鹽霧腐蝕、銅腐蝕、水霧、大氣等） 5. 耐力（振動、疲勞、過載、蠕變、高速拉伸、多軸沖擊等）,相關(guān)的檢測儀器： 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 動臺、疲勞儀、蠕變儀、高速拉伸儀、多軸沖擊儀、對色儀,材料失效原因查找,通過多種化學或物理分析

4、測試手段對失效產(chǎn)品進行分析，找出失效的原因并驗證。,1.根據(jù)失效的外觀入手。開裂、析出、脫色、分層、斑點、翹曲等 2. 核查配方變更、工藝變更、環(huán)境 變化； 3. 對產(chǎn)品進行成份分析、物理化學性能測試、現(xiàn)場取樣測試等 4. 反復的現(xiàn)場、現(xiàn)物、現(xiàn)實調(diào)查取證確認；,相關(guān)的檢測儀器： 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差視熱量測試 DMA動態(tài)力學分析、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、通過多種化學或物理分析測試手段對異物進行分析，找出異物類型及產(chǎn)生的原因并驗證。,1.了解配方結(jié)構(gòu)、工藝條件、現(xiàn)場生產(chǎn)流程與環(huán)境及使用的物品； 2. 對異物取樣，進行化學滴定、微觀確認、物性測試等； 3. 反復的現(xiàn)場、現(xiàn)物、現(xiàn)實調(diào)查取證確認；,相關(guān)的檢測儀器： 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差視熱量測試 DMA動態(tài)力學分析、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-簡要描述,某客戶某批次產(chǎn)品裝配時上

6、下蓋無法匹配扣蓋。 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，進行紅外掃描、DSC等，發(fā)現(xiàn)主輔材料是一致的，對其主原材料與填充原材料密度進行測試，發(fā)現(xiàn)材料供應商此批次下蓋改性料中填充多加了5%，導致密度偏重，成型后收縮比與上蓋出現(xiàn)偏差，導致無法扣蓋。,某品牌汽車在使用過程中多個客戶反應某款車發(fā)動機經(jīng)常異響，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)各臺車不同程度的機油管有異物堆積，召回。初步直觀分析：每臺車都有異物堆積，且形狀與顏色大同小異。材料取樣分析：對析出物進

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

8、觀分析：對正常與變色產(chǎn)品觀察，無法找出原因材料取樣分析：對正常與變色產(chǎn)品，進行光加速老化，發(fā)現(xiàn)正常產(chǎn)品顏色無明顯變化，變色產(chǎn)品顏色更加黑黃；進行紅外譜圖對比，發(fā)現(xiàn)兩者有明顯差異；再進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)時漏添加了抗氧劑，導致變色。,案例-簡要描述,保險杠噴漆后局部不規(guī)則的雜色斑點。初步直觀分析：用普通試劑擦拭不能去除。材料取樣分析：取樣對主成份分析，找不出具體原因，到生產(chǎn)現(xiàn)場觀察作業(yè)流程，發(fā)現(xiàn)噴漆后的保險杠放置區(qū)域相鄰作業(yè)區(qū)在使用兩種不同的溶劑作業(yè)，取其溶液給保險杠做高溫加速耐化學試劑試驗對比，發(fā)現(xiàn)其中的一款溶劑對油漆有腐蝕作用，導致變色斑點（生產(chǎn)過程中

9、相鄰作業(yè)交叉污染）。,電腦CPU冷卻風扇在運行一段時間后卡死。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：對不同批次材料進行云母填充料比對，發(fā)現(xiàn)有差異；再對不同批次材料高低溫收縮率翹曲比對，發(fā)現(xiàn)材料尺寸有明顯變化；再對風扇葉與風扇骨架間隙進行測量，發(fā)現(xiàn)此批次的耐高溫變形量已大于風扇設計間隙，導致風扇運行一段時間出現(xiàn)卡死。,某風扇廠在裝配時發(fā)現(xiàn)，打螺釘時制件出現(xiàn)爆裂。初步直觀分析：找不出原因。材料取樣分析：對零部件進行熔指、DSC、紅外等分析，發(fā)現(xiàn)材料添加了沖擊偏低的樹脂成份，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1個月到國外后出現(xiàn)表面薄膜上有色粉脫色物粘附在薄膜上。初步直觀分析：