涂/鍍層材料概述
涂/鍍層不僅能夠裝飾零部件的外觀,修復零件表面缺陷,而且還能賦予零件表面特殊性能,包括提高表面硬度、耐磨性、耐蝕性、導電性和高溫抗氧化性等。涉及到的產(chǎn)品包括家用電器、汽車、門窗、金屬緊固件和電子產(chǎn)品等。由于技術的全新要求和產(chǎn)品的高要求化,而客戶對高要求產(chǎn)品及工藝理解不一,于是涂/鍍層材料分層、開裂、腐蝕、變色等之類失效頻繁出現(xiàn),常引起供應商與用戶間的責任糾紛,所以導致了嚴重的經(jīng)濟損失。通過失效分析一系列分析驗證手段,可以查找其失效的根本原因及機理,其在提高產(chǎn)品質(zhì)量、工藝改進及責任仲裁等方面具有重要意義。
涂/鍍層材料服務群體
涂/鍍層材料生產(chǎn)廠商:明確其產(chǎn)品質(zhì)量問題,并深入產(chǎn)品失效產(chǎn)生可能原因的設計、生產(chǎn)、工藝、儲存、運輸?shù)入A段,深究失效的根本原因及機理,為提升產(chǎn)品良率及優(yōu)化生產(chǎn)工藝方面提供依據(jù)。
經(jīng)銷商或代理商:控制來料品質(zhì),為品質(zhì)責任提供有利證據(jù)。
整機用戶:及時跟進產(chǎn)品可靠性,提高產(chǎn)品核心競爭力。
涂/鍍層失效分析步驟
①背景調(diào)查:
失效背景(失效概況、不良率、服役條件(受力狀況及環(huán)境說明等)、設計壽命及實際壽命(適用于斷裂失效)等信息)、工藝流程(生產(chǎn)工藝流程詳細說明)、產(chǎn)品材質(zhì)規(guī)格(機械性能,成分及硬度規(guī)格等參數(shù))
②提出分析方案:
㈠外觀檢查:顯微組織觀察(金相組織、夾雜物分析、碳化物不均勻度、粗晶層、脫碳層及其他缺陷分析);
㈡非破壞性分析:C-SAM超聲波掃描、X射線涂鍍層厚度分析等;
㈢破壞性分析:切片分析、SEM/EDS成分分析、紅墨水試驗等技術分析。
③ 初步結論:綜合物理、化學等各類分析手段得到初步失效結論;
④ 驗證:設計模擬試驗進行失效現(xiàn)象復現(xiàn),驗證初步結論;
⑤ 報告:根據(jù)測試結果制作綜合失效分析報告,找到失效原因并提出相應改善意見。
主要失效模式(但不限于)
分層、開裂、腐蝕、起泡、涂/鍍層脫落、變色失效等、IC分層失效 多層油墨脫落失效、涂層樣品界面點腐蝕失效 涂層表面起泡失效;
(1)油漆涂層脫落的可能原因
1、被涂工件表面過分光滑,涂漆前未經(jīng)表面處理或處理不徹底,表面殘存水分、油污、氧化皮等;
2、底漆選擇不對造成油漆脫落。如漆膜過硬,使面漆不易粘合或底漆光澤太大等原因;
3、漆膜過厚或漆膜層間干得不透,遇到水氣等;
4、烘烤時間溫度過高或者時間過長(施工溫度不當);
5、油漆噴、涂等施工操作不當。
(2)鍍層脫落的可能原因
1、基材表面有油污或異物,經(jīng)過電鍍前處理不能完全清除掉,導致無法產(chǎn)生電鍍層;
2、基材有輕微、易脫落的重皮,在電鍍后,有外力的作用下,導致有鍍層的重皮脫落,露出基材;
3、電鍍后,在大的外力作用下(碰撞等),發(fā)生鍍層與基材脫落;
4、由于電鍍后,表面產(chǎn)生較多的顆粒,當外力將顆粒去除后,就露出基材或打底鍍層的外觀;
5、輔助陽極太靠近產(chǎn)品面,電流過大,引起燒焦現(xiàn)象。
常用手段
成分分析:
參見高分子材料失效分析
熱分析:
參見高分子材料失效分析
斷口分析:
體式顯微鏡(OM)
掃描電鏡分析(SEM)
物理性能:
拉伸強度、彎曲強度等
模擬試驗(必要時)
在同樣工況下進行試驗,或者在模擬工況下進行試驗。