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一種殘余應(yīng)力的檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種殘余應(yīng)力的檢測(cè)方法，尤其是塑料制品的檢測(cè)，通過將受測(cè)制品浸入溶蝕溶液中，在浸入時(shí)間達(dá)到浸入時(shí)間設(shè)定值時(shí)，取出受測(cè)制品檢測(cè)是否出現(xiàn)殘余應(yīng)力反應(yīng)，若檢測(cè)不到則為合格。溶蝕溶液可以為四氯化碳與正辛烷按體積比1∶1混合而成，或甲苯與正丙醇按體積比1∶3混合而成，浸泡時(shí)間通過對(duì)同批次產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)檢測(cè)所得的出現(xiàn)應(yīng)力反應(yīng)的浸入時(shí)間進(jìn)行處理而獲得，殘余應(yīng)力反應(yīng)為塑料制品表面開裂或因溶蝕而在表面形成粉末狀粒狀物。
【專利說明】ー種殘余應(yīng)カ的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及ー種殘余應(yīng)カ的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在工程塑料注塑過程中，熔體在充模、保壓過程中，熔體流動(dòng)產(chǎn)生了流動(dòng)應(yīng)カ和分子取向以及在冷卻過程中制品內(nèi)外溫度分布不均勻，熱脹冷縮收到限制，同時(shí)經(jīng)受熱和カ的作用，從而產(chǎn)生殘余應(yīng)力。而在注塑制品的使用中，溫度、濕度、受熱等都會(huì)誘發(fā)殘余應(yīng)カ釋放。這種緩慢的應(yīng)力釋放會(huì)導(dǎo)致制品部位產(chǎn)生微小裂紋，不僅降低了機(jī)械強(qiáng)度，還有導(dǎo)致局部加速氧化的風(fēng)險(xiǎn)，最終可能導(dǎo)致注塑制品功能失效。為此需要對(duì)注塑制品進(jìn)行殘余應(yīng)力的檢測(cè)以判斷產(chǎn)品能夠滿足使用需要，也即判斷制品是否合格。
[0003]傳統(tǒng)的殘余應(yīng)カ測(cè)試方法可以分為兩類:一類是機(jī)械釋放測(cè)量法，如鉆孔法、剝層法、應(yīng)カ松弛法、硬度法；一類是無損測(cè)量法，如雙折射光法、X射線衍射法、超聲波法、電子散斑干渉法。對(duì)于塑料而言，以上傳統(tǒng)的測(cè)試方法存在著受測(cè)材料性質(zhì)或幾何尺寸等無法滿足測(cè)試要求、測(cè)試時(shí)間長、測(cè)試設(shè)備昂貴、測(cè)試人員要求高等問題，而這些問題在ー些需要大量測(cè)試并且測(cè)試對(duì)象種類繁多——如對(duì)手機(jī)產(chǎn)品最常用的PC (polycarbonate聚碳酸酷)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行測(cè)試——的場(chǎng)景下尤其凸顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中塑料制品殘余應(yīng)カ檢測(cè)方法存在的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種檢測(cè)方法以解決上述問題至少之ー。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]將受測(cè)制品浸入溶蝕溶液中并開始計(jì)時(shí)；浸入時(shí)間設(shè)定值達(dá)到時(shí)取出受測(cè)制品；檢測(cè)受測(cè)制品表面是否有殘余應(yīng)カ反應(yīng)，若檢測(cè)不到則為合格。
[0007]進(jìn)ー步的，所述殘余應(yīng)カ反應(yīng)為受測(cè)制品表面開裂或因溶蝕而在表面形成粉末狀粒狀物。
[0008]進(jìn)ー步的，所述的浸入時(shí)間設(shè)定值獲得方法為:將同一生產(chǎn)批次的受測(cè)制品分別浸入所述溶蝕溶液，并記錄出現(xiàn)所述殘余應(yīng)カ反應(yīng)的受測(cè)制品的浸入時(shí)間值；對(duì)所得的時(shí)間值，去掉ー個(gè)最大值和ー個(gè)最小值后計(jì)算得平均值，并去掉最大值和最小值后計(jì)算得方差的置信區(qū)間，然后將平均值與方差的置信區(qū)間上限相加，相加之和為浸入時(shí)間設(shè)定值。
[0009]進(jìn)ー步的，所述的出現(xiàn)殘余應(yīng)カ反應(yīng)的受測(cè)制品的數(shù)量不少于5.[0010]進(jìn)ー步的，所述溶蝕溶液為四氯化碳與正辛烷按體積比1:1混合而成或者甲苯與正丙醇按體積比1: 3混合而成。
[0011]進(jìn)ー步的，所述的溶蝕溶液品質(zhì)為分析純。
[0012]進(jìn)ー步的，所述檢測(cè)受測(cè)制品表面是否有殘余應(yīng)カ反映的方法為:裸眼檢測(cè)或者放大鏡檢測(cè)或者10倍顯微鏡檢測(cè)。
[0013]進(jìn)ー步的，在所述檢測(cè)受測(cè)制品表面是否有殘余應(yīng)カ反應(yīng)的步驟之前，還包括去除受測(cè)制品上的殘留溶蝕溶液并晾干的步驟。
[0014]進(jìn)一步的，受測(cè)制品采用掛裝的方式浸入所述溶蝕溶液。
[0015]進(jìn)一步的，受測(cè)制品浸沒入所述溶蝕溶液中并使受測(cè)制品的頂端與溶蝕溶液的溶液面相距0.5至I厘米。
[0016]采用本發(fā)明的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比:可以有效解決塑料制品樣類繁多導(dǎo)致的測(cè)試條件無法滿足的問題，只要盛放測(cè)試對(duì)象的容器足夠大即可；測(cè)試時(shí)間短，只需調(diào)整溶蝕溶液以改變?nèi)芪g速度即可；測(cè)試設(shè)備便宜而且易于準(zhǔn)備，十分適用于要求快速檢驗(yàn)的場(chǎng)合；測(cè)試效果直觀，且準(zhǔn)確率可以滿足需求，對(duì)于測(cè)試人員要求低，培訓(xùn)簡單，適用于在線檢測(cè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為實(shí)施例的測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明的塑料制品殘余應(yīng)力測(cè)試原理為:殘余應(yīng)力的來源主要是制品受熱不均以及頂出時(shí)局部受力。內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致制品表面出現(xiàn)微觀裂紋和密度差異。在有可以溶解、滲入塑料的溶蝕劑的前提下，殘余應(yīng)力分布導(dǎo)致不同的位置以不同的速度發(fā)生溶蝕，并促使內(nèi)應(yīng)力釋放。當(dāng)殘余應(yīng)力過大、釋放速度過快時(shí)，就會(huì)發(fā)生制品因應(yīng)力釋放而斷裂或者被嚴(yán)重溶蝕等現(xiàn)象。
[0019]下面結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明的測(cè)試方法。
[0020](I)配比溶蝕溶液。配制四氯化碳和正辛烷的混合溶液，將該兩種溶液按體積比I: I的混合；從理論上講，任何對(duì)塑料制品有溶蝕作用的溶液都可以用作本發(fā)明的溶蝕溶液，其他的如甲苯與正丙醇按體積比1: 3的混合溶液；溶液的品質(zhì)應(yīng)當(dāng)至少為分析純，分析純?yōu)榧夹g(shù)術(shù)語，指主成分含量很高、純度較高，干擾雜質(zhì)很低，適用于工業(yè)分析及化學(xué)實(shí)驗(yàn)的溶液。
[0021](2)安放容器I和支架4。將配好的溶液盛放在容器中；在容器上方安裝支架，支架相對(duì)于容器固定；支架用于懸掛待檢測(cè)塑料制品，為了使塑料制品能夠全部浸入溶液中，以避免樣品浮在溶液中或測(cè)試面受到阻擋，影響測(cè)試結(jié)果，采用了夾持方式將受測(cè)塑料送入溶液中，支架采用惰性材料制作以防被溶液侵蝕，惰性材料可選自玻璃或金屬等；為了避免腐蝕性的溶液揮發(fā)，容器是可以密封，將支架一同封入容器之中。
[0022](3)清理樣品3。選取的樣品為手機(jī)的PC注塑后蓋，清理樣品表面至樣品表面干凈無污染物。在此過程中，為方便觀察樣品表面，通常采用10倍立體顯微鏡；在清理樣品表面時(shí)，可直接用濾紙或脫脂棉輕擦樣品表面即可，或者使用洗耳球鼓風(fēng)吹落表面臟物直至樣品表面干凈，對(duì)于表面臟污實(shí)在去不掉的可以放過。
[0023](4)掛正浸泡。將樣品通過支架掛正浸入溶液中，并密封容器，混合溶液液面高于受測(cè)制品頂端約Icm ;在該條件下保證溶液能浸入樣品表面薄弱部位中，達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)試的目的。
[0024](5) 一定時(shí)間后取出。最初幾次檢測(cè)可以用來估量大致開裂時(shí)間，以此確定為這步驟的取出時(shí)間。[0025](6)去除殘液，晾干。打開密封容器，取出樣品，用乙醇清洗制品上的殘余溶液，乙醇品質(zhì)為化學(xué)純即可，清洗后將制品晾干；乙醇選用化學(xué)純，化學(xué)純?yōu)榧夹g(shù)術(shù)語，指主成分含量高、純度較高，存在干擾雜質(zhì)，適用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)和合成制備的溶液。
[0026](7)觀察應(yīng)力反應(yīng)。觀察制品是否有表面開裂或者因?yàn)槿芪g出現(xiàn)粉末狀顆粒物，如果有，則記錄該次浸入時(shí)間值；沒有則取新樣品重復(fù)上述檢測(cè)步驟；為了提高獲得有效浸入時(shí)間值的概率，可以參考步驟(5)所獲得的大致浸泡時(shí)間。
[0027](8)對(duì)所得時(shí)間數(shù)據(jù)處理得到浸泡時(shí)間設(shè)定值。在獲得至少5個(gè)出現(xiàn)應(yīng)力反應(yīng)的受測(cè)制品的浸入時(shí)間后，對(duì)所獲得的時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，具體的為去掉一個(gè)最大值一個(gè)最小值求取平均值；計(jì)算去除最大值/最小值后各批次數(shù)據(jù)的方差的置信區(qū)間；平均值與方差的置信區(qū)間上限之和，即為檢測(cè)該批次制品殘余應(yīng)力是否合格時(shí)的浸泡時(shí)間設(shè)定值。
[0028](9)對(duì)制品殘余應(yīng)力是否合格的檢測(cè)開始。獲得該制品的浸泡時(shí)間設(shè)定值后開始正式的產(chǎn)品檢測(cè)步驟。
[0029](10)針對(duì)受測(cè)制品重復(fù)上面的步驟(I)至步驟(4)。
[0030](11)浸泡達(dá)到設(shè)定值后取出受測(cè)制品，重復(fù)步驟(6)。
[0031](12)觀察受測(cè)制品，如果出現(xiàn)應(yīng)力反應(yīng)即表面開裂或者出現(xiàn)粉末狀顆粒物則制品不合格，沒有出現(xiàn)則合格。可以裸眼直接觀察，也可以使用常規(guī)放大鏡觀察，如3到5倍放大鏡，也可以使用10倍顯微鏡進(jìn)行觀察。
[0032]本實(shí)施例中，采用本發(fā)明所述的測(cè)試方法的測(cè)試結(jié)果表明，所述PC注塑件在夾持部存在較大應(yīng)力反應(yīng)，與根據(jù)ASTM E837-2001方法(美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)定的材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《ASTM E837-2001用鉆孔應(yīng)變儀測(cè)定殘余應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》)的檢測(cè)結(jié)果一致，說明本發(fā)明所述的測(cè)試方法具有較高的準(zhǔn)確性。同時(shí)，采用本發(fā)明所述的測(cè)試方法，其浸泡時(shí)間設(shè)定值可以僅為幾分鐘，從而可以更為快速、簡便、安全的進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0033]以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種殘余應(yīng)力的檢測(cè)方法，其特征在于: 將受測(cè)制品浸入溶蝕溶液中并開始計(jì)時(shí)； 浸入時(shí)間設(shè)定值達(dá)到時(shí)取出受測(cè)制品； 檢測(cè)受測(cè)制品表面是否有殘余應(yīng)力反應(yīng)，若檢測(cè)不到則為合格。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于: 所述殘余應(yīng)力反應(yīng)為受測(cè)制品表面開裂或因溶蝕而在表面形成粉末狀粒狀物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述的浸入時(shí)間設(shè)定值獲得方法為: 將同一生產(chǎn)批次的受測(cè)制品分別浸入所述溶蝕溶液，并記錄出現(xiàn)所述殘余應(yīng)力反應(yīng)的受測(cè)制品的浸入時(shí)間值； 對(duì)所得的浸入時(shí)間值，去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值后計(jì)算得平均值，并去掉最大值和最小值后計(jì)算得方差的置信區(qū)間，然后將平均值與方差的置信區(qū)間上限相加，相加之和為浸入時(shí)間設(shè)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測(cè)方法，其特征在于: 所述的出現(xiàn)殘余應(yīng)力反應(yīng)的受測(cè)制品的數(shù)量不少于5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶蝕溶液，其特征在于: 所述溶蝕溶液為四氯化碳與正辛烷按體積比1:1混合而成，或者甲苯與正丙醇按體積比1: 3混合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溶蝕溶液，其特征在于: 所述的溶蝕溶液品質(zhì)為分析純。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述檢測(cè)受測(cè)制品表面是否有殘余應(yīng)力反映的方法為: 裸眼檢測(cè)或者放大鏡檢測(cè)或者10倍顯微鏡檢測(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測(cè)方法，其特征在于: 在所述檢測(cè)受測(cè)制品表面是否有殘余應(yīng)力反應(yīng)的步驟之前，還包括去除受測(cè)制品上的殘留溶蝕溶液并晾干的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于: 受測(cè)制品采用掛裝的方式浸入所述溶蝕溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于: 受測(cè)制品浸沒入所述溶蝕溶液中并使受測(cè)制品的頂端與溶蝕溶液的溶液面相距0.5至I厘米。
【文檔編號(hào)】G01N21/84GK103499578SQ201310429633
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】尹嶺, 曹雷, 宋好強(qiáng) 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司