[發明專利]一種塑料制品表面應力發白的模擬裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201210582190.3
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103900917B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 曾勇;李尚;于細濤;常德才;劉勇
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: G01N3/303
• 分類號: G01N3/303
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種塑料制品性能的檢測方法，具體涉及一種塑料制品表面應力發白的模擬裝置及檢測方法。

背景技術

常見塑膠材料如聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚苯乙烯HIPS、聚氯乙烯PVC、ABS、PC、高分子合金及其填充聚合物等的制品在裝配或使用過程中容易受到拉伸、彎曲、沖擊等外力作用，經常會出現表面發白的現象。這種表面發白主要是由于塑膠材料在應力作用下產生大量的微裂紋聚集區，微裂紋聚集區的大小取決于應力大小和發生區域，包括一定數量的銀紋、裂紋或微孔，導致這一區域折光指數降低而呈現白色。塑料制品出現應力發白主要原因有注塑過程中頂針沖擊力過大，裝配過程中的擊打，使用過程中的碰撞、拉伸等。常見的塑料制品如顏色各異的汽車門板、彩色的手機外殼、藍色的儲物箱等，應力發白現象使這些制品表面出現與成品不一致的白色區域，影響產品的美觀，出現較大的質量缺陷，降低消費者對產品整體的評價。

不同塑料制品在相同應力的沖擊下發白程度不同，因此為了選擇質量優異的材料需要有一種檢測采用不同材料制成的塑料制品發白程度的方法以及模擬裝置。傳統的塑料制品品質的檢測方法為落球沖擊試驗法，具體為采用規定質量的鋼球沖擊試件表面，確定試件表面是否出現裂紋和大于規定直徑的壓痕，通過計算破壞該塑料制品所需的沖擊能量，來判定材料的品質。這種方法的缺陷為，鋼球為了獲得一定的沖擊效果，一般直徑大、能量大，對常見的塑料制品造成破壞，不能模擬實際情況下塑料制品表面因受較小應力作用而發白的過程，在實際的制造、裝配或使用過程中對塑料制品的損害程度達不到落球沖擊的破壞程度，僅是對產品的表觀產生影響，出現發白的瑕疵；測定吸收能量值不能表征塑料制品的發白程度，對產品表面形成了較大面積的破壞區，無法比較塑膠材料的表面效果；塑料制品的厚度不一，而且存在曲面、彎折、薄壁等不同結構，鋼球一般直徑比較大，不易測定破壞程度的大小，無法觀察材料的表面特性。

另外，采用人眼觀測塑料制品的表面發白程度的方法，由于人眼的目視結果存在很大誤差，無法量化塑料制品在應力作用下的發白程度，同時也無法給出塑膠材料應力發白的臨界應力值。塑膠材料在一定應力作用下會產生多大的發白區域目前難以量化。綜上所述，在塑膠材料力學性能相似的情況下，判定材料抗應力發白的優劣程度目前缺乏準確有效的檢測方法。

發明內容

為了解決現有檢查方法無法真實模擬塑料制品在制造、裝配和使用過程中的表面應力發白過程，本發明提供了一種塑料制品表面應力發白的模擬裝置。

所述模擬裝置包括：底座、支撐機構、升降機構、沖擊機構和保持機構；所述支撐機構安裝在底座上，用于支撐升降機構、沖擊機構和保持機構；所述升降機構設置在支撐機構上，用于提升沖擊機構；所述保持機構可使沖擊機構停留在一定的高度處之后釋放沖擊機構使其自由下落撞擊塑料制品；所述沖擊機構包括依次連接的重量塊、連接花鍵桿和球形沖擊頭，所述重量塊的外徑大于連接花鍵桿和球形沖擊頭的外徑。

本發明的塑料制品表面應力發白的模擬裝置，待測塑料制品放置在底座上，升降機構提升沖擊機構至保持機構處，保持機構使沖擊機構停留在空中某一固定位置，之后釋放沖擊機構，使沖擊機構自由落體撞擊到塑料制品上。本發明的沖擊機構重量集中在重量塊上，沖擊力來源于重量塊，使得球形沖擊頭的外徑可以很小，沖擊過程中在不破壞待測塑料制品的前提下可以真實的模擬塑料制品在實際生產、裝配和使用過程中由于瞬間應力導致的發白現象，具有很高的實際應用價值。

優選情況下，所述支撐機構包括兩個與底座連接的支撐立柱、連接兩支撐立柱的第一支撐臂、和與第一支撐臂連接且與底座平行設置的第二支撐臂；所述升降機構包括電機、滾珠絲杠、橫桿和第三支撐臂，所述電機與滾珠絲杠連接并可帶動滾珠絲杠轉動，所述橫桿中部與滾珠絲杠連接，兩支撐立柱的相對側設有導軌，橫桿的兩端位于導軌上并可在滾珠絲杠的帶動下沿著導軌上下運動，所述第三支撐臂一端與所述橫桿連接，另一端設有可供連接花鍵桿穿過的提升孔，所述提升孔的孔徑大于連接花鍵桿和球形沖擊頭的外徑且小于重量塊的外徑；所述沖擊機構的連接花鍵桿和球形沖擊頭可穿過所述提升孔，所述重量塊可支撐在第三支撐臂上，所述第三支撐臂提升沖擊機構向上運動；所述保持機構為電磁鐵，所述電磁鐵設置在支撐機構的第二支撐臂上，電磁鐵通電時可在一定高度處吸附沖擊機構，電磁鐵斷電時沖擊機構自由下落撞擊塑料制品。上述模擬裝置結構簡單，容易制造，且操作簡單，可真實的模擬塑料制品應力發白的過程。