失效一:脆性断裂

表象:件在没有明显变形的情况下突然断开,断口平整。常见原因材料干态(未调湿,最常见);低温(低于脆化温度);分子量降解(加工温度过高或反复回料);老化(热氧或紫外老化后变脆)。排查顺序:先测含水率,再确认使用温度,再查熔指判断是否降解。

失效二:蠕变变形

表象:件在长期载荷下慢慢变形,最终失去功能或卡死。常见原因玻纤含量不足选了 PA6 而工况需要 PA66温度高于预期(高温下蠕变加速数倍);结构设计刚度不足排查顺序:先确认实际工作温度,再核算蠕变模量,最后看结构设计。这类失效往往在装完半年后才暴露

失效三:环境应力开裂

表象:件在使用一段时间后出现细密裂纹,裂纹多从应力集中处起始。常见原因残余应力 + 化学介质共同作用;注塑残余应力大(保压过高、模温过低);装配应力(过盈配合过紧);介质侵蚀(油、溶剂、洗涤剂)。排查顺序:先看裂纹起始点,再查装配和工艺,最后做介质相容性验证。

失效四:水解降解

表象:件在热水或湿热环境下强度下降、表面发粘、有裂纹。常见原因没用耐水解牌号温度超出材料上限介质 pH 偏离(碱性加速水解)。排查顺序:测熔指(水解后熔指显著升高),确认温度和 pH,评估是否需要换 PPS 或 PPSU。这是洗碗机、热水器、冷却系统的高发失效

失效五:热氧老化

表象:件在高温下长期使用后变色(发黄发褐)、变脆、表面龟裂。常见原因没加抗氧剂或加量不足加工温度过高造成初始降解;长期温度超出材料 RTI排查顺序:确认长期工作温度,检查抗氧体系,测熔指和色差。电机、发动机周边的件高发

失效六:紫外老化

表象:户外件表面粉化、失光、变色、强度下降。常见原因没加耐候体系耐候剂已迁移析出颜料不耐光排查顺序:看表面粉化程度,查耐候体系配方,做氙灯老化对比验证。户外件必加炭黑或耐候三件套

失效七:磨损与异响

表象:滑动件磨损、间隙变大、产生异响。常见原因没做耐磨改性PV 值超出材料上限对磨件表面粗糙度过高磨料进入摩擦面(沙尘)。排查顺序:核算实际 PV 值,检查对磨面粗糙度,确认有无磨料。耐磨改性要根据磨损类型选填料

失效八:尺寸超差

表象:装不上、间隙过大、装配后变形。常见原因吸湿膨胀(最常见);收缩率计算错误后结晶收缩批间收缩率波动排查顺序:先测含水率,再核对收缩率数据,最后查模具和工艺。PA 件的尺寸问题八成和吸湿有关

工程实测:4 条强制测试

测试1:脆断。先测含水率——未调湿是最常见原因。

测试2:水解。水解后熔指升高 50% 以上——熔指是快速判据。

测试3:热氧老化。变色 + 脆化 + 熔指变化——高温件必查。

测试4:尺寸。PA 吸湿 2.5% 尺寸涨 0.35%——八成尺寸问题源于此。

边界声明

工况推荐材料
突然脆断测含水率 → 查温度 → 查熔指
缓慢变形核温度 → 算蠕变 → 看结构
细密裂纹残余应力 + 介质 → 做相容性验证
强度下降发粘水解:测熔指,查温度 pH
变色发脆热氧或紫外老化
装不上测含水率,核对收缩率

工程备忘

失效速查:脆断先测含水率,水解看熔指,尺寸问题八成来自吸湿。按表象反推原因是最快的排查路径。

实战案例:常见踩坑与正解

踩坑一:失效速查查到了结论但没查适用条件,直接套用出错。任何速查表都有前提,脱离前提的结论都是错的。正解:看到结论先找它成立的条件——温度、介质、时间、载荷类型,四项齐全才敢用。踩坑二:照抄别人的选型,没考虑自己的工艺能力。同样的料,不同设备和模具打出来效果不同。正解:选型要结合自己的工艺水平,不要选超出设备能力的材料。踩坑三:把速查表当最终依据,不做实际验证。正解:速查表用来缩小范围,最终一定要打样验证。

延伸判断:选型前要先确认的三件事

失效速查在选料之前,有三件事要先问清楚,顺序错了后面全部返工。

第一:长期使用温度是多少。短时峰值温度和长期工作温度是两回事,物性表上的热变形温度是短时指标,长期工作温度一般要打七折看。

第二:接触什么介质。油、水、清洗剂、汗液、电解液,每一种都会改变料号选择,介质清单比温度表更重要。

第三:有没有认证要求。阻燃、CTI、食品接触、涉水卫生、安规认证,有认证要求的件,换料号就要重新验证,代价远高于材料差价的几十块钱。这三件事问清楚,选料就完成了一半。

把这三件事写成一张表发给供应商,比打十通电话有用——失效速查的选型沟通成本,基本都花在这几项反复确认上。

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结语

失效速查的工况比想象中复杂。具体型号和长期使用条件,回复「失效速查」告诉我工况。

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这个件用什么料——选料这件事,越早问越省事。

这类件的选料与试模,可以一起聊。

宁波市科隆新材料有限公司 | 失效速查选型与采购,回复「失效速查」,把工况发来。