【失效分析】显示器外壳件开裂异常分析

07月,26,2025 | 浏览次数：1185

       案件背景： 失效样品为BTFT35A后壳件；材质为PC/ABS(HAC8260)，现用户端发现有6例后壳服役过程中发生开裂，失效件服役时间约6个月左右。现提供NG品2pcs、OK品2pcs以及同牌号原料，委托实验室进行分析。

        一.测试方案

测试目的	设备名称
断口宏观观察	3D显微镜
断面微观分析	SEM+EDS
材质比对	热示差扫描量热仪
	热重分析仪
	傅立叶变换红外光谱测试仪
溶体流动性能比对	熔融指数仪

        二.测试结果

        2.1. 表面观察将NG品各断面进行表面宏观观察(图1)

 图1-表面形貌(NG品) 

        小结：

       2.断面均存在“波纹状”花纹，这是明显的应力释放形成的应力台阶痕迹。结合断面花纹的走向，推测裂纹源为螺丝接触的对向位置。

       2.2.塑件断面SEM&EDS分析

       对NG品断面进行测试，结果如下(图2)(表1~表2)：

图2-SEM形貌(NG品)

表1-NG品EDS成份测试结果(%)

表2-OK品EDS成份测试结果(%)

       小结：

       2.通过对NG品断面以及OK品切面的成份进行EDS表征，构成元素均为碳元素与氧元素，碳氧比例基本一致，未发现其它异常性元素。

       2.3. 塑件断口材质分析

       选取NG品开裂位置以及OK品相同位置取样进行测试，结果如下(图3~图6)(表3)：

图3-FTIR谱图

图4-DSC对比谱图(第一段升温)

图5-DSC对比谱图(第二段升温) 

图6-TGA对比谱图

表3-材质比对结果

       小结：

       2.TGA测试结果表明，两者均有一个降解台阶，降解趋势基本一致，但NG品-1以及NG品-2的裂解温度的温度偏低5℃以上，分别为408.36℃和414.41℃。表明NG品的材料稳定性存在差异，推测NG品存在降解现象。

       3.FTIR测试结果表明，主体材质均为PC/ABS。

       4.综上，通过比对材质特性，材质组成均为PC/ABS，FTIR&DSC图谱基本吻合，TGA图谱存在差异，推测NG品存在降解现象。

       2.4流动速率测试(表4)(图7)

表4-熔体流动速率结果

图7-熔体质量流动速率测试

       小结：

       2.NG品的结果相较原料存在明显差异，NG品相比原料变化率已达110%以上，熔体质量流动速率变化是聚合物分子量的宏观体现，表明NG品的分子链已发生明显的变化，即存在明显的降解风险。

       三.分析结论

      综上，后壳开裂的失效原因推测为材料自身存在降解，导致其机械韧性降低，在装配以及使用过程中，受螺丝施加的外部机械应力出现裂纹，裂纹沿机械应力方向扩展到螺丝与壳体接触的位置，后裂纹随应力释放继续扩展，从而形成该失效现象。

       四.改善建议
       1.建议对成型制程进行优化，以减少塑件发生降解的现象；

       2.对成型前后的塑件熔体流动速率进行管控，变化率不宜过大。

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