1、1,冰箱内胆开裂原因分析及有效对策,扬子石化-巴斯夫有限责任公司CEM/T,2,应力环境,分子取向,环境温度差异,内胆粘贴、泡沫,残余内应力,过量灌料,设计,组装,发泡剂种类,液体、气体,处理,PU泡沫空洞,扩散（门封条PVC粒子迁移）,3,优化挤塑板材工艺真空吸塑成型工艺优化合理设计内胆结构解剖开裂内胆冰箱,找到真正原因改进PU充填的工艺减少化学清洗剂的腐蚀改进压粘合工艺(蒸发器用双面胶与内胆连接)优化电加热补偿器,减少内胆冷热温差正确认识HIPS的耐油性冰箱开裂主要原因统计图表,4,一. 优化挤塑板材工艺,适当降低挤塑温度(挤出温度190-240度)， 减少原料的热分解，同时使得挤塑压力(
2、5MPa)更稳定,保证板材厚度的均匀性。增加过滤网目数，同时建议使用双层过滤网，前网在100目左右，后网应加大到120-140目（3层过滤网，目数120目），以过滤杂质，特别是回料杂质较多时，要勤换过滤网。严格控制回料比例（回料比例33%） ，回掺比例：内胆不超过15%，门胆不超过40%; 另外确保回料与新料混合均匀。4. 严格控制光泽层厚度并保持厚度均匀（光亮层厚度为板材厚度X3.6%）5. 保持稳定的抽真空压力（抽真空压力0.09MPa），保证低分子量物质的连续排出。（比如：避免漏气或排出管堵塞等）,5,挤板温度曲线（段为挤出机加热段）,多次回料的特性变化曲线,6,二. 真空吸塑成型工艺优
3、化,凸模成型必须有拔模斜度，以减少脱模时由于模具冷却产生的对内胆的收缩力，一般拔模斜度在2度以上。拉伸比不能过大, 对于HIPS拉伸比控制在3-4之间比较合理，如果拉伸比大于4，应适当考虑增加板材的厚度。必须保证板材在吸塑前二边夹具牢固夹紧，否则在模具上升板材拉伸时产生不均匀的拉力，使内胆一个侧面产生大的应力。避免脱模时由于补气不足产生大的真空而使内胆变形受损。,7,三. 合理设计内胆结构,角部的R角越大，其成型后的厚度越均匀，所以角部的弧度应尽量加大，必须避免棱角的出现。一般R角要大于20D（R为角的弧度，D为此处成型后的厚度）。起支撑托盘或盖板的胆筋，设计时要注意：宽深比2：1以上，圆角尽
4、可能大，收尾处避免尖角，侧面最好做成斜面。对内胆背部面积比较大的冰箱（如230-U），应设计几根加强筋，以分散其内应力。在不易成型的局部应设计排气孔，在脱模较难的部件可适当考虑增加辅助脱模气缸。,8,四. 解剖开裂内胆冰箱，找出真正原因,对于从市场返回的内胆开裂冰箱，必须对每一个内胆裂口作详细的解剖，记录，照相，分析判断。首先看裂缝处（光泽层面）有没有油污、划痕或变形，要观察裂缝是从光泽层面开始诱发的还是从PU发泡面开始诱发的，当然有的裂缝已完全开裂，不能确认从哪一面开始的。要观察内胆反面是否变形，是否被盘管或其它元件直接接触，这些在冰箱组装时都可以立即整改和避免的。其次要取下开裂的内胆，因为
5、可用SEM（扫描电子显微镜）来分析是化学腐蚀还是物理应力所为。取下开裂内胆时，要观察其背部是否有PU空洞。,9,一般冰箱内胆开裂常见原因,10,五. 改进充填PU的工艺,由于HIPS的热变形温度较低（约80度左右），而PU发泡时的中心反应温度能达到130-170度之间。所以当PU冷却收缩时会对冰箱内胆产生较大的应力。充填PU时，中心反应点正好位于内胆背部，使得内胆背部受到较大的冲击，所以PU冷却及撤模过快是十分有害的，尤其是在HIPS热变形温度以上进行脱模。其次是环戊烷的有效排出，特别是充PU时的顶部要有良好的排气孔，消除环戊烷的聚集以免产生化学腐蚀。适当改进充填位置，比如增加发泡点，多点多枪
6、来代替长期不变的“一枪法”，有效降低发泡温度，减少对内胆的冲击，同时提高生产效率,11,六. 减少化学清洗剂的腐蚀,HIPS其聚合单体是苯乙烯，因此酒精、乙苯、动植物油等芳烃类及烷烃类物质对聚苯乙烯必然具有侵入性。要找到既能清洗干净内胆又对内胆不具伤害的溶剂是比较困难的，目前推荐是：异丙醇（70%）水溶液。用户在使用冰箱时产生的侵入剂一般主要是动植物油，对冰箱内胆的腐蚀与H客户的涂油试验是基本相同的，在应力较集中的部位，一旦长期接触油就会发生开裂。因此在冰箱说明书中要明确告诉使用者及时擦掉冰箱内胆表面的油污，以延长冰箱内胆的使用寿命（特别是饭店里使用冰箱，往往有大量的油污存在，更容易产生开裂）
7、,12,七. 改进压粘合工艺,为了保证双面胶与内胆及蒸发器铝板完全粘合，减少PU空洞，所以用双面胶粘贴后，又用液压装置进行压粘合，但恰恰是在压粘合过程中，内胆被蒸发器盘管、铝板边缘压变形或损伤，这就是为什么会发现内胆后背中心有大量开裂现象的主要原因之一，因此在保证粘结良好的情况下，要尽量减少液压装置压粘时的压力，越低越好。蒸发器盘管的进出如果是横向进出，在进行压粘合时由于固定不好很容易挤压内胆，甚至充PU时也会受挤压，使内胆变形或容易形成PU空洞产生环戊烷腐蚀，因此最好盘管设计成纵向底部进出。,13,八. 优化电加热补偿器，减少内胆冷热温差,由于温度补偿器（电加热丝）处最高温度可达60-70度
8、（PU保温后），十分接近HIPS材料的热变形温度，冬天电热丝长期处在工作状态对内胆的损伤是巨大的，正好电加热丝上部又是蒸发器盘管，相者的温差达到80左右，内胆材料十分容易老化。因为冰箱内胆材料最好的性能是抗冷及抗环戊烷，而不是抗高温，因此电加热丝的功率越低越好。为了进一步降低电加热丝的功率，热敏测温元件应适当靠近电热丝侧。,14,九. 正确认识HIPS的耐油性,聚苯乙烯因其自身的特点，耐油性比ABS要差，但BYC的2710由于提高了其橡胶的利用率，其耐油性比一般的HIPS要强，与竞争对手同类产品相比，其耐油性及易加工性和回料性能都是比较好的。在H客户涂油试验中，一次次证明了冰箱内胆开裂是应力和腐蚀双重作用下产生的，如果没有大的应力应变或者内胆表面没有细微的微裂缝，涂油后内胆在短时内（一周以内）是不会开裂的。所以涂油试验确实可以用来检查冰箱内胆的应力薄弱点或内胆受损部位，但不管怎样，这是个破坏性试验，不能运用到日常冰箱检验中去。,15,2710涂油后绝对伸长率的变化趋势图,16,十. 冰箱开裂原因统计图表,
