熱鑲嵌完成后,樣品邊緣出現(xiàn)放射狀裂紋甚至整體開(kāi)裂,是金相制樣中讓人頭疼的問(wèn)題之一。開(kāi)裂不僅毀掉一整塊樣,更會(huì)在后續(xù)磨拋中反復(fù)感染、無(wú)法消除,直接耽誤檢測(cè)進(jìn)度。其實(shí),邊緣開(kāi)裂并非玄學(xué),背后的原因清晰可循,對(duì)策也并不復(fù)雜。
原因一:樣品尺寸過(guò)大或邊角太鋒利。 試樣截面超出定型腔的合理包容范圍,尖角處形成應(yīng)力集中點(diǎn),樹(shù)脂固化收縮時(shí)應(yīng)力無(wú)處釋放,必然開(kāi)裂。
解決辦法: 適當(dāng)縮小樣品尺寸,或更換大一號(hào)模具;對(duì)鋒利邊角進(jìn)行倒圓處理,遠(yuǎn)離鑲樣邊緣。
原因二:鑲嵌料受潮或混入空氣。 樹(shù)脂吸濕后,固化過(guò)程中水分蒸發(fā)產(chǎn)生內(nèi)壓,沿圓周方向撕裂;混入空氣則形成氣泡核心,成為裂紋起點(diǎn)。
解決辦法: 鑲嵌料密封干燥保存,使用前預(yù)熱烘干;鑲嵌時(shí)采用分次加壓排氣,液態(tài)瞬間釋放壓力可有效避免圓周裂紋。
原因三:固化壓力不足或保壓時(shí)間太短。 樹(shù)脂尚未完全致密化就開(kāi)模,芯部反彈膨脹,邊緣首當(dāng)其沖。尤其是保邊型高硬度樹(shù)脂,20MPa以下的壓力根本壓不緊。
解決辦法: 延長(zhǎng)保壓時(shí)間,適當(dāng)提高壓力。對(duì)于高硬度保邊樹(shù)脂,使用液壓式設(shè)備提供充足壓力,氣動(dòng)加壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
Q1:開(kāi)裂和縮邊怎么區(qū)分?
A1:開(kāi)裂是樹(shù)脂或樣品本體出現(xiàn)貫穿性裂紋;縮邊是樹(shù)脂與樣品界面分離、邊緣未被包裹。縮邊多因樣品表面臟污或樹(shù)脂保邊性差導(dǎo)致,開(kāi)裂則與應(yīng)力和壓力直接相關(guān)。
Q2:保邊型樹(shù)脂就一定不會(huì)開(kāi)裂嗎?
A2:不一定。保邊樹(shù)脂雖然能與樣品邊緣化學(xué)結(jié)合,但如果樣品尖角未倒圓、壓力不足或固化溫度偏高,照樣會(huì)從尖角處放射狀開(kāi)裂。保邊是降低風(fēng)險(xiǎn),不是消除風(fēng)險(xiǎn)。
Q3:設(shè)備對(duì)防止開(kāi)裂有多大影響?
A3:影響非常大。壓力不足是開(kāi)裂的主因之一,而手動(dòng)設(shè)備或氣動(dòng)設(shè)備很難穩(wěn)定輸出高壓。采用液壓加壓、程序化控制溫度和保壓時(shí)間的設(shè)備,能從根源上減少人為失誤。
說(shuō)到設(shè)備,朗普朗PRESSLAM 1.1自動(dòng)熱鑲嵌機(jī)在防開(kāi)裂方面確實(shí)有一套。它提供4種加壓模式,壓力范圍0—1,600 daN,足以應(yīng)對(duì)高硬度保邊樹(shù)脂的致密化需求;5.7英寸觸摸屏支持參數(shù)全程可視化修改,300組程序可存儲(chǔ)調(diào)用,避免每次手工設(shè)定帶來(lái)的偏差;自帶6分鐘自動(dòng)預(yù)熱功能,減少因溫度不均導(dǎo)致的固化不全。對(duì)于反復(fù)遭遇邊緣開(kāi)裂的實(shí)驗(yàn)室,從設(shè)備端堵住壓力和溫控的漏洞,比反復(fù)調(diào)樣更省時(shí)間。
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