旋钮扭矩测试改善分析报告

芳芳

旋钮扭矩测试改善分析报告<塑料电镀旋钮产品扭矩测试>
距离问题发生时已经有四个多月了，在这过去的几个月，每一天都在忙碌着这样一件事情，就是几款类似的塑料电镀旋钮产品扭矩测试改善问题。
刚开始接到客户投诉的时候，我很懵，因为做了几年的质量工作，很少碰到这样的测试要求。一般的功能性测试，不碍乎，附着力、中性盐雾测试、膜厚测试、冷热循环测试、耐磨测试。要求稍微严格的也就是微孔测试，电位差测试，CASS测试、人工汗测试、锯磨测试等诸如此类。而扭矩测试最终还是依赖于产品的特殊要求，产品多为洗衣机、广播等电器上所使用。
经过与工程部工程师的合作和检讨，终于在8月底的某一天，试验测试结果OK，最终将这一技术难题得以攻关。虽然我们无法确定扭矩测试NG的真正根源源自何处，但至少批量性生产测试没有再出现NG的问题。整个过程虽然很辛苦，但还是有所收获的。

以下是整个问题的分析检讨改进试验方向和过程：
1.扭矩检测设备的差异或异常
2.人员的检测方式&方法；
3.产品的注塑机台设备以及注塑参数；
4.产品所使用的材料；
5.产品的绝缘效果以及绝缘油；
6.不同的电镀电镀参数；
7.产品结构的更改；
8.更改产品模具运水
9.产品弹片的安装先后顺序；
10.弹片加热后装配测试；

在以上十组试验当中，起到了决定性因素要数左后四组；但毕竟产品生产是一个有机组合体，所以每一步都有一定的影响。具体分为：
1.扭矩检测设备的差异或异常；因为在考虑客户投诉问题上，为了确认彼此公司所使用的仪器是否有差异或异常，即需要对异常的设备进行检测和校正。但最终客户将仪器带会我们公司时，还是发现客户的仪器存在一定的偏差（国家仪器计量单位检测结果）。从而可以排除因仪器问题造成的测量误差。如果可以的话，可以选择和客户一样的检测设备。
2.人员的检测方式&方法；毕竟是塑料产品，在经过强大的外力扭动下，产品的孔壁自然会出现一定的裂痕或爆裂时（或伴有咔嚓声），而这就是扭矩测试的判定方法，同时依据判定的标准值加以最终的判定。
因客户的不同，所以在要求上也可能存在一定的差异。客户给我们的测试标准是，先顺时针方向检测，达到标准值后归零，再逆时针方向检测，同样达到标准值时才能判定扭矩测试合格；在测试过程中，不管是顺时针还是逆时针测试，只要没有达到标准值时都判定产品扭矩测试NG。
（其中关于顺指针测试后再进行逆时针测试这种测试方法，我询问过广东省计量科学研究院的技术人员。给我的解释是：扭矩测试，按照国内的标准只能选择一个方向，或顺指针或逆时针。测试时有个介值（判定值），就是当测试值达到标准值后再进行最终的测量，直至产品爆裂为止，记录最后显示值作为结果值）。
3.产品的注塑机台设备以及注塑参数；在产品注塑时，需要评估产品的特殊结构以及产品的大小等方面来考虑使用多大吨位的注塑机，这一点很重要，尤其对产品的稳定性要求特别重要。
4.产品所使用的材料；注塑所使用的材料有很多种，但其中最常用的应该是ABS727,ABS757，T45,MG37EP ,3001M等。而在选择ABS时，需要按用途选择不同的材料。（ABS按用途可分为通用级(包括各种抗冲级)、阻燃级、耐热级、电镀级、透明级、结构发泡级和改性ABS等）。其中电镀级常用于制造汽车部件、各种旋钮、铭牌、装饰品和日用品；所以我们在生产时选择电镀级的ABS727材料。因为3001M或MG37EP虽然在电镀或扭矩测试方面比较占优势，但成本方面却比ABS727明显处于劣势地位，所以一般不选择使用。T45材料同样在扭矩测试方面要占优势，但电镀难度较大，产品表面很容易出现颗粒状或漏镀不良现象。所以此种材料一般会使用在汽车产品上较多或客户制定要求才会使用。
最终我们选择ABS727，但在注塑过程中是不允许添加任何比例的水口料的。（虽然无法用试验去验证水口料添加何种分量会影响产品扭矩测试，但为了排除水口料对产品的影响，所以在生产时严禁使用水口料）。
5.产品的绝缘效果以及绝缘油；使用绝缘的作用，只要是为了防止产品部分位置电镀时上镀层，所以使用绝缘油进行遮挡。绝缘效果对产品的扭矩测试影响不是很大。但直接电镀的产品因为其镀层在一定程度上会对产品的弹片安装以及相对的作用力下有着很大的影响。（具体第9点中会说明）
6.不同的电镀电镀参数；其选择的电镀参数是否合适，只能从产品的一般测试功能方面进行评估。在电镀过程中，温度对产品的扭矩测试存在很大影响，不同的温度对素材的内应力的释放有着很大的作用，相对应的测试即可以选择产品镀层的附着力测试(或称百格测试），附着力的测试在一定程度上可以验证产品内部存在的内应力的程度。附着力测试有大面积脱落，则可以说明产品内应力较大，影响镀层与塑料层的结合性。
7.产品结构的更改；产品的孔壁结构，应该可以说产品的孔壁结构对扭矩测试结果其中至关重要的影响。
产品结构的设计，意见将产品孔壁设计的更厚，如果扭矩测试结果需要达到20Lbf-in的话，则产品孔壁最好设计为2.2mm以上。当然孔壁设计越厚扭矩测试结果可能会越好。
产品的孔壁内径与产品内所装弹片的尺寸大小，最好相差3%左右最好，而且在不影响插拔力的条件下尽量将产品的孔径加大，最好在产品的上限，或客户没有管控尺寸的条件下，可以在规格外适当放大尺寸0.02-0.03mm。
8.更改产品模具运水，主要也是在注塑过程中，降低或稳定模具温度，从而降低或减少产品的内应力，以改善产品的扭矩测试（同第6点）
9.产品弹片的安装先后顺序；主要也是考虑产品的内应力对产品扭矩测试的影响；产品的注塑过程中产品内部本身就存在的一定的内应力；在电镀过程中，经过高温的处理，产品内应力必然是一个释放的过程，同时产品在经过高温处理时会产生一个热涨的结果，而电镀放置冷却后又会产生一个收缩的结果，热涨和冷缩能否达到平衡的水平很难测量。但产品测试后的结果可以得到一个结论，结论就是：热涨是两个相向的方向运动的，所以孔径自然就也会相对缩小，必然会对孔内安装的弹片造成一个挤压的过程。弹片是金属制品，在收挤压力的作用下必然会出现对应的反弹力，从而导致产品孔壁产生更大的挤压力，经过这样的两次相对的作用力，产品孔壁必然会遭受很大程度上的破坏，从而最终会影响产品的扭矩测试效果以及测试结果。所以在产品设计需要绝缘时，我们一般会选择，电镀前安装弹片，然后套上胶套后电镀，这样即可以让弹片在电镀高温处理的过程与产品达到两个力的理想平衡，同时也避免了产品的孔壁上镀层。
10.弹片加热后装配测试；是相对第9点内容来进行的，即在产品设计需要电镀时，对弹片加热，也是对弹片的增加一个弹片的作用力，从而让弹片的作用力和产品的作用力达到类似平衡的效果。


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