इंजीनियरिंग टूल्स

प्लास्टिक के लिए आसंजन विफलता ट्रबलशूटर

आपका बंधन, प्रिंट या कोटिंग कैसे विफल हुआ, इस बारे में पाँच प्रश्नों के उत्तर दें। ट्रबलशूटर सबसे संभावित कारणों को क्रम से रखता है और बताता है कि पहले क्या जाँचें।

विफलता का निदान करें

जो आप जानते हैं उसका उत्तर दें और जो नहीं जानते उसे छोड़ दें। रैंकिंग उस क्रम से शुरू होती है जिसमें ये कारण व्यवहार में सामने आते हैं - सबसे आगे, बड़े अंतर से, अपर्याप्त या घटा हुआ उपचार, फिर मोल्ड रिलीज़ और सिलिकॉन, फिर एडिटिव माइग्रेशन - और आपके उत्तरों के अनुसार उसे समायोजित करती है।

1. विफलता कहाँ हुई? विफल जोड़ या उखड़े हुए प्रिंट की दोनों सतहों को देखें - 10-40x स्टीरियो माइक्रोस्कोप से कुछ ही मिनटों में स्थिति स्पष्ट हो जाती है।
2. प्लास्टिक कौन-सा है?
3. विफलता कब हुई?
4. क्या सतह का पूर्व-उपचार किया गया था?
5. आपने क्या देखा? (जो भी लागू हों, सभी चुनें)

प्लास्टिक पर आसंजन विफलता के सामान्य कारण

हर कारण के साथ वे संकेत दिए गए हैं जो उसकी ओर इशारा करते हैं, उसकी पुष्टि कैसे करें और उसे कैसे ठीक करें। एक समय में एक ही चर बदलें; किसी कारण का सबसे पक्का प्रमाण यह है कि आप दोष को बंद करके फिर से उत्पन्न कर सकें।

सतह ऊर्जा बहुत कम (बिना उपचार या अपर्याप्त उपचार)

चिपकाने वाले पदार्थ, इंक या कोटिंग ने सतह को कभी वेट ही नहीं किया, इसलिए उसके पास पकड़ने के लिए लगभग कुछ नहीं है। पॉलीओलेफ़िन, एसीटल, फ्लोरोपॉलिमर और TPE पर यह सबसे आम एकल कारण है।

सामान्य संकेत

  • साफ़ उखड़ना - प्लास्टिक अछूता दिखता है
  • द्रव बूँदों में सिमटते हैं, क्रॉल करते हैं या फ़िश-आई बनाते हैं
  • निम्न-ऊर्जा प्लास्टिक: PP, PE, TPO, एसीटल, PTFE, सिलिकॉन

पुष्टि कैसे करें

समाधान कैसे करें

  • पूर्व-उपचार: फ्लेम, कोरोना, वायुमंडलीय या कोल्ड गैस प्लाज़्मा, या फ्लोरोपॉलिमर और सिलिकॉन के लिए Pyrosil®
  • इंक और चिपकाने वाले पदार्थों के लिए सामान्य लक्ष्य 38-44 dyn/cm हैं; स्ट्रक्चरल बंधनों को अधिक चाहिए (नायलॉन 50-54)
  • हर शिफ़्ट में उपचार स्तर सत्यापित करें

और पढ़ें: सतह पूर्व-उपचार · सतह ऊर्जा की व्याख्या

प्रोसेसिंग से पहले उपचार का प्रभाव घट गया

पार्ट का उपचार किया गया था, लेकिन बढ़ी हुई सतह ऊर्जा प्रिंटिंग या बंधन से पहले ही घट गई। पॉलिमर श्रृंखलाओं के पुनः अभिविन्यस्त होने और एडिटिव्स के सतह पर आने से उपचारित सतहें ऊर्जा खो देती हैं - पॉलीओलेफ़िन पर अधिकतर पहले 24 घंटों में, और गर्म भंडारण में और भी तेज़ी से।

सामान्य संकेत

  • पार्ट्स बैच में उपचारित करके भंडारित किए गए
  • ताज़ा पार्ट्स पर अच्छे परिणाम, पुराने स्टॉक पर कमज़ोर
  • ऐसी लाइन जो सर्दियों में ठीक चले और गर्मियों में विफल हो

पुष्टि कैसे करें

  • एक ताज़ा पार्ट का उपचार करें और तुरंत कोटिंग या बंधन करें - यदि यह काम करे, तो समस्या उपचार और प्रक्रिया के बीच है
  • प्रभाव घटने का वक्र मापें: 0, 1, 4 और 24 घंटे; 3, 7, 14 और 28 दिन

समाधान कैसे करें

  • प्रोसेस विनिर्देश में उपचार से बंधन तक का अधिकतम अंतराल लिखें
  • प्रक्रिया से ठीक पहले इनलाइन उपचार करें; उपचारित पार्ट्स को ठंडा रखें
  • उपचार के तुरंत बाद लगाया गया प्राइमर सक्रियता को स्थिर कर देता है; Pyrosil® कुछ सप्ताह से कुछ महीनों तक टिकता है

और पढ़ें: प्लाज़्मा उपचार कितने समय तक टिकता है

मोल्ड रिलीज़, सिलिकॉन या अन्य संदूषण

सतह पर मौजूद कोई चीज़ संपर्क को रोकती है: सिलिकॉन-युक्त मोल्ड रिलीज़, हाथों का तेल, हवा में उड़ता ओवरस्प्रे, कंप्रेसर तेल या सफ़ाई सॉल्वेंट का अवशेष। पूर्व-उपचार सतह पर मौजूद हर चीज़ को सक्रिय कर देता है, इसलिए संदूषित पार्ट भी dyne परीक्षण पास कर सकता है।

सामान्य संकेत

  • अच्छी dyne रीडिंग, कमज़ोर आसंजन
  • असमान विफलताएँ (विफल उपचार आमतौर पर पूरे पार्ट या पूरे रन को प्रभावित करता है)
  • फ़िश-आई, क्रेटर या क्रॉलिंग

पुष्टि कैसे करें

  • बाहरी रिलीज़ के बिना मोल्ड किए गए पार्ट्स के साथ स्प्लिट-लॉट ट्रायल
  • विफल सतह और वाइप नमूनों का FTIR-ATR या XPS
  • प्लांट की कंप्रेस्ड एयर को एक साफ़ सफ़ेद कपड़े पर फूँकें

समाधान कैसे करें

  • मोल्डिंग सुविधा में सिलिकॉन स्प्रे का कभी उपयोग न करें - ये हर मशीन तक पहुँच जाते हैं
  • जल में घुलनशील मोल्ड रिलीज़ को प्राथमिकता दें; जिन पार्ट्स पर पेंट होना है उन पर वैक्स और इंटरनल रिलीज़ से बचें
  • ऐसे सॉल्वेंट से सफ़ाई करें जो संदूषक को घोल दे और पार्ट को नुकसान न पहुँचाए - अल्कोहल सतही गंदगी हटाता है, हाइड्रोकार्बन नहीं
  • पाउडर-रहित दस्ताने; सिलिकॉन-युक्त दस्ताने या पैकेजिंग नहीं

और पढ़ें: मोल्डेड पार्ट्स पर कोटिंग दोष · बंधन विफलताएँ

एडिटिव माइग्रेशन (प्लास्टिसाइज़र, स्लिप एजेंट, ब्लूमिंग)

प्लास्टिक में मौजूद एडिटिव्स - प्लास्टिसाइज़र, स्लिप और एंटीस्टैटिक एजेंट, फ्लेम रिटार्डेंट, इंटरनल मोल्ड रिलीज़ - मोल्डिंग के बाद सतह पर माइग्रेट होकर इंटरफ़ेस को कमज़ोर करते हैं। देर से होने वाली विफलताओं में यह कारण अनुपात से कहीं अधिक आम है।

सामान्य संकेत

  • शुरू में पास, कुछ दिन, सप्ताह या महीने बाद विफल
  • पुराने पार्ट्स पर मोम जैसी या चिकनी परत
  • लचीला PVC, TPE, या स्लिप एडिटिव्स वाले फ़िल्म और क्लोज़र ग्रेड

पुष्टि कैसे करें

  • ताज़ा और पुराने पार्ट्स पर आसंजन की तुलना करें
  • विफल इंटरफ़ेस का FTIR या XPS
  • नियंत्रण के रूप में किसी दूसरे लॉट या ग्रेड का ट्रायल करें

समाधान कैसे करें

  • ग्रेड या एडिटिव पैकेज बदलें; इंटरनल मोल्ड रिलीज़ से बचें
  • मोल्डिंग के तुरंत बाद उपचार करें और बंधन या कोटिंग करें
  • माइग्रेशन-प्रतिरोधी चिपकाने वाला पदार्थ या बैरियर प्राइमर उपयोग करें

और पढ़ें: पेंट और इंक की परत क्यों उखड़ती है · पेंटिंग के लिए प्लास्टिक की तैयारी

इंक, कोटिंग या चिपकाने वाला पदार्थ प्लास्टिक के अनुकूल नहीं

साफ़, ठीक से उपचारित सतह पर भी कुछ केमिस्ट्री कुछ रेज़िन से बंधन नहीं बनातीं। उत्पाद को किसी अन्य सब्सट्रेट या किसी अलग प्रोसेस विंडो के लिए क्वालिफ़ाई किया गया था।

सामान्य संकेत

  • अच्छे dyne स्तर के बावजूद साफ़ उखड़ना
  • एक प्लास्टिक या रंग पर काम करता है, दूसरे पर विफल

पुष्टि कैसे करें

  • इसी विशिष्ट ग्रेड के लिए क्वालिफ़ाइड उत्पाद के साथ तुलनात्मक ट्रायल

समाधान कैसे करें

  • रेज़िन के लिए क्वालिफ़ाइड केमिस्ट्री चुनें, या प्राइमर अथवा आसंजन प्रमोटर जोड़ें

और पढ़ें: चिपकाना व जोड़ना · इंजीनियरिंग सेवाएँ

अपूर्ण क्योरिंग या ग़लत अनुप्रयोग

चिपकाने वाले पदार्थ या कोटिंग ने कभी पूरी मज़बूती विकसित नहीं की: ग़लत मिश्रण अनुपात, बहुत कम समय या ताप, कम UV डोज़, या बहुत अधिक मात्रा। ज़रूरत से अधिक चिपकाने वाला पदार्थ लगाना बंधन विफलताओं का एक प्रमुख कारण है।

सामान्य संकेत

  • चिपकाने वाला पदार्थ या कोटिंग दो परतों में बँटी (कोहेसिव विफलता)
  • नरम या चिपचिपी सामग्री
  • मोटी या असमान बॉन्ड लाइन

पुष्टि कैसे करें

  • मिश्रण अनुपात, क्योरिंग समय और तापमान, तथा UV डोज़ जाँचें
  • क्योर हुई फ़िल्म का कठोरता या सॉल्वेंट-रब परीक्षण

समाधान कैसे करें

  • बॉन्ड लाइन पतली और एकसमान रखें - अधिकतम शियर सामर्थ्य के लिए आमतौर पर 3-5 mil
  • दो-भाग वाले एपॉक्सी को पूर्ण क्योरिंग के लिए 75°F (24°C) पर लगभग 7 दिन चाहिए, जब तक कि ताप से क्योरिंग तेज़ न की जाए
  • पहले से मापे गए कार्ट्रिज मिश्रण की ग़लतियाँ समाप्त करते हैं

और पढ़ें: चिपकाना व जोड़ना

मोल्डेड-इन स्ट्रेस और सॉल्वेंट का प्रभाव

चिपकाने वाले पदार्थ, इंक, कोटिंग या क्लीनर में मौजूद सॉल्वेंट या मोनोमर तनावग्रस्त अनाकार प्लास्टिक - पॉलीकार्बोनेट, ऐक्रेलिक, पॉलीस्टाइरीन, ABS - पर हमला करते हैं और बॉन्ड लाइन पर उसमें दरार डाल देते हैं, कभी-कभी कुछ घंटों बाद।

सामान्य संकेत

  • बंधन या प्रिंट के पास क्रेज़िंग या दरारें
  • अनाकार प्लास्टिक: PC, PMMA, PS, ABS
  • उच्च-तनाव वाले क्षेत्रों में केंद्रित विफलताएँ

पुष्टि कैसे करें

  • सॉल्वेंट-स्ट्रेस निमज्जन परीक्षण (ABS के लिए ग्लेशियल एसिटिक अम्ल)
  • पार्ट्स के एक सेट को हीट डिफ़्लेक्शन तापमान से नीचे एनील करें और तुलना करें

समाधान कैसे करें

  • रेज़िन के अनुकूल केमिस्ट्री चुनें
  • मोल्डिंग स्थितियों या एनीलिंग से मोल्डेड-इन स्ट्रेस कम करें

और पढ़ें: एनवायरनमेंटल स्ट्रेस क्रैकिंग

जोड़ का डिज़ाइन और थर्मल स्ट्रेस

फ़ील्ड में कोहेसिव विफलताएँ आमतौर पर जोड़ के ख़राब डिज़ाइन के कारण होती हैं: बहुत कम ओवरलैप, पील या क्लीवेज लोड, या धातु या काँच से जुड़े ऐसे प्लास्टिक जो तापमान बदलने पर बहुत अलग दरों से फैलते हैं।

सामान्य संकेत

  • थर्मल साइक्लिंग के बाद विफलता
  • किनारों या कोनों से शुरू होती है
  • धातु या काँच से जुड़ा प्लास्टिक

पुष्टि कैसे करें

  • असेंबली का थर्मल साइक्लिंग परीक्षण
  • दोनों सामग्रियों के प्रसार की तुलना चिपकाने वाले पदार्थ के एलॉन्गेशन से करें

समाधान कैसे करें

  • जोड़ को पील के बजाय शियर के लिए डिज़ाइन करें; ओवरलैप बढ़ाएँ
  • अधिक टफ़, अधिक लचीले चिपकाने वाले पदार्थ का उपयोग करें और बॉन्ड-लाइन की मोटाई नियंत्रित करें

और पढ़ें: चिपकाना व जोड़ना

प्लास्टिक की बाहरी परत में कमज़ोर बाउंड्री लेयर

बंधन पार्ट की बाहरी परत से अधिक मज़बूत है। मोल्डिंग के दौरान विघटित सामग्री, ब्लूम हुई एडिटिव परत, कम रेज़िन वाली या ग्लेज़्ड बाहरी परत, या अतिरिक्त सॉल्वेंट से बची धुँध - ये चिपकाने वाले पदार्थ के साथ उखड़ जाती हैं।

सामान्य संकेत

  • चिपकाने वाले पदार्थ या कोटिंग की ओर प्लास्टिक की एक परत
  • फ़िल्ड ग्रेड या अधिक रीग्राइंड
  • अच्छी dyne रीडिंग, कमज़ोर पील सामर्थ्य

पुष्टि कैसे करें

  • विफल चिपकाने वाले पदार्थ की सतह का FTIR
  • नियंत्रण के रूप में वर्जिन-रेज़िन लॉट का ट्रायल करें
  • मेल्ट तापमान और रेज़िडेंस टाइम की समीक्षा करें

समाधान कैसे करें

  • मोल्डिंग स्थितियाँ सुधारें; रीग्राइंड सीमित करें
  • टम्बलिंग या ब्लास्टिंग से कठोर मोल्डेड परत की ग्लेज़िंग हटाएँ
  • सफ़ाई सॉल्वेंट केवल उतना ही उपयोग करें जितना आवश्यक हो

और पढ़ें: पेंट और इंक की परत क्यों उखड़ती है

अति-उपचार

इष्टतम बिंदु के बाद, उपचार पॉलिमर सतह को खंडित करके एक कमज़ोर रूप से बंधी परत बना देता है, जो लोड पड़ने पर विफल हो जाती है। अधिक उपचार बेहतर नहीं है।

सामान्य संकेत

  • ऊँचा dyne स्तर, कमज़ोर या पाउडर जैसी सतह
  • पिनहोल; विफलता प्लास्टिक के ठीक भीतर
  • आगे की हीट सीलिंग या वेल्डिंग प्रभावित

पुष्टि कैसे करें

  • उपचार सीढ़ी: कई उपचार स्तरों पर आसंजन का परीक्षण करें

समाधान कैसे करें

  • कोरोना वॉट घनत्व या फ्लेम और प्लाज़्मा डोज़ कम करें
  • कोल्ड गैस प्लाज़्मा में, पावर घटाने से पहले समय घटाएँ
  • उपचार की निचली के साथ-साथ ऊपरी सीमा भी निर्दिष्ट करें

और पढ़ें: सतह पूर्व-उपचार

प्लास्टिक में नमी

हाइग्रोस्कोपिक रेज़िन - नायलॉन, पॉलीकार्बोनेट, ABS - जल अवशोषित करते हैं। क्योरिंग के दौरान गर्म होने पर ये उसे बॉन्ड लाइन या कोटिंग में बुलबुलों और फफोलों के रूप में छोड़ते हैं। नायलॉन अपने भार का 3% से अधिक अवशोषित कर सकता है।

सामान्य संकेत

  • हीटेड क्योरिंग के बाद बुलबुले, रिक्तियाँ या फफोले
  • नायलॉन, PC या ABS पार्ट्स
  • आर्द्र मौसम में अधिक

पुष्टि कैसे करें

  • पार्ट्स के एक नमूने को सुखाकर तुलना करें

समाधान कैसे करें

  • मोल्डिंग के तुरंत बाद बंधन या कोटिंग करें
  • पार्ट्स को डेसिकैंट के साथ सीलबंद रखें; प्रोसेसिंग से पहले सुखाएँ

और पढ़ें: नायलॉन का बंधन

पर्यावरणीय प्रभाव (आर्द्रता, रसायन, UV)

जोड़ तब तक ठीक था जब तक उसका सामना गर्मी और आर्द्रता, क्लीनर, ईंधन, पसीने या धूप से नहीं हुआ। जो बंधन बनने के दिन परीक्षण में पास होता है, वह इंटरफ़ेस पर हाइड्रोलिटिक प्रभाव से महीनों बाद विफल हो सकता है।

सामान्य संकेत

  • सूखे परीक्षण में पास, एक्सपोज़र के बाद विफल
  • नरम, फूला हुआ या बदरंग चिपकाने वाला पदार्थ या कोटिंग

पुष्टि कैसे करें

  • त्वरित एजिंग - उदाहरण के लिए 158°F (70°C) पर 5 दिन सूखा और 90°F (32°C) / 90% RH पर 5 दिन, परिवेशी नियंत्रण नमूने की तुलना में, फिर पील या टेप परीक्षण

समाधान कैसे करें

  • एक्सपोज़र के लिए रेटेड चिपकाने वाला पदार्थ या कोटिंग चुनें
  • विनिर्देश में हर तात्कालिक आसंजन परीक्षण के साथ एजिंग के बाद का परीक्षण जोड़ें

और पढ़ें: त्वरित एजिंग · ASTM D3359 टेप परीक्षण

बंधन टिका रहा - पार्ट टूट गया

जब प्लास्टिक स्वयं टूट जाए और बंधन अक्षुण्ण रहे, तो बंधन सामग्री से अधिक मज़बूत है: सब्सट्रेट विफलता किसी बंधन प्रक्रिया का इष्टतम परिणाम है। यदि पार्ट बहुत कम लोड पर टूटा, तो समस्या पार्ट में है, आसंजन में नहीं।

सामान्य संकेत

  • प्लास्टिक बॉन्ड लाइन से हटकर टूटा
  • दोनों पार्ट्स पर चिपकाने वाला पदार्थ अक्षुण्ण

पुष्टि कैसे करें

  • विफलता लोड की तुलना डिज़ाइन आवश्यकता से करें

समाधान कैसे करें

  • पार्ट को मज़बूत करें: ज्यामिति, ग्रेड या मोल्डिंग स्थितियाँ

और पढ़ें: बंधन विफलताएँ

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

एडहेसिव, कोहेसिव और सब्सट्रेट विफलता में क्या अंतर है?

एडहेसिव (अंतरापृष्ठीय) विफलता में चिपकाने वाला पदार्थ साफ़ अलग हो जाता है और केवल एक सतह पर रहता है - आमतौर पर यह सतह ऊर्जा, संदूषण या माइग्रेशन की समस्या होती है। कोहेसिव विफलता में चिपकाने वाला पदार्थ स्वयं टूट जाता है और दोनों सतहों पर रहता है - क्योरिंग, अनुप्रयोग और जोड़ के डिज़ाइन को देखें। सब्सट्रेट विफलता में बंधन के बजाय प्लास्टिक टूटता है, जो इष्टतम बंधन सामर्थ्य है। मिश्रित-मोड विफलता में एडहेसिव और कोहेसिव दोनों विफलताओं की विशेषताएँ दिखती हैं।

प्लास्टिक पर पेंट या चिपकाने वाले पदार्थ की विफलता का सबसे आम कारण क्या है?

बड़े अंतर से, अपर्याप्त या घटा हुआ सतह उपचार। मोल्ड रिलीज़ और सिलिकॉन संदूषण दूसरे स्थान पर हैं, और एडिटिव माइग्रेशन तीसरे - उत्पादन के कुछ सप्ताह बाद दिखने वाली विफलताओं में यह अंतिम कारण अनुपात से कहीं अधिक आम है।

चिपकाने वाला पदार्थ पॉलीप्रोपिलीन पर क्यों नहीं चिपकता?

पॉलीप्रोपिलीन की सतह ऊर्जा कम होती है - लगभग 29-31 dyn/cm - और इसमें कोई ध्रुवीय समूह नहीं होते, इसलिए अधिकांश चिपकाने वाले पदार्थ इसे वेट नहीं कर पाते। फ्लेम, कोरोना या प्लाज़्मा उपचार सतह ऊर्जा को 38-44 dyn/cm की सीमा तक बढ़ाता है और ऐसे ध्रुवीय समूह जोड़ता है जिनसे चिपकाने वाला पदार्थ बंधन बना सके।

dyne स्तर अच्छा है, फिर भी बंधन विफल होता है। क्यों?

लगभग हमेशा संदूषण। पूर्व-उपचार सतह पर मौजूद हर चीज़ को सक्रिय कर देता है, और dyne सॉल्यूशन सक्रिय हुए संदूषक को भी आराम से अच्छी रीडिंग दे देगा। उपचार स्तर बढ़ाने से मदद नहीं मिलती; संदूषक - सिलिकॉन मोल्ड रिलीज़, तेल, ओवरस्प्रे, कंप्रेस्ड एयर - को उसके स्रोत तक खोजें।

क्या आइसोप्रोपिल अल्कोहल से पोंछने पर आसंजन सुधरता है?

बहुत थोड़ा। अल्कोहल एक कमज़ोर सॉल्वेंट है: यह सतही गंदगी हटाता है, लेकिन हाइड्रोकार्बन संदूषक नहीं, और यह निम्न-ऊर्जा प्लास्टिक की सतह ऊर्जा नहीं बढ़ाता। ऐसे सॉल्वेंट का उपयोग करें जो वास्तविक संदूषक को घोले पर पार्ट को नुकसान न पहुँचाए, और निम्न-ऊर्जा प्लास्टिक का पूर्व-उपचार करें।

संभावित कारणों की सूची नहीं, मूल कारण चाहिए?

Sabreen प्लास्टिक पार्ट्स पर आसंजन विफलताओं की जाँच करता है - सतह विश्लेषण, प्रोसेस ऑडिट और सुधारात्मक योजना। हमें बताएँ कि क्या विफल हुआ और कैसे।

Scott Sabreen से बात करें
Scott Sabreen

Scott Sabreen
अध्यक्ष एवं मुख्य अभियंता
30 वर्षों से अधिक का अनुभव

अपनी समस्या दो वाक्यों में बताएं। Scott Sabreen स्वयं उत्तर देते हैं, आमतौर पर एक कार्यदिवस के भीतर।

सफलतापूर्वक भेजा गया!

धन्यवाद। Scott को आपका संदेश मिल गया है और वे आमतौर पर एक कार्यदिवस के भीतर ईमेल से उत्तर देंगे।

हमें आपका अनुरोध प्राप्त हो गया है

हमें आपका अनुरोध प्राप्त हो गया है और हम शीघ्र ही संपर्क करेंगे।

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