運用微量物證技術鑒定PVC壓延機螺桿損壞的原因

趙宏社　夏海紅　陳鵬浩　張　旭　尚燦　孫芳榮　趙宗寶（蘇州華碧司法鑒定所，江蘇蘇州　215000）

運用微量物證技術鑒定PVC壓延機螺桿損壞的原因

趙宏社夏海紅陳鵬浩張旭尚燦孫芳榮趙宗寶
（蘇州華碧司法鑒定所，江蘇蘇州215000）

通過成分分析、能譜分析、金相分析等微量物證鑒定手段進行檢測分析，找出了壓延機螺桿損壞的真正原因。PVC壓延機在運行過程中，由于行星螺桿存在原生裂紋，且受到集中應力的作用發生崩裂脫落，脫落的碎塊掉入PVC膠料中，在行星螺桿和筒套的相互作用下往前推進，造成行星壓延機的行星螺桿不同程度的損傷。

PVC壓延機損壞原因鑒定

1　壓延機工作原理

壓延機的工作原理是兩個相鄰輥筒在等速或有速比的情況下相對回轉時，將具有一定溫度和可塑性的膠料在輥面摩擦力的作用下被拉如輥距中，由于輥距截面的逐漸變小，使膠料逐步受到強烈的擠壓與剪切而延展成型，從而完成紡織物覆膠（擦膠或貼膠）鋼絲簾布貼膠、膠片壓延或壓型，以及多層膠片的貼合。

2　壓延機設備的受損情況

2014年05月02日晚20時43分左右，位于浙江省海寧市某公司壓延車間2號Φ24"×80"L逆L型五輥壓延機生產線產品出現瑕疵，同時機器受損。中國太平洋財產保險股份有限公司海寧支公司委托我單位對壓延機設備受損原因進行技術鑒定。壓延機設備的受損情況如下：HT250行星壓延機的行星螺桿、中間大螺桿及筒套存在不同程度的崩齒和掉齒現象（見圖1、圖2）；Φ10"過濾押出機螺桿頂部擠傷（見圖3）、螺桿表面鍍層脫落、筒套存在損傷痕跡。

圖1　涉案行星壓延機結構及損傷

圖2　壓延機螺桿受損情況

圖3　過濾押出機受損情況

圖4　行星螺桿螺槽與螺紋缺陷圖片

圖5　行星螺桿缺陷和裂紋圖片

圖6　螺桿螺紋部位金相組織圖片

表1　成分分析比對表

（續表1）

圖7.1 行星螺桿EDS譜圖

圖7.2 金屬碎屑1EDS譜圖

圖7.3 金屬碎屑2EDS譜圖

我所鑒定人員根據壓延機的損壞情況，同時依據現場的勘驗及詢問情況，取樣損壞的壓延機，并帶回我所實驗室進行了相關的檢測及技術分析。

3　外觀檢測

對取回的樣品進行外觀檢測，發現螺紋崩裂處和螺槽處（已經打磨光滑）存在缺陷（見圖4）。

依據GB/T 19863-2005《體視顯微鏡試驗方法》對樣品1的缺陷部位取樣觀察，發現螺桿表面存在凹陷現象，螺桿表面打磨后此凹陷現象依然存在，為螺桿自身內部缺陷；缺陷周圍還存在裂紋，為原生裂紋。（見圖5）

4　金相分析

依據GB/T 13298-1991《金相顯微組織檢驗方法》對樣品的螺紋部位進行金相分析，經拋磨、腐蝕處理后，發現樣品螺紋部位金相組織為馬氏體（見圖6）。

5　成分分析

從樣品的螺紋部位切取部分材料作為樣品1，利用相關的有機溶劑將樣品溶解過濾得到金屬碎屑（下稱樣品2）。依據GB/T 20125-2006《低合金鋼 多元素含量的測定 電感耦合等離子體原子發射光譜法》、NACIS/C H116：2013《過硫酸銨氧化滴定法測定鉻量》對樣品1、樣品2進行成分分析，結果見下表1。

由表1檢測結果可知，行星螺桿材質與PVC膠料中所夾雜的金屬屑的主要元素種類具有同一性，元素含量接近。利用掃描電鏡/ EDS能譜儀對金屬碎屑和行星螺桿元素進行分析（譜圖見圖7.1-7.3），發現金屬碎屑與行星螺桿材質元素種類具有同一性。

6　分析說明

由“外觀檢測”可知，螺桿表面存在凹陷現象，螺桿表面打磨后此凹陷現象依然存在，為螺桿自身內部缺陷；對缺陷處進行取樣，在體視顯微鏡下觀察，發現缺陷周圍存在裂紋，為原生裂紋。由“金相分析”可知，涉案螺桿螺紋部位的金相組織為馬氏體。由“成分分析”可知，涉案壓延機膠料中的金屬碎屑和行星螺桿材質具有同一性，PVC料中未發現其他外來物質。

7　結語

綜上分析可知，斷裂的PVC壓延機在運行過程中，行星螺桿在與中間大螺桿和筒套嚙合運動中，原生裂紋部位受到集中應力的作用發生崩裂脫落，脫落的碎塊掉入PVC膠料中，在行星螺桿、中間大螺桿和筒套的相互作用下往前推進，造成行星壓延機的行星螺桿、中間大螺桿及筒套不同程度的損傷，進而導致過濾壓延機螺桿頂部擠傷。

We use variety of methods of trace evidence technology， such as EDS、Metallographic analysis etc.. We finally found out the reason for the screw of PVC rolling mill damage. The planetary screw occurs chipping off during the PVC rolling mill operation，due to the presence of primary cracks. And then the fragments of the screw fall into the PVC. In the finally the planetary screw and the sleeve occur different degrees of damage， because of the interaction between the planetary screw and sleeve.

PVC rolling mill； The reason for damage； Identification

趙宏社（1969—），男，本科，工學學士，從事模具與機械設備方面工作20余年，司法鑒定人。