無損檢測方法在塑料產品常見缺陷檢測中的應用

段富華

摘要：隨著塑料工業的迅速發展，塑料產品以其不僅密度低、比強度高，且具有優異的耐腐蝕性和絕緣性的優勢現已廣泛應用于農業、工業、建筑、包裝、國防尖端工業等各個行業領域，是當今人們日常生活和工業生產中不可缺少的產品。然而在塑料產品加工制造及使用過程中，由于成型材料、成型模具、注塑機、成型環境等多種因素的影響，注塑制品的內在及外觀質量往往存在一定的缺陷。因此，為確保塑料制品的安全使用，通過必要的檢測方法控制塑料產品的質量是十分必要的，而實踐表明：無損檢測則具有突出的優勢，是塑料產品常見缺陷檢測的有效方法。本文綜合分析了塑料制品在成型和使用過程中存在的缺陷及缺陷產生原因，指出成型工藝、原料因素等是其成型過程中產生缺陷的主要原因。并對國內外用于塑料制品的幾種無損檢測方法及其優缺點進行了比較。

關鍵詞：塑料產品；常見缺陷；無損檢測方法

無損檢測技術是利用物質的某些物理性質因存在缺陷或組織結構上的差異使其物理量發生變化這一現象，在不損傷被檢物使用性能及形態的前提下，通過測量這些變化來了解和評價被檢測的材料、產品和設備構件的性質、狀態、質量或內部結構等的一種特殊的檢測技術。近年來無損檢測技術在塑料領域中的應用得到了很大的發展。隨著塑料種類的增多，塑料生產技術的不斷提高，塑料將會發揮越來越大的作用。為了能高質量地生產和正確使用塑料這種高分子材料，必須確切地掌握其物理力學性能及在線實時監測機理和技術。塑料無損檢測技術真好彌補了這一技術要求，它促使塑料的傳統測試方法發生根本性的變革，使塑料質量控制達到一個新的水平。

1塑料產品常見缺陷分析

1.1產品成型過程中產生的缺陷

塑料產品在成型過程中由于原料、工藝、模具等的不完備牲而產生缺陷，塑料原料的聚合方法、結構、分子量及分子量分布對產品性能有較大的影響，一般聚合度越大，平均分子量越高，制品的力學性能越好，耐低溫、耐熱及耐老化性能越高，但同時熔體的流動性差，粘度 高，成型加工困難，物料在機頭內容易分布不勻，造成局部缺料。如果原料中水分含量高，則樹脂的流動性差，容易粘著而產生凝聚，在加工中容易引起氣泡，原料中的雜質對制品的外觀影響較大，加工后在制品表面上形成疵點，還可能引起制品開裂。塑料顆粒大小不均也影響加工時添加劑的分布，而添加劑的分布不均易導致制品表面的缺陷。

塑料制品中的常見缺陷現象有氣泡、龜裂、焊接痕等。常見缺陷、產生原因如下表1：

1.2使用過程中產生的缺陷

塑料產品在使用過程中由于受內外因素的綜合作用，其性能會逐漸變壞，出現老化現象，且一般塑料膨脹系數大，溫度變形大，長期負重會有蠕變，容易變形。塑料產品缺陷或損傷的產生、擴展與積累會加劇塑料的老化，大大降低塑料產品的使用壽命，甚至會照成災難性后果，因此塑料產品在使用過程中的定期檢測極為重要，越來越受到人們的重視。

2無損檢測方法的應用

無損檢測是利用聲、光、電、磁等特性，在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下，檢測被檢對象是否存在缺陷或不均勻性，并對缺陷的類型、性質、數量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化做出判斷和評價，進而判定被檢對象所處的技術狀態的所有技術手段的總稱，是建立在現代科學技術基礎上的一門應用型技術學科，其重要性已得到公認，具體體現在保證機器零件、最終產品的可靠性和安全性上。近年來，科學技術的進步使無損檢測技術獲得了快速發展，不僅射線、超聲等傳統的檢測技術進一步發展，還產生了激光全息干涉、激光超聲、紅外、聲發射、微波、磁記憶、超聲相控陣等眾多的無損檢測新方法、新技術。

本文通過查閱大量文獻資料總結出各方法適用范圍及優缺點，以下為國內外常用的無損檢測方法、適用范圍及優缺點，常用的無損檢測方法如下表2：

從表2可以看出，超聲檢測需要使用耦合劑，且很難檢測出近距離缺陷；滲透檢測只能檢測表面開口缺陷；聲發射檢測必須把材料置于一定的載荷環境中，這對某些成品構件和裝備好的產品是不現實的；激光全息檢測對工作環境要求高，不利于現場檢測，對內部缺陷檢測靈敏度不高；紅外檢測費用高，對內部缺陷的形狀和定位不精確；熱成像法要求工件表層有較好的熱吸收率。綜合分析知射線檢測結果直觀易于觀察和保存，且對缺陷定性容易，定量定位方便，現在發展起來的數字射線自動探傷系統可對塑料制品進行批量檢測，故得出結論：射線檢測是塑料制品最適合的無損檢測方法。

射線檢測 （Radiographic testing，RT）是基于被檢測件對透入射線的不同吸收來檢測零件內部缺陷的檢測方法，其幾乎適用于所有材料，能直觀地顯示缺陷影像，便于對缺陷進行定性、定量分析，射線底片可長期保存，對體積型缺陷比較靈敏，但難于發現垂直射線方向的薄層缺陷，檢測費用較高，同時射線對人體模型有害，需作特殊防護。最近幾年數字X射線直接成像技術發展十分迅速，與傳統的膠片成像相比，其有快速實時成像、安全環保無耗材等優點，贏得了很多企業的青睞。

3結束語

目前，我國塑料產品的無損檢測尚處于起步階段，未廣泛應用于塑料制品缺陷的檢測。這其中的射線檢測、超聲檢測是核心的無損檢測方法，近年來，隨著國內外各種無損檢測方法迅速發展，在射線檢測、超聲檢測基礎上發展起來的數字射線照相成像技術，以其快速實時成像、安全環保無耗材等優點贏得眾多企業的青睞，該項射線檢測新技術有希望于為提高塑料制品質量，確保塑料制品使用安全性，做出重大貢獻，并能促進塑料制品行業快速健康發展。

參考文獻：

[1]廖正品.無損檢測技術在塑料制壓力管道檢驗中的應用[J].中國高新技術企業.2015，12（4）：10—17.

[2]秦亞.塑料制品內部缺陷檢測方法的研究[J].工程塑料應用，2016，28（4）：16-19.