Figura 1.Una qualificació epoxi-cura- només per calor és correcta en condicions controlades de laboratori. Quan la capacitat del forn de producció es comparteix entre diversos SKU, és possible que la cura real rebuda per cada lot no coincideixi amb la base de qualificació.
El document de qualificació diu 100 graus × 2 hores. La planta de producció passa tres línies de productes a través del mateix forn. El dia que es va carregar un lot de transformadors, el forn ja estava a mig-cicle en un SKU diferent. Els operaris van esperar fins que s'acabava el cicle actual, van carregar els transformadors i van començar la cura. Permanència real a temperatura: 90 minuts. Això passa els dimarts, dijous i la majoria dels divendres. La qualificació no ha canviat. El material no ha canviat. El que va canviar és el que realment es va produir.
La-curació causada per la compressió programada és l'incompliment de la producció més comú-en l'envasament epoxi que escapa a la inspecció entrant.No apareix a la superfície. No falla hi-pot a l'enviament. Apareix com una fallada dielèctrica o una delaminació de la interfície entre 12 i 36 mesos en el servei de camp -, moment en què el lot de producció que l'ha causat s'ha enviat completament i els registres de curació, si n'hi ha, no recullen el que realment va passar a cada unitat.
Què fa realment Under-Cure a un sistema d'envasament epoxi
L'enllaç-creuat en un sistema d'envasament epoxi no és binari - no passa de no curat a curat completament en un moment definit. El grau de conversió d'-enllaç creuat és una funció del temps, la temperatura i el catalitzador o sistema enduridor específic. Una formulació només per -curat- per calor està dissenyada perquè, a la seva temperatura i durada nominals de cura, el sistema assoleixi un grau de conversió objectiu - normalment definit pels valors Shore D, Tg i rigidesa dielèctrica resultants del TDS.
Figura 2.La-curació dels cicles de calor abreujats no és visible a la superfície. La xarxa d'-enllaç creuat roman incompleta per sota de la lectura de la duresa superficial, deixant la matriu susceptible a l'absorció d'humitat i a la reducció de la rigidesa dielèctrica.
Quan el temps de curació s'escurça o la temperatura és inferior a l'especificació, el grau de conversió cau per sota de l'objectiu. El resultat és una xarxa de polímers amb:
Baixa la densitat d'-enllaç creuat- la matriu és més suau que la Shore D especificada. La superfície de la part curada pot sentir-se ferma, però la densitat d'enllaç transversal-subsuperficial en seccions gruixudes pot ser substancialment inferior a la lectura de la superfície.
Tg reduïda- la temperatura de transició vítrea disminueix en proporció directa al sub-curat. Un sistema classificat amb Tg 90 graus pot produir una peça curada amb una Tg efectiva de 65-75 graus sota un cicle reduït. Per sobre de la Tg real, comença el suavització tèrmica i la fluència accelerada.
Reducció de la rigidesa dielèctricaLa - enllaç creuat- incompleta deixa grups polars a la matriu que atrauen la humitat. L'absorció d'humitat a l'epoxi curat redueix la resistivitat a granel i crea camins conductors localitzats.
Adhesió debilitat a la interfície del substrat- les primeres etapes de-enllaç creuat a la interfície epoxi del substrat-són especialment sensibles a la història tèrmica. El sub-curat a la interfície redueix la força d'adhesió, que, combinada amb l'estrès del cicle tèrmic, inicia la delaminació.
Cap d'aquests canvis es pot detectar mitjançant una inspecció visual. Una prova d'hi-pot dielèctric a l'enviament inicial normalment passarà per sota de les mostres-curades, perquè la reducció de la rigidesa dielèctrica de la sub-curat és gradual i el marge de seguretat integrat als nivells de tensió d'alta-pot l'absorbeix normalment. El fracàs apareix més tard.
Com es presenta el fracàs al camp
Els errors de camp de -curació en els conjunts en test epoxi-seguien un patró reconeixible, tot i que poques vegades s'identifica correctament a la primera investigació:
Cronologia:Els muntatges s'envien sense escapades de qualitat. Les primeres unitats de camp funcionen amb normalitat. Entre 12 i 30 mesos de servei, un grup de devolucions comença - no un únic mode d'error, sinó una combinació d'obres intermitents, seguiment de fallades a superfícies d'alta-tensió i esquerdes físiques ocasionals a les interfícies.
Distribució d'errors:Els errors no són aleatoris en tota la línia de productes. Es correlacionen amb les dates de producció - específicament, amb lots que es van fabricar durant períodes d'alt rendiment de producció quan la programació del forn estava sota pressió. Aquesta correlació gairebé mai no s'identifica tret que algú assigni específicament les dates de retorn amb les dates dels lots de producció i els registres del forn. A la majoria de fàbriques, els registres del forn no capturen la temperatura real aconseguida i el temps d'espera per a cada lot específic - només el punt de consigna del forn i la durada del cicle programada.
Identificació errònia de la causa principal:La fallada s'atribueix inicialment al component - un lot de condensadors, un acabat de superfície de PCB, un connector. La -curació insuficient del compost d'envasament no es troba a la llista de verificació estàndard d'investigació de fallades perquè se suposa que el material d'envasament s'ha curat correctament. L'anàlisi-transversal de les unitats retornades pot revelar un Shore D més suau{-del que-s'esperava, però només si algú el mesura a la unitat retornada i la compara amb una referència. Això passa poques vegades.
La conseqüència és que la causa arrel - compressió de la programació de producció - roman sense abordar i el següent lot produït en condicions similars repeteix l'error.
Per què la qualificació de cura de-calor-única via no cobreix la realitat de producció
Quan un compost d'envasament epoxi només està qualificat per a la curació tèrmica, la qualificació cobreix una condició específica: una temperatura definida, un temps de permanència definit i una càrrega de forn suposada. La certificació UL sota la qual es va concedir la classificació de flama es va obtenir en mostres preparades en condicions controlades de laboratori - no sota l'historial tèrmic variable d'un forn de producció compartit.
Això crea un desajust estructural. El document de qualificació és una declaració sobre el material en condicions controlades. No diu res sobre el que farà el material quan aquestes condicions no es compleixin - perquè el procés de qualificació no modela la variabilitat de la producció. Un sistema epoxi de cura per calor-carrera-única, quan s'utilitza en un entorn de producció on el cicle de curat no es pot garantir de manera fiable, s'utilitza fora de la seva base de qualificació en un nombre de dies de producció estadísticament previsible. La qualificació no és incorrecta. L'aplicació del mateix és.
L'enfocament d'enginyeria correcte és seleccionar un material la base de qualificació del qual coincideixi amb la capacitat real de l'entorn de producció - per no assumir que l'entorn de producció s'ajustarà als requisits del material.
Com soluciona l'exposició la qualificació de cura-dual via
Un sistema d'envasament que està formalment qualificat amb perfils de curació accelerada tant a -temperatura ambient com a calor-elimina la dependència de la programació de l'equació de compliment. Les dues vies de curat - si s'especifiquen i es validen - produeixen una peça que compleix les propietats classificades del material. L'operador pot triar el camí disponible. Si el forn està ocupat, la peça cura a ambient. Si el forn està disponible, la curació tèrmica accelera el rendiment. Cap de les dues opcions produeix una part-de-compliment, sempre que es segueixi correctament el programa de curació seleccionat.
Aquesta estructura de qualificació és important per diverses raons més enllà de la conveniència immediata:
El compliment UL es manté en ambdós camins.La classificació de flama UL 94 V-0 no depèn del camí-; s'aplica al material curat independentment del programa de curat qualificat que s'hagi utilitzat. La certificació està en el material, i ambdós programes produeixen el mateix material curat.
Els registres de producció es simplifiquen.En lloc de fer un seguiment de "aquest lot va rebre el cicle de forn correcte", el registre de producció només ha de confirmar quin dels dos horaris qualificats s'ha aplicat. La porta de compliment és l'opció del programa, no el registre del forn.
Es redueix la formació dels nous operadors.No s'ha de prendre cap decisió sobre si un lot retardat necessita un tractament especial - la ruta de cura RT és la predeterminada per a qualsevol lot que no es pugui curar per calor- dins de la finestra de producció.
La limitació és que la cura RT requereix una temperatura ambient controlada durant un període de 7-dies. Les fluctuacions de la temperatura del sòl durant aquesta finestra són una variable de procés que s'ha de controlar - no són soroll de fons. Aquesta és sovint la bretxa en les implementacions de cura RT: s'inicia la curació, el conjunt es trasllada a un prestatge i no es controla el control de temperatura en aquesta ubicació del prestatge. La curació subterrània de la variació de la temperatura ambient durant la finestra de curat RT és un mode de fallada real, independent del problema de programació del forn que es pretenia resoldre.
Identificar si el vostre procés actual està exposat
Les condicions següents indiquen que una línia de producció pot estar utilitzant un epoxi-curat- només amb calor fora de la seva base de qualificació:
El forn s'utilitza per a més d'un tipus de producte i els cicles es programen en seqüència.
El programa del forn estableix el temps de curació, però la temperatura real a la ubicació de la peça no s'ha validat amb un termoparell a la secció de test.
Els registres de producció mostren l'hora d'inici del curat, però no es confirma la temperatura de la part durant la retenció del curat.
Les mides dels lots carregats al forn varien - una massa tèrmica més gran requereix un temps de rampa més llarg per assolir la temperatura objectiu, la qual cosa redueix el temps de permanència efectiu si el temporitzador s'inicia a la càrrega del forn i no a la temperatura parcial.
Els rendiments de camp mostren una correlació estadística amb els períodes de producció (les setmanes de volum elevat-sobren taxes de retorn desproporcionades entre 12 i 24 mesos després).
Cap d'aquestes condicions no confirma individualment la-curació. En conjunt, indiquen la capacitat del procés que s'hauria d'avaluar formalment abans d'assumir que la qualificació actual cobreix la producció real.
Límits d'enginyeria dels sistemes de-carrera dual
Un epoxi de doble camí de-curat-no es pot intercanviar amb un sistema de cura-únic optimitzat tèrmicament en aplicacions on el rendiment tèrmic és el principal controlador de disseny. Les formulacions de cura-flexibles normalment no són les opcions de-Tg o RTI més altes- d'un grup de productes. La flexibilitat de la programació implica compensacions d'enginyeria-:
Classificació RTI- un sistema qualificat per a la curació RT normalment comportarà un RTI més baix que un sistema d'alta-Tg totalment desenvolupat en calor-. La temperatura de funcionament contínua per sobre del RTI està fora de la vida útil de l'aïllament del material. Això ha de coincidir amb el requisit de temperatura de funcionament de l'aplicació.
Gruix UL mínim- la classificació de la flama depèn del gruix-. Verifiqueu que el gruix de l'ensolat del disseny compleix o supera el mínim certificat per a la combinació de colors específica especificada.
Control ambiental de cura RT- si s'utilitza la cura RT com a ruta de producció principal, la temperatura ambient s'ha de controlar i documentar com a paràmetre del procés. Una cura de 7 dies a 18 graus produeix un grau de conversió diferent que 7 dies a 25 graus.
Producte relacionat per a entorns de producció-de forns compartits
E532/H532 és un compost d'encapsulament epoxi retardant de flama UL 94 V-0 de dos -components, avaluat segons el fitxer UL E120665, qualificat tant per a la curació a -temperatura ambient (7 dies a 25 graus) com per a la curació accelerada de calor {{1} h × grau {1}15 h. 2 hores). RTI és de 90 graus per a la resistència elèctrica, impactada mecànica i mecànica. El gruix mínim certificat és de 6,0 a 6,6 mm en totes les combinacions de colors.
És adequat per a muntatges en què la restricció de producció principal és la variabilitat del programa de curat, les temperatures de funcionament són contínuament inferiors als 90 graus i el gruix de la secció d'envasament es troba dins del rang de certificació UL-. No aborda els requisits de conductivitat tèrmica - Els dissenys on la capa d'encapsulament ha de conduir la calor haurien d'avaluar E533/H533 (1,5 W/m·K).
→ 🔗Pàgina del producte E532/H532 - Dades tècniques, certificació UL, notes d'aplicació
Preguntes clau d'enginyeria
Si el lot va rebre 90 minuts en lloc de 120 minuts a la temperatura de curat, com de diferent és el resultat?
La resposta depèn de la formulació específica i de la temperatura aconseguida al nucli de la secció en test - no només de la temperatura de la superfície del forn. Una reducció del 25% de la permanència a 100 graus pot provocar una reducció de 10-20 graus de la Tg efectiva, depenent de la cinètica del sistema enduridor. Això no és visible en la inspecció visual o en les proves dielèctriques inicials. L'única verificació fiable és produir exemplars testimoni en el cicle reduït i mesurar Shore D i Tg en aquests exemplars directament.
Es pot corregir el sub-curat per post-curat després que el conjunt s'hagi posat en servei?
No. Un cop el conjunt es troba al camp, el re-curat requereix eliminar-lo de l'aplicació i sotmetre'l al cicle tèrmic correctiu - que no és pràctic a la majoria d'entorns de servei. La correcció de la-curació s'ha de produir abans d'enviar el conjunt. Això reforça la importància d'identificar l'exposició durant la producció, no després de començar els retorns al camp.
La certificació UL requereix que el fabricant utilitzi un programa de curació específic?
El reconeixement de components UL certifica les propietats del material del compost curat, provat en condicions controlades de laboratori. La certificació no exigeix un programa de curació de producció específic -, sinó que certifica de què és capaç el material quan es cura correctament. La qualificació del procés de producció, inclosa la validació del cicle de curació, és responsabilitat del fabricant del conjunt. Si el programa de curació de producció no coincideix amb els paràmetres de curat validats del material, és possible que la part curada resultant no reprodueixi les propietats certificades, independentment de si el material en si té la certificació UL.
Quina és la documentació mínima necessària per demostrar el compliment del procés de cura?
Com a mínim: un programa de curació documentat i validat (temperatura, velocitat de rampa, temps de permanència i mètode de confirmació), un registre de la condició de curació real per a cada lot de producció (no només el punt de consigna programat) i verificació periòdica de les propietats curades en mostres de testimoni de producció. En els productes finals enumerats per UL-, l'organisme de la llista pot requerir controls de procés específics com a condició de la llista-del producte final. Això s'ha de confirmar amb l'organisme de certificació corresponent abans de finalitzar l'especificació del procés de producció.
Passos següents - Contacteu amb Fong Yong Chemical
