案例分析

减震衬套成型后，我们可以在一侧观察到产品存在裂纹，这导致了产品功能障碍（图1）。生产商联系了SIGMA公司，以分析寻找可能的导致失效的原因。

使用该产品的完整模具和所有工艺参数进行了模拟，以获得真实的生产状态，并考虑了影响开裂的所有因素：橡胶产品、流道系统、金属嵌件、塑料嵌件。只有这样，才能真正准确地重现几次循环后的生产状况（图2）。

现状分析表明，橡胶件内部温度差异较大。由于金属嵌件的厚度，外部区域的温度比内部区域高得多。此外，很明显塑料嵌件（PEEK）阻止了热量传递到橡胶中。因此，不可能在临界区域内达到必要的交联反应（图3，左图）。

即使在420 s（395 s加热时间）之后，整个产品的硫化仍然存在显著差异，更重要的是最大硫化程度仅为20%，明显过低（图4，左图）。

可能的应对措施：包括延长硫化时间（产生更高的生产成本），或优化产品内部的硫化性能。建议将嵌件预热至100°C，并将这一变更纳入模拟工艺中，对填充、保压、加热等阶段进行第二次分析。预热的嵌件使产品内部的温度分布更加均匀。在临界区域，采用这种方法可以将温度提高40℃（图3，右图）。平均温度越高，温度分布越均匀，可用能量越大（主要在金属嵌件中），在420 s后，硫化程度从20%提高到93%（图4，右图）。同时，硫化引起的翘曲也减少了。

除了在临界区域获得更高的硫化程度（提高局部机械强度），还可以降低局部应力，两者共同防止橡胶开裂。通过预热嵌件可以避免减震衬套中的裂纹问题。