在整套 IEC 62321 标准中,最少提及的部分是第 2 部分— 谈论取样和机械样品制备。但这部分决定了后面所有结果的正确性。如果分析中包含的样品不是您想要检测的材料,那么个位数的 ICP 分析就没有意义。
解剖并不是“把东西拆开,使它们变小”。它是一种有工具、有秩序、每种涂层单独处理、产量为材料清单足以供以后读取和保护结果。
本文本着 IEC 62321-2 的精神深入探讨了去除技术:工具、去除顺序、电镀-油漆-胶水-油墨的处理、如何制作材料清单以及如何保存样品。本文已单独提出“均质材料”的概念什么是“均质材料”?
1. IEC 62321-2 的规定和未规定的内容
IEC 62321-2 是该标准的相关部分取样策略和机械样品制备(机械样品制备)用于电气和电子产品。 “力学”是关键词:这一节是拆解、切割、破碎、研磨、研磨——不谈论化学品。
| 工作 | 自然 | 输出 |
|---|---|---|
| 解剖(拆解) | 拆解/切割以将零件和材料彼此分开 | 材料部分已分离,保留其特性 |
| 研磨(承诺) | 将材料粉碎成颗粒/粉末 | 样品粒径均匀,适合分析 |
| 来样加工(消化) | 化学 — 仅在分析步骤进行 | 用于在设备上测量的溶液或提取物 |
IEC 62321-2 是机械解剖和样品制备的指南;化学步骤在其他部分(第 4、5、6、7、8 部分)。核心点:所有分析结果均基于步骤 2 生成的输入— 如果你剥下正确的物体,后面的数字就会有意义。

2. 解剖器械 — 选择器械的三原则
- 不要污染样品。仪器必须清洁,不得将金属/化学品转移到样品上。钢刀可能会留下铬或镍屑;用于含铅样品的钳子可能会继续用于下一个样品。
- 不改变材质。不要使用热量来软化胶水,不要使用溶剂来分离油漆层 – 两者都会改变您要测量的物体。
- 样品之间进行清洁。在继续处理另一个样品之前,尤其是在高风险材料组之间,请清洁工具(酒精、软刷或单独的工具)。
最少工具,按阶段排列:
| 舞台 | 常用工具 | 注意样品污染/转化 |
|---|---|---|
| 删除链接 | 螺丝刀、扳手、尖嘴钳、撬刀 | 请勿在释放接头上涂抹润滑脂 |
| 切开,分成小块 | 剪钳、剪刀、小刀、手锯 | 避免使用镀铬层剥落的刀片;缓慢切割以避免产生热量 |
| 分离涂层 | 剃须刀、砂纸、小型研磨机 | 收集所有涂层材料,不要与基材混合 |
| 样品研磨 | 旋转/刀磨机、砂浆 | 请勿在塑料和金属之间使用同一个碗 |
| 观察并定位 | 放大镜、探照灯、分析天平、测量夹 | 拍摄之前、期间和之后的照片 — 尤其是薄涂层 |
经常被忽视的点:样品称重和拍照是解剖的一部分。体积(或面积)用于计算限值,图像是哪个类被正确分离的证明。
3. 拆解顺序 — 从外到内,从功能到材质
不正确的去除顺序通常会产生两种后果:丢失涂层(因为去除后它会消失),或者不再能够确定材料在产品中的位置 – 这是以后考虑豁免的条件。
- 拍摄整体照片产品的原始形式、序列号/批号、外观状况。
- 拆下外壳和连接件(螺钉、夹具、接头)使用手动工具。
- 按功能集群分隔:框架、电源、主板、屏幕、机械结构、电线电缆、配件。
- 进入每个簇:继续移除细节、连接器、接触针。
- 剥离直至材料均匀:焊接、电镀、油漆、涂料、胶水、印章、油墨、各种塑料。
- 软/柔性材料组(PVC、电缆、软壳)分开单独包装。
每个分离的部分必须放置单独的托盘,带有样品代码的标签,记录位置。位置记录是参考豁免的一个条件 — 例如,如果焊点处于正确的豁免应用中,则超过铅限值的焊点可能是有效的。

4. 处理电镀、油漆、胶水、油墨 — 风险集中的地方
这是去除最困难的部分:涂层非常薄,紧紧粘附在基材上,并且是大多数 RoHS 风险(颜料中的 Cr(VI)、铅、镉)集中的地方。原理:涂层为一分离均质材料, 必须用等号分隔机械措施并保留其原有的性质。
| 班级类型 | 评价对象 | 分离方式(机械) | 不要这样做 |
|---|---|---|---|
| 金属电镀(锌、铬、镍) | 电镀和钝化层覆盖它 | 刮擦/研磨收集镀层;根据表面积取很薄的钝化层 | 不要使用酸“剥离”——它会改变铬的氧化态 |
| 涂层 | 漆膜 | 刮擦、机械剥离或轻轻研磨以收集漆膜 | 请勿使用溶剂溶解漆膜 |
| 胶水、粘合剂 | 胶层 | 撬、切、冷却直至胶变脆然后剥离 | 请勿加热软化胶水 |
| 印刷油墨、印刷涂料 | 油墨层 | 如果可能的话分开;如果不是,请评估相同的基材并指定 | 不与溶剂分离 |
| 标签、贴花 | 油墨、胶水、邮票薄膜 | 机械剥离 | 不要将标签视为“无意义的部分” |
对于含铬金属镀层,Cr(VI)结果通常相应地表示单位面积质量 (μg/cm²)不是百分比 — 所以在分离无源层时,有必要测量并记录表面积采样。本文介绍了如何测定涂层上的 Cr(VI)Cr(VI) 的比色法和离子色谱法。
5. 准备物料清单 — 起飞所需输出
解剖过程仅在完成后才被视为完成材料清单(材料库存)——连接拆解和所有后续步骤的表格。所需的最少列数:
| 专栏 | 为什么有必要? |
|---|---|
| 样品数量(唯一符号) | 样品托盘和结果之间的访问 |
| 材料名称(具体描述) | 根据正确的材料读出结果,而不是泛泛而谈 |
| 在产品中的位置 | 豁免考虑的条件 |
| 功能(外壳、导电、绝缘、粘合…) | 风险分组、豁免比较 |
| 体积/面积 | 以百分比或 µg/cm² 形式计算限值 |
| 危险群体(Pb、Cd、Cr(VI)、溴、邻苯二甲酸酯…) | 决定下一步要选取什么 |
该表是通向技术文件中均质材料清单的桥梁,也是比较文章中 10 种限用物质清单的基础。0.1% 和 0.01% 限值。
6. 保存表格-有争议时批评的部分
解剖会消耗样本:被移除的部分通常无法重新创建。所以必须从一开始就考虑保存的模板(保留样本)和检索。
- 根据材质单独包装。不要将多种软塑料存放在同一个袋子中 – 邻苯二甲酸酯可能会在同一袋子中的材料之间迁移并扭曲结果。
- 储存于干燥、避光、温度稳定的地方。对于含有 Cr(VI) 的样品,避免将表面暴露于湿气/氧化中;尽快发送样品。
- 完整标签:样品代码、日期、收割机、原始产品/批次。
- 保留样本照片— 收到时正确分离和样品状况的证据。
- 保存的样本量足够重新检测,包括在出现争议时选取第二个房间。
文章中分别介绍了批次、样品数量和对照样品的选择原则RoHS 检测套件需要多少样品?

7. 导致解剖失败的六大错误
- 将多种材料一起研磨。结果按质量稀释;令人反感的材料可能会从平均值中消失。
- 缺少涂层、胶水、油墨、印章。风险最高的群体,在编目时最容易被忽视。
- 使用溶剂或加热来分离层。改变性质 — 破坏被测量的物体。
- 不记录位置和样品数量。结果就在那里,但我们不知道哪种材料或它属于哪里 – 不能考虑豁免。
- 仪器交叉污染。前一个样品中的铅/铬污渍会粘附到下一个样品上,从而产生假阳性结果。
- 通用包保存模板。软塑料材料中的邻苯二甲酸酯污染会扭曲初始和重新检测的结果。
8. 常见问题
每种材料必须均匀剥离吗?
原则上,每种均质材料都是评估对象。对于复杂的产品,结合材料声明和风险评估来检测代表性材料组是可行的,但所有结论仍然必须是关于特定材料,而不是关于“整个产品”。
用于去除涂层的手动研磨机是否会被金属污染样品?
有风险。磨料可能携带其自身成分混合到所得涂层中。建议使用一种已知的组合物和随附的空白对照来估计污染。
如何确认已涂敷了正确的涂层?
通过验证观察:放大镜、前后照片和背景对照样品(所有涂层已被去除)进行比较。如果无法确认正确的图层,则结果是不确定的。
解剖后,样品需要多长时间寄出?
越早越好,特别是对于需要测定涂层上 Cr(VI) 的样品,因为表面会随着时间的推移而发生变化。具体储存时间需要向检测实验室询问并与标准的相应部分进行比较。
有没有文件规定如何区分每种类型的产品?
IEC 62321-2 规定了总体策略和原则;具体实施取决于产品,并由检测实验室的内部程序确定。企业应要求检测实验室在报告中描述分析结果。
9. 结论
样品去除是整个 RoHS 检测过程的决定性步骤。正确做三件事:一、使用清洁的机械工具,无需加热,无需溶剂;两个,按功能再按材料拆解,始终记录位置;三,以完整的物料清单和单独的包装样品结束。
最容易被忽视的一点是涂料 — 胶水、油墨、印章、电镀、油漆。这是大多数风险集中的地方,也是在移除时经常“意外”丢失的地方。如果您只能改进 RoHS 流程的一件事,请从这里开始:一个被记录下来的、有工具的、有序的、有输出列表的拆解过程。
参考资料
- IEC 62321-2 — 机械取样和样品制备(提取、拆解程序)
- IEC 62321(其他部分)——电气和电子产品中限用物质的测定方法
- 欧盟委员会关于 RoHS 指令的指导 — “均质材料”和“机械分离”的概念
- 指令 2011/65/EU — 限用物质和限值清单
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具体的解剖方法取决于每种类型的产品;企业需要将 IEC 62321-2 的文本与检测实验室的程序进行比较。
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