淺談電玩具檢測常見不合格問題的原因分析與改進(jìn)措施

紀(jì)悅 許瑩 喬永成 張愛靜

（北京中輕聯(lián)認(rèn)證中心有限公司，北京 100833）

電玩具是設(shè)計(jì)或預(yù)定供14 歲以下兒童玩耍時(shí)使用的，無論由何種材料制成，至少有一種功能需要使用電能的玩具，主要包括電動(dòng)玩具、聲光玩具、視頻玩具等。電玩具產(chǎn)品因其功能豐富，相比傳統(tǒng)非電玩具具有更強(qiáng)的互動(dòng)玩耍功能，益智或?qū)W習(xí)功能也更為強(qiáng)大，因此也更能吸引兒童的注意，成為兒童成長階段不可或缺的陪伴。但另一方面，因電玩具產(chǎn)品內(nèi)部含有電源及電路，如質(zhì)量出現(xiàn)不合格也極易造成兒童人身傷害甚至引發(fā)火災(zāi)等重大事故。

與其他類別玩具產(chǎn)品所不同的是，電玩具產(chǎn)品依據(jù)的檢測標(biāo)準(zhǔn)除GB 6675-2014《玩具安全》外，還有GB 19865-2005《電玩具安全》。而電玩具產(chǎn)品在檢測中出現(xiàn)的不合格，大多數(shù)情況是不符合GB 19865-2005《電玩具安全》中的相關(guān)要求。現(xiàn)對日常認(rèn)證工作中發(fā)現(xiàn)的電產(chǎn)品在質(zhì)量檢測中出現(xiàn)的常見不合格問題進(jìn)行列舉，同時(shí)對造成不合格問題的進(jìn)行簡要原因分析并提出一定的改進(jìn)措施，以幫助生產(chǎn)企業(yè)在今后更好地理解標(biāo)準(zhǔn)要求，從而設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)要求的電玩具產(chǎn)品。

1 不合格電玩具的常見危害

不合格的電玩具產(chǎn)品在使用過程中可能會出現(xiàn)各種安全隱患問題，其造成的對消費(fèi)者尤其是少年兒童的危害不容忽視。如：兒童使用金屬工具短路玩具電池室或其它電路結(jié)構(gòu)，可能引起電解液泄漏、著火、爆燃、對兒童造成燒傷燙傷或者其他危險(xiǎn)；不合格的玩具車產(chǎn)品軟線和電線的邊緣可觸及毛刺，從而可能損害其絕緣，而絕緣的降低，則導(dǎo)致兒童存在觸電的危險(xiǎn)；電玩具標(biāo)識內(nèi)容作為指導(dǎo)消費(fèi)者選購和使用玩具的安全指南，一旦造成錯(cuò)誤或缺失不全，尤其是警示標(biāo)語，會造成消費(fèi)者在使用時(shí)產(chǎn)生誤導(dǎo)或不正確使用，從而直接關(guān)系到兒童的使用安全等。因此，電玩具產(chǎn)品的安全刻不容緩，應(yīng)引起廣大生產(chǎn)企業(yè)的高度重視。

2 電玩具檢測常見不合格問題的原因分析與改進(jìn)措施

2.1 安全標(biāo)識內(nèi)容和說明書的缺少或錯(cuò)誤

2.1.1 不合格情形

在測試時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)識不合格的常見問題主要有：某些玩具上或其包裝上沒有制造商或責(zé)任商的名稱、商標(biāo)或識別標(biāo)志；銘牌標(biāo)識或使用說明書中缺少“非充電電池不能充電；充電電池只能在成人監(jiān)護(hù)下充電；充電電池在充電前應(yīng)從玩具中取出；不同類型的電池或新舊電池不能混用；電池應(yīng)以正確的極性放入；用盡的電池應(yīng)從玩具中取出；電源端子不得短路”等電池安全使用說明內(nèi)容；某些玩具沒有在包裝上印制說明“該包裝含有重要信息必須予以保留”。

2.1.2 原因分析

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)此類問題的生產(chǎn)企業(yè)大多缺乏對標(biāo)準(zhǔn)要求的認(rèn)識和理解，未能按照標(biāo)準(zhǔn)中對于產(chǎn)品標(biāo)識和使用說明的要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)[1]。

2.1.3 改進(jìn)措施

生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)并熟悉GB 19865-2005 標(biāo)準(zhǔn)中對于產(chǎn)品標(biāo)識和使用說明的相關(guān)要求，并嚴(yán)格參照相關(guān)要求來進(jìn)行產(chǎn)品標(biāo)識和說明的設(shè)計(jì)及印制工作，并加強(qiáng)成品檢驗(yàn)中對產(chǎn)品標(biāo)識內(nèi)容的檢驗(yàn)工作，從而避免標(biāo)識的缺少或錯(cuò)誤而引起消費(fèi)者不正確使用的危害。

2.2 標(biāo)識清晰但耐久性不合格

2.2.1 不合格情形

根據(jù)GB 19865-2005 標(biāo)準(zhǔn)的要求，通過手持的布蘸水和汽油分別對電玩具上的標(biāo)識擦拭15 s 后，其仍應(yīng)清晰易讀且不易撕下及不應(yīng)卷邊[2]。但某些玩具標(biāo)識在用浸泡過水的布擦洗15 s，再用浸泡過汽油（正己烷）的布擦15 s，標(biāo)識模糊，且非常容易被揭下或卷邊（如圖1 所示）。

圖1 標(biāo)識耐久測試不合格示例

2.2.2 原因分析

出現(xiàn)此類不合格，究其原因是原料選材時(shí)出現(xiàn)了問題，其大多采用了非覆膜的不干膠紙以及不合適的油漆，而這些標(biāo)識原材料并不具備對水和汽油等溶劑的承受能力。

2.2.3 改進(jìn)措施

生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對紙品印制的標(biāo)識應(yīng)進(jìn)行覆膜處理，對油漆印制的標(biāo)識應(yīng)使用合適的油漆，或?qū)ο鄳?yīng)的標(biāo)識進(jìn)行刻模處理，從而避免因標(biāo)識的不清晰或不耐久而引起消費(fèi)者不正確的使用而導(dǎo)致出現(xiàn)危害的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 電池倒置引起電池漏液

2.3.1 不合格情形

在測試時(shí)，將某些可更換的電玩具中的電池倒置或連線接反的情形下重復(fù)測試，電池間充電而產(chǎn)生電池電解液漏液現(xiàn)象（如圖2 所示）。

圖2 電池倒置引起電池漏液情況示例

2.3.2 原因分析

由于此類玩具的電池室的結(jié)構(gòu)不能防止電池反裝或連線接反，當(dāng)?shù)怪秒姵貢r(shí)，電池的負(fù)極依然可以與正極的金屬片導(dǎo)體接觸，以致電池間充電而產(chǎn)生電池電解液漏液。

2.3.3 改進(jìn)措施

（1）可通過結(jié)構(gòu)改善，加厚電池室正極接觸片的絕緣擋板厚度，這樣即使在將電池進(jìn)行反接時(shí)，該電池的負(fù)極與正極金屬片也無法接觸到（如圖3 所示）。

圖3 加厚絕緣擋板的改善措施示例

（2）通過電子設(shè)計(jì)來改善，比如在電路板輸入端添加一個(gè)繼電器來監(jiān)控電壓的輸入，這樣即使反接其中的一個(gè)或多個(gè)電池，由于其輸入電壓還是比較小，繼電器仍處于關(guān)閉狀態(tài)，所以電池間也無法產(chǎn)生充電電流。

2.4 鋼針短路試驗(yàn)導(dǎo)致溫升不合格

2.4.1 不合格情形

根據(jù)GB 19865-2005 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，拆除電玩具產(chǎn)品的可拆卸部件后，可觸及的能被規(guī)定的直鋼針?biāo)鶚蚪硬煌瑯O性間的絕緣進(jìn)行短路測試，玩具溫升應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值內(nèi)[2]。但在進(jìn)行鋼針短路試驗(yàn)時(shí)，某產(chǎn)品電極間的絕緣體能被直徑為0.5 mm，長度超過25 mm 的直條鋼絲橋連接，和可用直徑為1.0 mm 的直條鋼絲插入玩具外殼上的孔，并在其插入深度不超過100 mm 時(shí)可對絕緣體進(jìn)行短路，使溫升急劇上升，輕易就超過標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定（如圖4 所示）。

圖4 鋼針短路不合格情況示例

2.4.2 原因分析

（1）正負(fù)極金屬片太大和正極接觸片的絕緣擋板太低，以致隔離片未能完全將正負(fù)極金屬片隔離；（2）外殼上的孔位置不合理，且孔與PCB 電路板之間沒有擋板進(jìn)行隔離。

2.4.3 改進(jìn)措施

（1）將電池室的模具進(jìn)行設(shè)計(jì)更改，使得隔離片上端高于正負(fù)極金屬片上端，這樣隔離片便能夠能完全將正負(fù)極金屬片隔離；（2）更改外殼的模具設(shè)計(jì)，把圖上孔改為盲孔或在孔與PCB 電路板之間增加擋板。

2.5 高功率（大于15 W）時(shí)電氣元件失效測試不合格

2.5.1 不合格情形

根據(jù)GB 19865-2005 標(biāo)準(zhǔn)的要求，玩具電路中的高功率電路所使用的電子元件必須進(jìn)行故障模擬測試，這樣操作的目的是用來評估玩具如在電子元件造成失效的情況下，其是否可能存在不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的情形[1]。但在測試時(shí)，將某玩具產(chǎn)品的電源兩端并聯(lián)一個(gè)電解電容后，對其進(jìn)行模擬電容短路故障測試時(shí)，發(fā)現(xiàn)電源表面溫升超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值[1]（如圖5 所示）。

圖5 模擬故障測試不合格情況示例

2.5.2 原因分析

經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)該玩具電路的設(shè)計(jì)存在缺陷問題，在電容被短路時(shí)，實(shí)際上使得電源便被直接短路，因而造成在短時(shí)間內(nèi)電源表面溫度急劇上升從而導(dǎo)致超過標(biāo)準(zhǔn)限值不合格情況發(fā)生。

2.5.3 改進(jìn)措施

在玩具產(chǎn)品電路設(shè)計(jì)研發(fā)階段，生產(chǎn)企業(yè)，必須充分評估在電子元件出現(xiàn)失效或故障時(shí)可能會給玩具安全帶來的風(fēng)險(xiǎn)或不利影響，尤其是距離電源最近的電路[1]。比較常用的改進(jìn)措施及解決方法如下：（1）在橋式電路中串聯(lián)限流電阻或繼電器，用以替代原有的三級管；（2）在上圖所示那個(gè)電容電路上再多串接一個(gè)電容；（3）在電源的輸入端加裝一些保險(xiǎn)裝置，如PTC 限流器或保險(xiǎn)絲等。

2.6 軟線和電線的保護(hù)問題

2.6.1 不合格情形

根據(jù)GB 19865-2005 標(biāo)準(zhǔn)要求，玩具中所使用的的電線和軟線應(yīng)受到保護(hù)，以免它們觸及毛刺、散熱片或類似可能損害其絕緣的邊緣[2]。但在測試時(shí)，某些玩具產(chǎn)品的電線和軟線因缺乏足夠的保護(hù)措施，所以導(dǎo)致此類玩具在使用中很容易造成PCB 內(nèi)部電路的短路（如圖6 所示）。

圖6 軟線和電線的保護(hù)措施不合格情形示例

2.6.2 原因分析

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，有些玩具生產(chǎn)企業(yè)缺乏對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求的認(rèn)識，且出于降低生產(chǎn)制造成本、提升產(chǎn)品裝配速度的目的，但因而忽視了對玩具產(chǎn)品中使用的軟線和電線的保護(hù)措施。

2.6.3 改進(jìn)措施

生產(chǎn)企業(yè)在玩具產(chǎn)品電路設(shè)計(jì)研發(fā)階段時(shí)，要充分考慮其內(nèi)部電線的布線問題，應(yīng)避開尖點(diǎn)、毛刺以及高溫發(fā)熱部件等，還應(yīng)對使用的金屬導(dǎo)體表面做絕緣或隔離處理；同時(shí)，還可通過對電線和軟線進(jìn)行固定、捆扎以及加裝保護(hù)襯套方式進(jìn)行防護(hù)[1]。

2.7 電氣間隙和爬電距離不合格

2.7.1 不合格情形

根據(jù)GB 19865-2005 標(biāo)準(zhǔn)要求，功能絕緣的電氣間隙和爬電距離不應(yīng)小于0.5 mm[2]。但在測試時(shí)，發(fā)現(xiàn)某些產(chǎn)品的電氣間隙和爬電距離小于0.5 mm，從而導(dǎo)致在進(jìn)行短路故障測試時(shí)，其電路的溫升超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值（如圖7所示）。

圖7 電氣間隙和爬電距離不合格情況示例

2.7.2 原因分析

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，很多生產(chǎn)企業(yè)缺乏對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的學(xué)習(xí)及認(rèn)識，不清楚電氣間隙和爬電距離的含義及重要性，從而未對焊接這道工序進(jìn)行有效的質(zhì)量控制，進(jìn)而也忽略了對這個(gè)項(xiàng)目的檢驗(yàn)。此外，還有些企業(yè)產(chǎn)品所用的電路板是直接外購的成品，其元器件已經(jīng)由供應(yīng)商焊接或封裝好，企業(yè)的進(jìn)貨檢驗(yàn)部門也只對電路板的使用控制功能正常與否進(jìn)行了檢測，但未對測量爬電距離和電氣間隙進(jìn)行測量。

2.7.3 改進(jìn)措施

生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)電路元器件焊接生產(chǎn)工序的質(zhì)量控制，如可通過建立工藝文件、對有關(guān)人員（進(jìn)貨檢驗(yàn)人員、成品檢驗(yàn)人員、焊接操作工人等）進(jìn)行培訓(xùn)等措施，并對PCB 制作和焊接工序進(jìn)行質(zhì)量控制和檢查，加大電氣間隙和爬電距離，避免因出現(xiàn)焊點(diǎn)過大、參差不齊、毛刺等缺陷從而導(dǎo)致電氣間隙和爬電距離過小的情況發(fā)生[1]；另外，也可在電源輸入端接入PTC 限流器或保險(xiǎn)絲等措施予以改進(jìn)。

2.8 使用高轉(zhuǎn)速電機(jī)導(dǎo)致溫升測試不合格

2.8.1 不合格情形

根據(jù)GB 19865-2005 標(biāo)準(zhǔn)的要求，玩具在正常工作條件下運(yùn)行時(shí)堵住可觸及的運(yùn)動(dòng)部件，進(jìn)行溫升測試，其可觸及部件的溫升應(yīng)不超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值[2]。但在對某電玩具產(chǎn)品的電機(jī)進(jìn)行堵轉(zhuǎn)測試時(shí)，結(jié)果電池及電機(jī)表面的溫升均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。

2.8.2 原因分析

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，有些玩具（如遙控直升飛機(jī)、四驅(qū)車等）的玩耍功能對速度要求比較高，所以生產(chǎn)企業(yè)為之配備了功率及轉(zhuǎn)速均較高的電機(jī)，但此類電機(jī)在做堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，由于功率較大從而導(dǎo)致電池端的負(fù)載加大，最終導(dǎo)致電池及電機(jī)表面溫度急劇上升[1]。

2.8.3 改進(jìn)措施

生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)階段，應(yīng)充分考慮標(biāo)準(zhǔn)的要求及產(chǎn)品安全性來為產(chǎn)品選配電機(jī)，且測試所選的電機(jī)在堵轉(zhuǎn)情況下電池及電機(jī)表面的溫升是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，在確認(rèn)符合標(biāo)準(zhǔn)要求后方可正式投產(chǎn)使用。

3 結(jié)束語

以上列舉出的電玩具產(chǎn)品在檢測中發(fā)現(xiàn)不合格占比較高的問題，大多也是生產(chǎn)企業(yè)所關(guān)心和必須解決的問題。通過分析，發(fā)生以上問題的絕大多數(shù)原因還是由于生產(chǎn)企業(yè)缺乏對標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知學(xué)習(xí)和正確理解使用所致。此外，文中列舉出的相應(yīng)的改進(jìn)措施也只是解決相應(yīng)問題的一般或某些方法，主要針對玩具的機(jī)械結(jié)構(gòu)及電路知識來改良，使生產(chǎn)企業(yè)遇到這些問題時(shí)可以參考借鑒，但具體案例還需要具體分析和處理。總之，電玩具產(chǎn)品的安全刻不容緩，對于電玩具生產(chǎn)企業(yè)來說，應(yīng)該熟讀并理解GB 19865-2005 標(biāo)準(zhǔn)的要求，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求來把關(guān)，還要在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制上多下功夫，以確保設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)要求的合格產(chǎn)品，從而保障廣大消費(fèi)者尤其是少年兒童的身心健康。