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高分子材料の残留応力発生メカニズムと低減化法

1月開催 化学系セミナー  更新日:2018年12月 3日
 セミナー番号【902222】2/15 講師3名
★アニーリング処理による成形品の収縮低減技術

高分子材料の残留応力発生メカニズムと低減化法


■ 講 師


1.金沢工業大学 工学部 機械工学科 教授 山部 昌 氏

2.(株)プライムポリマー 自動車材研究所 所長付 小林 豊 氏

 

3.(一財)化学物質評価研究機構 名古屋事業所 主幹 隠塚 裕之 氏

■ 開催要領
日 時 :
平成31年2月15日(金) 10:00~17:00

会 場 : [東京・五反田] 日幸五反田ビル8F 技術情報協会 セミナールーム
聴講料 :
1名につき55,000円(消費税抜、昼食・資料付)
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき50,000円〕

※定員になり次第、お申込みは締切となります。


プログラム

【10:00-13:40】

1.射出成形過程の可視化による残留応力発生のメカニズム

●講師 金沢工業大学 工学部 機械工学科 教授 山部 昌 氏

 
【習得できる知識】
・残留応力の定量化技術
・射出成形過程における残留応力発生のメカニズムとその対策
・樹脂流動→固化の詳細観察と残留応力発生のメカニズム
・射出成形流動解析の基礎

【講座の趣旨】
射出成形品はその成形過程の履歴(流動・固化)により、高分子鎖が強く配向し、 このために離型後に変形が生ずる。ここではその挙動を可視化し、メカニズムを 明らかにするとともに、残留応力を定量化する実験的手法を紹介する。 また流動解析(CAE解析)によるそり変形解析の精度低下要因とも関連づけて述べる。

1.初めに
 1.1 射出成形に関する予備知識

2.残留応力とそり発生の要因
 2.1 発生要因①(熱要因)
 2.2 発生要因②(流動要因)
 2.3 そり解析精度低下要因
 2.4 成形品の物性値分布の測定

3.残留応力計算演習
 3.1 残留応力測定原理 
 3.2 PBT平板の残留応力測定 
 3.3 残留応力に与える影響(考察) 

4.金型内可視化観察
 4.1 可視化実験の原理
 4.2 可視化画像の紹介 

5.可視化観察からの知見
 5.1 流速分布
 5.2 分子配向とせん断力について
 5.3 射出成形品に生ずる分子配向

6.いろいろな可視化画像の紹介

7.まとめ

【質疑応答】
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【13:50-15:20】

2.ポリプロピレン成形品のアニーリングによる構造と物性の変化

●講師 (株)プライムポリマー 自動車材研究所 所長付 小林 豊 氏

 
【習得できる知識】
①半結晶性高分子材料の成形加工における結晶構造の形成
②成形品の加熱処理のアニーリングによる結晶構造の変化と物性の変化

【講座の趣旨】
半結晶性高分子材料は非晶性の材料と比較して、成形加工時に発生する残留応力の理解は複雑である。そこで、成形加工時の結晶構造の形成について、最初に平易に解説する。その上で、成形品の結晶構造が、熱処理(アニーリング)により変化すること、そして、物性が変化することを解説する。

1.複屈折により成形品の中を見る
 1.1 分子配向と複屈折
 1.2 配向複屈折と応力複屈折
 1.3 繊維と射出成形品の複屈折

2.ポリプロピレンの結晶化
 2.1 ポリプロピレンの分子構造と結晶構造
 2.2 DSCで測定している結晶化挙動
 2.3 現実の流動場での結晶化挙動

3.成形加工により生成する構造と物性
 3.1 急冷、徐冷、分子量との関係
 3.2 射出成形品の内部構造の生成
 3.3 構造と物性との関係

4.高温での結晶の変化
 4.1 結晶の厚化と融解温度の上昇
 4.2 結晶化度の増大と物性の変化

5.アニーリング処理
 5.1 成形品の寸法と成形収縮率
 5.2 結晶構造の変化
 5.3 物性の変化
 5.4 参考として物理エージングの問題

6.まとめ

【質疑応答】
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【15:30-17:00】

3.高分子材料の応力/ひずみの評価

●講師 (一財)化学物質評価研究機構 名古屋事業所 主幹 隠塚 裕之 氏

 
【習得できる知識】
・高分子材料の応力/ひずみ曲線を得ることの意味
・公称応力と真応力の違いと活用方法
・真応力の実測方法

【講座の趣旨】
高分子材料の応力/ひずみ曲線の測定・評価を中心に、測定により何が得られるか及び、データの意味するものを解説します。
CAE等で必要とされている真応力の実測方法について説明します。

1.応力/ひずみ曲線の意義    
 1.1 応力/ひずみ曲線の目的
 1.2 各種物性試験における応力/ひずみ曲線
 1.3 公称応力と真応力

2.各種材料の応力/ひずみ曲線
 2.1 金属材料と高分子材料の応力/ひずみ曲線の違い
 2.2 樹脂材料の応力/ひずみ曲線
 2.3 エラストマー材料の応力/ひずみ曲線  

3.真応力測定について
 3.1 真応力/ひずみ曲線の測定
 3.2 真応力/ひずみ曲線測定の為の試験片形状
 3.3 試験片作成方法
 3.4 ひずみ等の測定方法
 3.5 ゴム材の真応力/ひずみ曲線の実測結果
 3.6 樹脂材の真応力/ひずみ曲線測定について

【質疑応答】