高分子成形加工における高分子レオロジーの基礎と流動解析

高分子材料は金属材料などではみられない特有のレオロジー特性 (粘弾性特性) を示し、この特性が成形加工プロセスの制御を難しくさせています。このため、加工特性に優れた高分子材料を開発するには、材料のレオロジー特性と成形加工プロセスの両面を理解することが求められます。 　また、高分子材料を用いて加工製品を開発する際には、レオロジー特性の理解に基づいた成形加工プロセスの最適化が求められます。これらの場面で、成形加工プロセスの数値解析技術が有用なツールとなります。 　この講座では、高分子材料の成形加工に関連するレオロジーの基礎について説明し、溶融粘弾性解析に基づいた成形加工の流動解析の方法、および各種成形加工法を対象とした流動解析の事例について、活用上の留意点を含めて報告します。

1. 高分子成形加工における流動
   1. 高分子材料の力学特性 (粘性、弾性、塑性)
   2. 高分子材料の流れ易さ (粘度、非ニュートン性)
   3. 空間の流れ易さ (金型流動、ダイ内流動)
   4. 剪断流動と伸長流動
2. 高分子材料の溶融粘弾性
   1. 粘弾性の影響が現れる場面
   2. 線形粘弾性 (動的粘弾性、応力緩和、緩和スペクトル)
   3. 非線形粘弾性 (歪硬化性、ダンピング関数)
   4. 粘弾性モデル
      1. 微分型粘弾性モデル
      2. 積分型粘弾性モデル
3. 成形加工プロセスの粘弾性流動解析
   1. 流動解析の意義
   2. 成形加工プロセスのモデル化
      1. 支配方程式
      2. 境界条件
   3. 解析手法 (有限要素法)
   4. 粘弾性のモデル化の留意点
4. 各種成形加工プロセスの流動解析
   1. 射出成形の解析
   2. ブロー成形の解析
   3. 発泡成形の解析
   4. フィルム成形の解析
5. その他
• 質疑応答・名刺交換