プラスチック成形品の強度設計と残留応力低減技術

プラスチックの強度設計においては、プラスチックにどのような応力が生じるかを見積もることと合わせて、プラスチックが使われる環境で、どのような強さが期待できるかを見積もることが重要です。 　プラスチックの物性は成形プロセスの影響で異方性を含めた変化を生じ、更に残留応力も生じます。また、プラスチックの強さは、負荷の状態、使用環境、時間の影響により変化します。 　本企画では、応力解析を進める際に係わるプラスチック特有の性質、強さを変化させる要因、ならびに残留応力の低減技術について、解説いたします。

1. プラスチック成形品の強度設計で考慮する事項
2. 応力解析を進める際に係わるプラスチック特有の性質
   1. 結晶化速度と温度、圧力の関係
      1. 結晶化速度と温度
      2. 結晶化に伴う収縮
      3. 結晶化速度と圧力
   2. 充填材添加に伴う物性値の異方性と複合則、ウエルド部の強さ
      1. 異方性の発生メカニズム
      2. 物性値の異方性、ウエルド強さ
      3. 充填材添加プラスチックの物性の複合則と異方性
   3. 粘弾性特性
      1. 時間～温度換算則と線形粘弾性理論
      2. 時間温度換算則
      3. 応力緩和の積分法則とクリープの積分法則
      4. 温度が変わる場合における重ね合わせの原理
   4. 温度変化に伴う残留応力発生のメカニズムと解析例
      1. 熱粘弾性力学モデルによる残留応力発生メカニズムの定性的説明
      2. 残留応力の解析例
3. プラスチックの強さを変化させる要因
   1. 疲労破壊
      1. 疲労破壊特性
      2. 疲労負荷と耐久 (定寿命) 線図
      3. 繰り返しの負荷に伴う発熱
      4. 粘弾性材料に繰り返し負荷が加わる際の発熱のメカニズム
      5. 累積損傷則 (マイナー則)
   2. 遅れ破壊 (クリープ破壊)
      1. 遅れ破壊 (クリープ破壊) 現象
      2. クリープ破壊における時間・温度換算則
      3. クリープ負荷によるクラックの成長速度
   3. 熱、紫外線、環境物質による劣化
      1. 熱劣化
      2. 紫外線劣化
      3. 紫外線を含む環境劣化
      4. 複合劣化
      5. 環境物質・化学薬品による劣化
      6. 耐熱性の評価
4. 残留応力
   1. 残留応力の測定法
      1. 残留応力の発生要因
      2. 測定法
   2. 成形にともなう残留応力測定例
      1. 熱可塑性樹脂
      2. 熱硬化性樹脂
   3. 低残留応力化材料
      1. フィラー充填量と成形性
      2. フィラー形状,粒度分布とモールド材料の粘度
      3. フィラー充填量と線膨張係数
   4. 残留応力低減成形法
      1. 超音波射出成形
      2. 冷熱サイクル成形
      3. 電磁誘導加熱成形
      4. 炭酸ガス溶解成形
      5. 多段速度制御定圧成形
      6. 射出圧縮成形
      7. 成形条件と残留歪、残留応力
• 質疑応答・名刺交換