ゴム・プラスチックの劣化・破壊メカニズムと寿命予測および不具合対策

ある日、カメラを保管している防湿庫の中を掃除していて、某社製フィルム一眼レフカメラの裏蓋のフックが破壊しているのを見つけた。これは購入してから5年も経過していないカメラで、常に防湿庫に保管していた。フックの破壊の様子を観察したところ、明らかに製品設計ミスと思われたが、メーカーに確認したところ、すでに品質保証期間を過ぎているので有償修理と告げられた。製品の使用において時間経過により材料が破壊する現象を劣化と呼ぶならば、この事例も「劣化」になる。但しこの事例では耐久性をア – レニウスプロットで予測できる現象ではない。本講座では、ア – レニウスプロットで寿命予測を行っている狭義の「劣化現象」だけではなく、時間経過で高分子材料が破壊する現象など幅広く基礎から解説し、製品設計で高分子材料の劣化をどのように考えたら良いのか説明する。 　材料メーカーだけでなく、川下に位置する成形メーカー技術者や最終製品の組立技術者が日々品質設計で困っている問題について取り組むときのヒントも得られるようプログラムに工夫している。また、高分子材料の基礎事項 (ツボ) についても説明し、専門外の技術者が聴講しても全体の理解が得られるように配慮している。

1. 破壊の実例と信頼性設計
   1. 一眼レフフィルムカメラ裏蓋フック (樹脂製) の破壊
      1. 防湿庫に保管していたカメラが壊れていた。
      2. アーレニウスプロットで予測できない劣化
   2. ゴム製品の破壊
      1. 新製品の初期故障
      2. 寿命予測と対策
2. 高分子材料の基礎
   1. 高分子材料のつぼ
      1. 紐の集合体でできる構造
      2. 高分子の分類
      3. 高分子の構造
      4. 高分子物性評価
   2. 高分子の硬さと脆さの関係
   3. 高分子の破壊機構
   4. 高分子の劣化機構
      1. 化学劣化
      2. 物理劣化
   5. 高分子材料のプロセシングの影響
      1. コンパウンディング
      2. 成形加工
      3. その他のプロセシング
3. 高分子材料の破壊原因
   1. 高分子の高次構造
   2. 酸化劣化
   3. 熱劣化
   4. 光劣化
   5. 欠陥
   6. ケミカルアタック
4. 材料の寿命予測について
   1. ワイブル統計
   2. アーレニウスプロット
   3. その他
5. 対策
   1. 実際の製品使用条件と環境の調査
   2. 適切な製品試験法の選択
   3. タグチメソッドによるロバスト設計
   4. クレーム解析