高分子材料の残留応力発生メカニズムと低減化法

第1部 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

(2019年2月15日 10:00〜13:40)

　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. 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
   1. 発生要因① (熱要因)
   2. 発生要因② (流動要因)
   3. そり解析精度低下要因
   4. 成形品の物性値分布の測定
3. 残留応力計算演習
   1. 残留応力測定原理
   2. PBT平板の残留応力測定
   3. 残留応力に与える影響 (考察)
4. 金型内可視化観察
   1. 可視化実験の原理
   2. 可視化画像の紹介
5. 可視化観察からの知見
   1. 流速分布
   2. 分子配向とせん断力について
   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

第2部 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

(2019年2月15日 13:50〜15:20)

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. 分子配向と複屈折
   2. 配向複屈折と応力複屈折
   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
   1. ポリプロピレンの分子構造と結晶構造
   2. DSCで測定している結晶化挙動
   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
   1. 急冷、徐冷、分子量との関係
   2. 射出成形品の内部構造の生成
   3. 構造と物性との関係
4. 高温での結晶の変化
   1. 結晶の厚化と融解温度の上昇
   2. 結晶化度の増大と物性の変化
5. アニーリング処理
   1. 成形品の寸法と成形収縮率
   2. 結晶構造の変化
   3. 物性の変化
   4. 参考として物理エージングの問題
6. まとめ
• 質疑応答

第3部 高分子材料の応力/ひずみの評価

(2019年2月15日 15:30〜17:00)

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. 応力/ひずみ曲線の目的
   2. 各種物性試験における応力/ひずみ曲線
   3. 公称応力と真応力
2. 各種材料の応力/ひずみ曲線
   1. 金属材料と高分子材料の応力/ひずみ曲線の違い
   2. 樹脂材料の応力/ひずみ曲線
   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
   1. 真応力/ひずみ曲線の測定
   2. 真応力/ひずみ曲線測定の為の試験片形状
   3. 試験片作成方法
   4. ひずみ等の測定方法
   5. ゴム材の真応力/ひずみ曲線の実測結果
   6. 樹脂材の真応力/ひずみ曲線測定について
• 質疑応答