高分子材料の破面解析テクニック

第1部 プラスチック破壊、破損のメカニズムと破面解析

(2019年6月25日 10:00〜12:00)

　「ものづくり」メーカーの設計者・技術者にとって、自社の製品が市場へ出回った後で「壊れない」ように設計・生産するのは重要なスキルです。そのためには、材料強度に関する知識や、壊れにくい材料を開発するためには「材料」に関する知識が必要です。本セミナーでは、扱う材料を「プラスチック」に限定した上で、材料力学と材料強度に関する基礎をわかりやすく説明します。加えて、製品が壊れてしまった際に、破壊原因を究明するために必須と言っても過言ではない「破面解析」の基礎についても、破面観察事例を交えてわかりやすく説明します。 　プラスチック製製品が壊れないように設計するための基礎事項と壊れてしまった時の破壊原因究明に威力を発揮する破面解析に関する基礎事項が習得いただけます。

1. プラスチックにおける材料力学の基礎
   1. 応力
   2. ひずみ
   3. 応力集中
   4. 破壊 (破損) 条件
2. プラスチックにおける材料強度 (評価) の基礎
   1. 引張試験
   2. クリープ試験
   3. 疲労試験
   4. 破壊力学の基礎
   5. バラツキの統計的評価
3. プラスチック材料
   1. 種類と用途
   2. 繊維強化プラスチック (FRP)
   3. 強度特性
4. 破面解析
   1. 破面観察の基本と注意事項
   2. プラスチック製品の破面事例
   3. 3次元破面観察の基本と応用事例
• 質疑応答

第2部 高分子材料及び高分子複合材料の 破壊メカニズムとフラクトグラフィ

(2019年6月25日 12:45〜14:15)

　高分子材料および繊維強化高分子複合材料 (繊維強化プラスチック、FRP) の疲労破壊と衝撃破壊について述べる.破壊様相と破壊メカニズムの関係について、フラクトグラフィ (破面解析) を中心に説明する.高分子材料とFRPにおける破壊・損傷に及ぼす温度や水分などの環境の効果について説明するとともに、FRP積層板の衝撃損傷について数値シミュレーションも含めて紹介する。

1. 高分子材料の疲労破壊のフラクトグラフィ
   1. 疲労破壊の破面の特徴
   2. 環境の効果
2. FRPの疲労破壊とフラクトグラフィ
   1. 短繊維強化FRPの疲労破壊
   2. 連続繊維強化FRPの疲労破壊
3. FRP積層板の衝撃損傷
• 質疑応答

第3部 プラスチック成形品の破損トラブル (事例紹介とその対応)

～ソルベントクラック・ストレスクラック実習付～

(2019年6月25日 14:30〜16:30)

　アイオノマーは非常に機械的強度が高いことが知られている。X線散乱を用いた構造解析により、ナノメートルからミクロンに至る構造を解説を行う。

1. はじめに
2. プラスチック成形品と破損トラブル
   1. 破損トラブルとプラスチック
      1. 破損トラブルを起こしやすいプラスチック
      2. 環境応力割れと割れを起こす要因
      3. ポリカーボネートとABS樹脂
      4. その他の材料
   2. 破壊要因別に見る破損トラブル事例の紹介
      1. 材料に起因する破損
      2. 設計に起因するもの
      3. 保管、前処理に起因するもの
      4. 成形条件に起因するもの
      5. 加工条件に起因するもの
      6. 輸送、保管状態に起因するもの
      7. 使用環境に起因する劣化
   3. ソルベントクラック・ストレスクラックを体験してみよう
3. 破損トラブル発生時の心得
   1. 地道に一つ一つ把握すること
   2. 想定外のケースもありことを認識しておくこと
   3. 一つの試験だけで全ての情報は得られません
   4. できるだけ比較サンプルを
• 質疑応答