樹脂のレオロジー特性の考え方、成形加工時における流動解析の進め方

樹脂の種類と成形法を紹介し、樹脂の流動解析の目的を明確にします。次に樹脂の挙動を表現するために必要なレオロジー特性と、そこから導かれる各種粘弾性モデル、粘度モデル、温度依存性モデルなどの詳細を説明します。これらのモデルの多くは実際の各種CAEソフトに使用されているものです。モデル式には材料固有の多くの係数が含まれますので、これをCAEソフトのユーザー側で設定するのは大変困難です。これにつきましてはExcelの分析ツールを使って係数の自動最適化を行えることが分かりましたので、各種モデルについてこの手順をご紹介します。続いて、連続体としての流体解析法の式の説明と実際のCAEソフトでの各種計算例ならびに品質評価例を紹介します。 　以上のように本セミナーではシミュレーションの理論的な背景を理解することで製品設計段階での成形性や品質評価を行う上での注意点を知ることができます。また、材料のレオロジー特性の意味を理解することでシミュレーション結果の活用方法などを幅広く知ることができます。 　使用したExcelファイルは、今後の樹脂成形シミュレーション業務に役立つツールとしてそのままご利用いただけます。

1. 樹脂の種類と成形法
   1. 樹脂とは
      • 熱可塑性樹脂の種類と用途
      • 熱硬化性樹脂の種類と用途
   2. 樹脂の成形法
      • 射出成形
      • 押出成形
      • ブロー成形
      • 熱成形
      • 圧縮成形
      • 移送成形
      • 反応射出成形
2. レオロジー特性
   1. レオロジーの基礎
   2. 粘弾性モデル
      1. 応力緩和とクリープ
      2. MaxwellモデルとVoigtモデル
      3. 一般化Maxwellモデル
      4. Die Swellへの適用例
   3. 粘度モデル
      1. 流体の特性と分類
      2. 擬塑性流体用モデル
         • 指数則モデル
         • Crossモデル
         • Modified Crossモデル
         • Carreau-Yasudaモデル
         • Herschel-Bulkelyモデル
      3. 温度依存モデル
         • アドレードの式
         • WLF式
      4. その他のモデル
         • ダイタラント流体
         • ビンガム流体
         • 拡張オストワルド流体
   4. 熱硬化性樹脂用モデル
      1. 物性値の変化と反応速度、粘度の取り扱い方
      2. Kamalの反応速度モデル
      3. Castro-Macosko粘度モデル
   5. 粘弾性体の積分型流動モデル
      1. 伸長流動とは
      2. K-BKAZモデルによる一軸伸長粘度の計算
3. Excelによる係数自動最適化
   1. Excelを使ったフィッティング
   2. 係数自動最適化をうまく行うためのヒント
4. 樹脂流動の計算
   1. 流体力学
   2. 非圧縮性流体の計算
   3. ナビエ・ストークス方程式とストークス方程式の比較
   4. 薄肉粘性流体の計算
      1. 平行平板内の流れ
      2. 円管内の流れ
   5. 射出成形流動シミュレーションの基礎
5. 解析事例
   1. 各成形工法シミュレーションの代表的な出力結果
      1. 射出成形シミュレーション
      2. 押出成形シミュレーション
      3. ブロー/熱成形シミュレーション
      4. ゴム/ウレタン発泡シミュレーション
   2. シミュレーション結果からの成形品質評価
   3. シミュレーション実施時の注意点
• 質疑応答