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

プラスチック成形工程におけるシミュレーションは広く普及されてきました。しかしながら、シミュレーションを製品設計に生かすためには、材料特性、数値計算手法、シミュレーション結果の意味を正しく理解する必要があります。

• 材料特性は、どの様に表現されているか?
• 樹脂流動解析は、どの様に計算を行っているか?
• 繊維含有樹脂では、繊維の配向をどの様に計算を行っているか?
• 繊維配向による材料特性は、どの様に表されているか?
• 実成形とシミュレーションを比較する際に注意すべきことは?

　本講座では、成形シミュレーションを製品設計に活かすために必要な基礎、流体シミュレーションの理論的な背景を理解する事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事が出来ます。材料特性としてのレオロジー特性の意味を理解する事でシミュレーション結果の活用方法などを幅広く知る事が出来ます。フィラー含有樹脂では、流動下でのフィラー挙動に伴う物性変化を理解する事により、製品設計段階で利用時の注意点を知る事が出来ます。流体シミュレーション結果は、成形性や成形品質を評価するだけでなく、成形品や金型の強度の評価など設計や生産に関わる事象に利用出来る事をご紹介します。

1. 樹脂の概要
   1. 樹脂の種類
   2. 樹脂の成形法
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. 疑塑性流体用モデル
         • 指数則モデル
         • Crossモデル
         • Modified Crossモデル
         • Carreau-Yasudaモデル
         • Herschel-Buklely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-BKZモデルによる一軸伸長粘度の計算
   6. フィラー配合系の取り扱い
      1. フィラー含有量と粘度の関係
      2. 繊維配向について
      3. 繊維配向後の計算モデル
3. Excelによる係数自動最適化
   1. Excelでの最適化ソルバーの種類と原理
   2. ソルバーアドイン手続き
   3. 最適化の手順
   4. 粘度の実測データでの係数の決定
4. 樹脂特性測定法
   1. 動的粘弾性測定装置
   2. 剪断粘度の測定法と誤差の補正法
   3. 伸長粘度の測定法
5. 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方程式の比較
   4. 射出成形流動解析の基礎
6. 解析事例
   1. 樹脂成形専用シミュレーション
      1. Altair Inpsireシリーズ
      2. NRC BlowView
   2. シミュレーション結果の応用技術
7. テラバイトの業務事例
   1. 樹脂流動解析のカスタマイズ
   2. ブロー成形品の最適化
• 質疑応答