プラスチック成形品における残留ひずみの発生メカニズムおよび対策とアニール処理技術

残留ひずみは割れ、そり、光学性能低下などのトラブルを誘発する原因になるが、設計、成形上では対策の難しい課題の1つである。残留ひずみにもいろいろな種類があるので、それぞれの発生メカニズムをよく理解した上で対策を立てることが大切である。 　しかし、設計、成形対策だけでは残留ひずみの発生を防止できないことがあるので、アニール処理によって残留ひずみを低減する対策が取られている。アニール処理にもいろいろな方法があるので、使用樹脂や成形品によって適切な方法を選ぶ必要がある。 　本講では、残留ひずみの種類と発生メカニズム、成形法別の残留ひずみ発生原因と対策、アニール処理法と注意点などについて現場的観点から解説する。

1. 第1部 残留ひずみの発生メカニズムと対策
   1. 残留ひずみの発生メカニズム
      1. 残留ひずみと残留応力
      2. 残留ひずみの特性
      3. 残留ひずみの種類と発生メカニズム
   2. 成形法別の残留ひずみと対策
      1. 射出成形の残留ひずみと対策
      2. 押出成形の残留ひずみと対策
      3. ブロー成形の残留ひずみと対策
      4. 真空・圧空成形の残留ひずみと対策
   3. インサート残留ひずみの発生原因と対策
      1. 発生原因
      2. 対策
   4. 熱ひずみの発生原因と対策
      1. 発生原因
      2. 対策
   5. 残留ひずみによる不具合を防止する材料選択ポイント
      1. ストレスクラック
      2. ケミカルクラック
      3. 後寸法変化、そり
      4. 光学ひずみ
         • 光弾性ひずみ
         • 複屈折
   6. 残留ひずみの検出方法
      1. 検出方法と長所、短所
      2. 光学的測定法
      3. 化学的方法 (溶剤浸漬法)
      4. 応力解放法
2. 第2部 アニール処理技術
   1. アニール処理の原理
      1. アニールの目的
      2. 残留ひずみ低減メカニズム
   2. アニール処理条件
      1. アニール温度
      2. アニール時間
      3. プラスチックとアニール条件例
   3. アニール処理方法
      1. 熱風加熱法
      2. オイルバス、ソルトバス処理法
      3. 温水処理法
      4. 遠赤外線加熱法
   4. アニール処理の注意点
      1. 変色
      2. アニール処理時のクラック
      3. 加熱収縮
      4. 脆化
   5. 残留ひずみの種類とアニール処理
      1. アニール効果のある残留ひず
      2. アニール効果のない残留ひずみ
   6. アニール処理を必要とするケース
      1. 塗装、印刷、接着、湿式めっき
      2. 厚肉成形品
         • 丸棒
         • 厚板
      3. 寸法安定化
   7. アニール処理事例
      1. 透明光学部品、医療部品などのアニール処理
      2. 丸棒、厚板などのアニール処理
      3. スーパーエンプラ成形品のアニール処理
      4. 押出製品のオンラインアニール処理