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自動車用高分子の耐衝撃性向上

自動車用高分子の耐衝撃性向上

~構造制御、フィラー・繊維とのブレンド、発泡体~
東京都 開催

概要

高分子の衝撃破壊の原理、自動車で求められる物性、自動車部品の衝撃吸収の原理について解説いたします。
また、必要な衝撃吸収特性を出すための高分子設計の事例を詳解いたします。

開催日

  • 2018年9月18日(火) 10時00分 17時00分

プログラム

第1部 プラスチックの衝撃破壊メカニズムと耐衝撃性向上

(2018年9月18日 10:00〜11:30)

 構造体の破壊は欠陥での応力集中の大きさがその固体の凝集力を超えたときに始まる。
 応力集中の大きさはひずみの拘束の大きさに依存し、ひずみの拘束の大きさは固体の独立な弾性定数の一つである体積弾性率に強く依存する。プラスチックの体積弾性率はエラストマー等のブレントにより小さく抑制することが可能である。
 体積弾性率の抑制は応力集中を緩和するのでタフネス、衝撃強度が改善される。著者はそれをひずみの拘束の開放によるタフニングと呼んでいる。

  1. 固体の変形と破壊の基礎
  2. 高分子の破壊のマイクロメカニックス
  3. プラスチック構造体の強度と境界条件依存性
  4. 微細構造の調整によるタフニング
    1. 数平均分子量がクレイズ強度と降伏応力に及ぼす影響
    2. 分子量分布の幅がクレイズ強度と粘度に及ぼす影響
    3. i – PPの立体規則性がクレイズ強度に及ぼす影響
    4. 共重合がクレイズ強度と降伏応力に及ぼす影響
  5. 体積弾性率 (応力集中) の抑制によるタフニング
    1. ボイドによる体積弾性率の緩和とひずみの拘束の開放 (応力集中の抑制)
    2. エラストマーのブレンドによるタフニングの効率に影響する因子
      1. 分散相の強度がタフネスに及ぼす影響
      2. マトリックス樹脂の配向硬化とタフネス
  6. 高い剛性とタフネスが両立したプラスチック複合材料の強度設計
    1. 無機粒子のブレンドによるタフニング
    2. 繊維の充填によるタフニング
    • 質疑応答

第2部 射出発泡成形による発泡現象の可視化と衝撃吸収特性

(2018年9月18日 12:10〜13:40)

  1. はじめに
  2. 射出発泡成形の概要
    1. 化学発泡と物理発泡
    2. 発泡制御と機械的特性
    3. 発泡成形品によるエネルギー吸収
    4. 発泡挙動の可視化
  3. 自動車のエネルギー吸収
    1. 自動車用部品のエネルギー吸収機構
    2. 自動車用部品のエネルギー吸収予測 (衝突解析)
    3. 自動車用部品のエネルギー吸収実験 (衝突解析との比較)
  4. 高分子材料のエネルギー吸収機構
    1. 高分子材料によるエネルギー吸収のニーズ
    2. 高エネルギー吸収構造
    3. 高分子材料によるエネルギー吸収予測 (衝突解析)
  5. 高分子材料によるエネルギー吸収構造体と射出発泡成形
    1. 衝突実験によるエネルギー吸収量の測定 (高速度可視化)
    2. 射出発泡成形などエネルギー吸収体の成形技術
    3. エネルギー吸収体の樹脂流動解析
  6. まとめ
    • 質疑応答

第3部 耐衝撃性に優れるポリスチレン・ポリオレフィン複合樹脂発泡体の開発

(2018年9月18日 13:50〜15:20)

 樹脂製発泡体は、特有の衝撃吸収特性を有することから、梱包用緩衝材や自動車用部品材料など幅広い分野で多数使用されています。
 本講座では発泡体の種類や特徴を説明するとともに、当社が開発したポリスチレン・ポリオレフィン複合樹脂発泡体 (商標:ピオセラン) について特徴や自動車部材への展開を目的とした開発事例を紹介します。

  1. はじめに
    1. 熱可塑性樹脂発泡体の種類
    2. 一般的な発泡体の製造方法
    3. 発泡体の用途と求められる物性
  2. ポリスチレン・ポリオレフィン複合樹脂発泡体の概要
    1. 開発コンセプト
    2. 複合化方法
    3. ポリスチレンとポリオレフィンの複合状態
    4. ポリオレフィン種と物性との関係
    5. 自動車部材への応用における課題と対策
    6. 自動車部材で求められる発泡体の物性
    7. ポリスチレン・ポリオレフィン複合発泡体の耐衝撃性
  3. ポリスチレン・ポリオレフィン複合樹脂発泡体への機能性付与
    1. 開発事例紹介
    2. ラインナップ一覧
    3. 発泡体の部材設計
  4. 発泡体の今後の展望
    • 質疑応答

第4部 プラスチックの高速引張試験機の特徴と衝撃試験

(2018年9月18日 15:30〜17:00)

 自動車市場では、開発効率向上のため、シミュレーションによる解析精度の向上が重要視され、そのためには正確な材料データが必要である。自動車開発には線形解析、非線形解析の両方が必要になる。近年低燃費を目的に採用比率が高まるプラスチック材料は、速度により機械的特性が異なる特性 (速度依存性) がある。このため、非線形解析の1つである衝突解析シミュレーションを用いてプラスチック部品を解析する場合は、速度依存性を考慮する必要がある。
 高速引張試験データを取得することで、解析時に速度依存性を表現するパラメーターを正確に同定でき設計精度の向上が期待できる。一方で、高速引張試験は準静的試験とは異なり慣性の影響が大きいため、試験を実施する上で高速引張試験独自の問題に対する工夫が必要である。
 本講座では、高速引張試験の問題と、その問題に対して施される工夫について紹介する。また、プラスチックの高速引張試験は規格等の定められた試験方法はまだ無く、試験方法も複数種類あることから、各企業・研究機関ごとで独自の方法を採用している。本講座では各試験方法の特徴、既存の試験規格そして最新規格動向を紹介する。
 そして、高速引張試験方法の中でも、今最も注目を集めている油圧制御式高速引張試験機の最新情報と、高速衝撃試験のアプリケーション事例もあわせて紹介する。

  1. 高速引張試験の有用性
  2. 高速引張試験とは
    1. 試験方法と適応試験速度範囲
    2. 各試験方法の特徴
    3. 油圧制御式高速引張試験機の構造
  3. 高速引張試験の考慮点
    1. 振動の発生
    2. 高速引張試験規格
    3. ひずみ速度と試験片形状
  4. 高速引張試験機HITS – TXシリーズの紹介
  5. 高速試験事例
    1. 高速引張試験プラスチック速度依存性評価例
    2. 高速引張試験平行部変位計測
    3. 高速引張試験機+高速度カメラシステム
    4. 高速引張試験時の破壊挙動観察
    5. 高速度カメラによる非接触ひずみ計測
    6. その他の高速引張試験
      1. 繊維
      2. 接着剤
    7. 高速圧縮試験
    8. 高速打抜き評価
  6. 高速引張試験の最新動向
  7. おわりに
    • 質疑応答

講師

  • 石川 優
    山形大学
    名誉教授
  • 山部 昌
    金沢工業大学 工学部 機械工学科
    教授
  • 大脇 皓樹
    積水化成品工業 株式会社 第2事業本部 グローバルテクニカルセンター 滋賀テクニカルグループ
  • 宮崎 然
    株式会社 島津製作所 分析計測事業部 グローバルマーケティング部
    主任

会場

株式会社 技術情報協会
東京都 品川区 西五反田2-29-5 日幸五反田ビル8F
株式会社 技術情報協会の地図

主催

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