高分子材料・製品の寿命予測と劣化加速試験方法 書籍

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出版物

「その樹脂部材、どれだけもつの?」 プラスチック材料・製品を扱う方の“実務書”です。
どうやって寿命を予測するのか? 劣化加速試験の実施手順は? 不具合への対処策は?

高分子材料・製品の寿命予測と

劣化加速試験方法

著者

川瀬テクニカルコンサルタンシー 川瀬 豊生 氏

<略 歴>
○日産自動車(株)での職務(1970年〜1999年)
 内外装樹脂部品開発
  樹脂部品の不具合解析/対策立案/再発防止
  樹脂部品に関する各種試験法の作成
○堀硝子(株)での職務(1999年〜2010年)
 自動車ガラスと樹脂部品の接着仕様開発
〇独立コンサルタントとしての業務(2010年〜現在)
 上記経験を活かして各企業(化学、エレクトロニクス、自動車関連業界)への技術指導に従事


発刊・体裁・価格

発刊  2018年11月19日  定価  43,000円 + 税
体裁  B5判 339ページ  ISBN 978-4-86502-158-5   詳細、申込方法はこちらを参照


本書のポイント

▼著者の長年の現場経験に基づいたノウハウ:
  実務で使える知識・技能を得る
 ●プラスチック、ゴム、粘着・接着材料の劣化現象と寿命予測
 ●劣化不具合の原因究明と対策方法
 ●寿命予測式の設定方法

目次

第1章 高分子材料における劣化寿命予測の基礎
 1.1.アレニウスの式による高分子材料の寿命予測
 1.2.クリープ破壊データによる寿命予測式の設定
  1.2.1.取得データの重回帰分析
  1.2.2.アレニウス型による重回帰分析
  1.2.3.ラーソンミラー型による重回帰分析
 1.3.ラーソンミラーパラメータの計算
  1.3.1.アレニウス型とラーソンミラー型の予測式の比較
  1.3.2.ラーソンミラーマスターカーブの作成
  1.3.3.ラーソンミラー式の導出
  1.3.4.アレニウス式からラーソンミラー式への変換
 1.4.重回帰分析における統計量の算出方法
 1.5.INDEX(LINEST)関数による重回帰分析
 1.6.LINEST関数による重回帰分析
 1.7.活性化エネルギーの算出
 1.8.加速係数(Acceleration Factor)の算出

第2章 高分子材料・製品全般の劣化寿命予測
 2.1.高分子材料・製品における劣化寿命予測の流れ
 2.2.劣化加速試験条件設定の流れ
 2.3.寿命予測並びに劣化加速の対応可能項目

第3章 プラスチックにおける劣化と寿命予測
 3.1.ソルベントクラック
  3.1.1.事例
  3.1.2.発生メカニズム
  3.1.3.破面の特徴
  3.1.4.試験片による確認方法
   3.1.4.1.試験片のアニール処理
   3.1.4.2.臨界ひずみ把握用治具による方法
   3.1.4.3.臨界応力把握用治具による方法
   3.1.4.4.発生応力の導出
   3.1.4.5.その他の試験方法
  3.1.5.再現試験
  3.1.6.寿命予測
   3.1.6.1.寿命予測式設定による方法
   3.1.6.2.破損品のワイブル統計解析による方法
 3.2.環境応力割れ
  3.2.1.事例
  3.2.2.発生メカニズム
   3.2.2.1.全般
   3.2.2.2.POM製射出成形品の塩水噴霧サイクル試験により発生したクラック
   3.2.2.3.PA66製射出成形品の融雪塩により生じたクラック
  3.2.3.破面の特徴
  3.2.4.対策
  3.2.5.再現試験
  3.2.6.一因子としての吸水率の予測
   3.2.6.1.フィックの第二法則式から導かれる吸水率の予測式
   3.2.6.2.実測データの重回帰分析による吸水率の予測
 3.3.クリープ
  3.3.1.事例
  3.3.2.発生メカニズム
  3.3.3.破面の特徴
  3.3.4.再現試験
  3.3.5.劣化加速条件の設定
  3.3.6.対策
  3.3.7.各種プラスチックのクリープ寿命予測
   3.3.7.1.POM・GF25の引張クリープ破壊寿命の予測
   3.3.7.2.PBT・GF30の引張クリープ破壊寿命の予測
   3.3.7.3.架橋PE管の引張クリープ破壊寿命の予測
   3.3.7.4.PPの引張クリープ破壊寿命の予測
   3.3.7.5.PA66・GF30の引張クリープ破壊寿命の予測
   3.3.7.6.PA66・GF30の引張クリープひずみ寿命の予測
 3.4.熱劣化
  3.4.1.発生メカニズム
  3.4.2.寿命予測
  3.4.3.劣化加速条件の設定
 3.5.加水分解
  3.5.1.発生メカニズム
  3.5.2.寿命予測
 3.6.疲労破壊
  3.6.1.発生メカニズム
  3.6.2.破面の特徴
  3.6.3.再現試験
  3.6.4.寿命予測
 3.7.黄変
  3.7.1.発生メカニズム
  3.7.2.再現試験
  3.7.3.寿命予測

第4章 ゴムにおける劣化と寿命予測
 4.1.寿命予測式の設定方法
  4.1.1.圧縮永久ひずみの計算
  4.1.2.圧縮永久ひずみデータによる寿命計算
  4.1.3.経過時間と圧縮永久ひずみの関係
  4.1.4.温度と圧縮永久ひずみの関係
  4.1.5.アレニウス型寿命予測式の設定
  4.1.6.ラーソンミラー型寿命予測式の設定
  4.1.7.重回帰分析
  4.1.8.ラーソンミラーパラメータ(PLM)の算出
   4.1.8.1.マスターカーブの作成
   4.1.8.2.材料定数・Cの検証
  4.1.9.活性化エネルギーの算出
 4.2.シール部品の劣化と寿命予測
  4.2.1.試験の目的と把握する特性
   4.2.1.1.圧縮永久ひずみ試験
   4.2.1.2.寿命予測
   4.2.1.3.活性化エネルギー
   4.2.1.4.部品等価温度
  4.2.2.劣化促進条件の設定
  4.2.3.物性測定
   4.2.3.1.ヒステリシスロス
   4.2.3.2.圧縮弾性率
   4.2.3.3.硬さ
  4.2.4.試験終了品の物性測定
   4.2.4.1.圧縮弾性率の推移
   4.2.4.2.ヒステリシスロスの推移
   4.2.4.2.硬さの推移
   4.2.4.4.圧縮永久ひずみと圧縮弾性率の関係
   4.2.4.5.圧縮永久ひずみとヒステリシスロスの関係
   4.2.4.6.圧縮永久ひずみと発生荷重の関係
   4.2.4.7.ヒステリシスロスと圧縮弾性率の関係
   4.2.4.8.硬さと圧縮永久ひずみの関係
   4.2.4.9.硬さとヒステリシスロスの関係
   4.2.4.10.硬さと圧縮弾性率の関係
  4.2.5.ゴムポリマーの酸化劣化度の把握
   4.2.5.1.軟化現象
   4.2.5.2.硬化現象
 4.3.ガスケットの劣化と寿命予測
  4.3.1.寿命特性値の決定
  4.3.2.寿命予測
  4.3.3.劣化加速条件の設定
   4.3.3.1.部品等価温度の算出
   4.3.3.2.限界伸び率の設定と製品の寿命
  4.3.4.促進加熱条件の算出
 4.4.ダイアフラムの劣化と寿命予測
  4.4.1.寿命特性値の決定
  4.4.2.寿命予測
  4.4.3.劣化加速条件の設定
   4.4.3.1.部品等価温度の算出
   4.4.3.2.限界伸び率の設定と製品の耐用年数
  4.4.4.加速条件の算出

第5章 粘・接着剤における劣化と寿命予測
 5.1.アレニウス式による接着剤の硬化度の把握
 5.2.湿式硬化型1液ウレタンの熱クリープ寿命の予測
 5.3.劣化加速条件の設定
 5.4.両面テープの接着メカニズム
 5.5.両面テープ接着部品のクリープ寿命予測

第6章 取得データのワイブル統計解析
 6.1.対象データの選定
 6.2.ソルベントクラック品のワイブル統計解析
  6.2.1.分布図
  6.2.2.最尤度
  6.2.3.変動係数・CVからのアプローチ
  6.2.4.各手法で求めたワイブル2母数の比較
  6.2.5.不信頼度・F(t)=99.9%に到達する経過日時の把握
 6.3.クリープ破壊品のワイブル統計解析
  6.3.1.分布図
  6.3.2.累積ハザード分布
  6.3.3.最尤度
  6.3.4.ワイブル2母数把握による市場処置

第7章 劣化加速条件設定のための温湿度測定と取得データの処置
 7.1.劣化加速条件設定のための部品温度測定
 7.2.測定機器と測定方法
 7.3.測温データの処理と活用方法の流れ
 7.4.寿命予測のための絶対湿度の算出
 7.5.絶対湿度データを用いた重回帰分析事例

第8章 劣化不具合の原因と対策
 8.1.プラスチック成形品の破壊トラブルに対する原因と対策
  8.1.1.ソルベントクラック
  8.1.2.環境応力割れ
  8.1.3.クリープ破壊
  8.1.4.疲労破壊
  8.1.5.加水分解
  8.1.6.紫外線劣化
  8.1.7.熱劣化
 8.2.衝撃破壊または経時劣化による破壊における原因と対策
  8.2.1.衝撃破壊における原因と対策
  8.2.2.経時劣化による破壊における原因と対策
  
第9章 高分子材料成形製品における不具合の再発防止
 9.1.不具合品の調査
  9.1.1.不具合現品調査
  9.1.2.不具合対策実施計画の策定
  9.1.3.不具合品の履歴調査
  9.1.4.トレーサビリティ
  9.1.5.過去の類似不具合の把握
 9.2.原因の究明
  9.2.1.周辺情報入手
  9.2.2.良品回収
  9.2.3.IS/IS NOT 分析
  9.2.4.要因の洗い出し
  9.2.5.不具合解析
  9.2.6.メカニズムの仮説設定
  9.2.7.再現試験
  9.2.8.仮説の検証(メカニズム究明)
  9.2.9.流出原因の特定
 9.3.対策
  9.3.1.対策品の設定
  9.3.2.評価条件の設定
  9.3.3.トレードオフ性能の把握
  9.3.4.評価スペックによる性能把握
 9.4.再発防止
  9.4.1.保証要件の設定
  9.4.2.他部品への水平展開
  9.4.3.基準類の改訂
  9.4.4.振り返り分析
  9.4.5.新製品に対するフィードバック
  9.4.6.ノウハウのデータベース化

番号:BC181101

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