プラスチックの破損原因究明および応力・ひずみの評価・解析手法と実務への活かし方

講師の言葉

（第１部）
　破面解析（フラクトグラフィー）は、破面を観察することで破壊に至る履歴や不良箇所を読み取って、製品の破損原因を解明する手法です。プラスチック製品において、当社は40数年の技術の蓄積を基に、製品の破損原因を提供してきました。今回、分析事例等を中心にお話します。

（第２部）
　プラスチック素材は粘弾性という、弾性的な性質と粘性的な性質が混在し、室温はもとより高温度において力や変形が時間並びに温度に伴って変化する複雑な振る舞いをします。従って、プラスチックに作用する力に伴う変形や、逆に変形を与えた時に生ずる力を求める場合は、この粘弾性特性を考慮した取扱が必要になります。また、プラスチックの成形時に生ずる残留応力や残留ひずみは、このプラスチックの粘弾性挙動によって生じる場合が多く、且つこれらの残留応力・ひずみは常に時間並びに温度に伴って変化し、使用中に不具合を生じさせる恐れがあります。
　ここでは、プラスチックの最も基本且つ重要な粘弾性挙動の概念を平易に説明します。プラスチックの応力・ひずみの解析方法を粘弾性特性と関連付けて平易に説明すると共にその具体的な取り扱いについて事例を基に解説します。また、経時的な変形や強度を予測できる素材の力学的挙動に成立する時間と温度の換算則について説明します。そして、この時間−温度換算則を基礎として、プラスチック成形品の経時的な強度低下や変形の長期予測並びに信頼評価を行う手法について事例を基に説明します。

　最近は、プラスチック成形品の長期信頼性評価の手法を知りたがっている方が増えています。例えば、自社製品を有る条件下（負荷状態、環境（温度、湿度、溶液中等）で使用した場合の、数年後の変形や強度低下がどれほどになるかと言った推定方法です。
　これはプラスチックの基本的な特性である粘弾性特性の理解とこの特性に成立する時間−温度換算則または時間−温度−何かの特性に関する換算則を理解することで、推定可能となります。残留応力や残留ひずみの解放に伴う変形や強度低下にいても推定可能となります。

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