品質につながる高分子成形品の機械特性と成形状態の相関解析

材料の物性発現/抑制メカニズムを解明し、最適な成形条件へと導きます

機械特性と材料組織の関係

材料組織は、成形品の物性発現と密接な関係があり、成形条件(特に温度条件)により変化します。N-ARC法による組織解析を起点とした仮説検証型の総合解析を、樹脂成形品の曲げ弾性率が変化する現象を例に紹介します。

樹脂成形品の曲げ弾性率の変化と金型温度との相関

金型温度条件のみ異なる耐熱PA樹脂成形品について3点曲げ試験を実施し、曲げ弾性率の変化の要因について2つの仮説を立て、検証しました。その結果、金型温度が高いことにより、“コアが厚く形成した”ため、曲げ弾性率が上昇したことが推定できました。

1.仮説構築:金型温度160℃の方が曲げ弾性率が高くなる要因

・仮説①:結晶性の低い冷却層が薄く形成され、コアが厚くなっている
・仮説②:成形品全体の結晶性が上昇し、硬くなっている

2.仮説①検証:N-ARC法断面観察による成形状態の可視化

仮説①の通り、金型温度が高いため、冷却層が薄く形成されていた

3.仮説②検証:結晶性評価(FT-IR)と板厚方向の硬さ分布

全体的に硬くなる傾向は認められず、仮説②ではなかった

曲げ弾性率が上昇する要因は、“コアが厚く形成した影響”といえる
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