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出版物

★破断面からの情報のみでは破壊解析は困難!?
  破断面解析・破壊原因究明に役立つ情報が満載!
★製品の破損トラブルを回避するため、材料選定から設計・成形等各プロセスにおいて
  注意すべき事項とは!?

自動車・医療機器・電子部品 etc
プラスチック製品を取扱う各部署に常備したい一冊です。

プラスチック

割れ(クラック)・破壊トラブル

対応・解析技術

発刊・体裁・価格

発刊  2014年10月24日  定価  55,000円 + 税
体裁  B5判ソフトカバー  293ページ  ISBN 978-4-86502-069-4

詳細、申込方法はこちらを参照

→配布用PDFパンフレットを見る







本書のポイント

●プラスチック・及び複合材料の破壊挙動や、強度低下にかかわる数々の要因を
 把握できる。

●ソルベントクラックをはじめとした、各種クラックの発生メカニズムやその対策が
 わかる。

●アクリル・フェノール・CFRP etc・・・
 各種材料別に、破壊特性や設計上の注意点等を解説。

●工程・使用環境ごとに、起因する破壊トラブル・原因解析事例を列挙。
 各工程で注意すべき事柄が具体的にわかる。

●家電・電子部品・自動車・医療機器等
 各分野における破損・故障メカニズムと寿命予測法についても網羅。

執筆者一覧(敬称略)

本間技術士事務所 本間 精一
東京都立産業技術研究センター 藤木 榮
大阪ガス(株) 樋口 裕思
住友ベークライト(株) 小泉 浩二
住友化学(株)  岡本 敏
ナガセケムテックス(株)  西田 裕文
青葉技術士事務所 青葉 堯
長野県工業技術総合センター 藤沢 健
パナソニック(株) 本山 晃
日産自動車(株)  相原 敏彦
テルモ(株) 石川 健次

目次

第一章 プラスチックの破壊・割れ(クラック)と対策

1.強度と破壊機構
 1.1 強度発現機構
 1.2 クレーズとクラック
 1.3 延性破壊と脆性破壊
 1.4 ポリマーの分解と破壊
2.破壊・強度にかかわる基本特性
 2.1 分子量
 2.2 結晶性と非晶性
 2.3 転移温度
 2.4 粘弾性
3.破壊・強度にかかわる複合材料の基本特性
 3.1 繊維強化材料
 3.2 ゴムとのポリマーアロイ
4.各種割れ発生・進展のメカニズムと測定評価・対策
 4.1 ストレスクラック
  4.1.1 発生・進展機構
  4.1.2 ストレスクラック性試験法
  4.1.3 ストレスクラック特性
  4.1.4 ストレスクラックの防止対策
 4.2 ケミカルクラック
  4.2.1 ケミカルクラックの発生機構
  4.2.2 ケミカルクラック性試験法
  4.2.3 ケミカルクラック特性
  4.2.4 ケミカルクラックの防止対策
 4.3 薬液中のクリープ破壊
5.強度特性と破壊挙動
 5.1 静的強度(引張、曲げ)
 5.2 衝撃強度
 5.3 クリープ破壊
 5.4 疲労破壊
6.設計・成形、環境条件による強度低下と対策
 6.1 成形品設計
  6.1.1 形状設計の原則
  6.1.2 ウェルドライン
  6.1.3 残留ひずみ
 6.2 成形
  6.2.1 熱分解
  6.2.2 予備乾燥不足による加水分解
  6.2.3 結晶化
  6.2.4 分子配向
  6.2.5 繊維配向
  6.2.6 応力集中源(気泡、異物など)
 6.3 環境条件
  6.3.1 熱劣化
  6.3.2 加水分解劣化
  6.3.3 紫外線劣化
  6.3.4 薬品劣化


第二章 割れ・破損トラブルの原因究明・破断面解析のすすめ方

第一節 割れ・破損トラブルの原因究明方法
1.不良現場での事前調査
2.破損原因の仮説
3.割れトラブルの原因究明法
 3.1 分子量測定法
 3.2 メルト・マス・フロー・レイト(MFR)測定法
 3.3 結晶化度の測定法
 3.4 異物の分析法
 3.5 成形品の欠陥部の観察法
 3.6 成形品の強度測定法
 3.7 残留ひずみ測定法
4.強化材料の割れ原因究明法
5.ゴム系ポリマーアロイの割れ原因究明法

第二節 破断面解析の手順・すすめ方
1.破面解析の目的
2.破面解析の確認事項と負荷応力
3.破面解析によって何が解るか
4.破面観察に用いる機器
5.破面観察における基礎事項
6.破断面の取扱いと観察の手順
7.マクロ的な破断面模様と見方
 7.1 静的な応力による破壊の場合
 7.2 衝撃的な応力による場合
 7.3 疲労破壊による場合
 7.4 クリープ破壊の場合
8.ミクロ的な破断面の模様


第三章 プラスチックの割れ・破壊トラブル対応の具体例

第一節 <各種材料・部品別>割れ・破壊トラブルを考慮した設計・使用上の注意点
第一項 材料別の設計・使用上の注意点
1.PA
 1.1 特徴と用途
 1.2 設計、使用上の注意点
2.POM
 2.1 特徴と用途
 2.2 設計、成形上の注意点
3.PC
 3.1 特徴と用途
 3.2 設計、使用上の注意点
4.mPPE
 4.1 特徴と用途
 4.2 設計、使用上の注意点
5.PBT
 5.1 特徴と用途
 5.2 設計、使用上の注意点
6.PPS
 6.1 特性
 6.2 設計・成形時の注意点
 6.3 使用時の注意点
7.PVC
 7.1 特性
 7.2 設計・成形時の注意点
 7.3 使用時の注意点
8.アクリル
 8.1 特性
 8.2 設計・成形時の注意点
 8.3 使用時の注意点
9.ABS
 9.1 特性
 9.2 設計・成形時の注意点
 9.3 使用時の注意点
10.フェノール
 10.1 フェノール樹脂の特徴
 10.2 フェノール樹脂成形材料の破壊のメカニズム 
 10.3 フェノール樹脂成形材料の使用&設計上の注意点
11.液晶ポリマー(LCP)
 11.1 液晶ポリマー(LCP)の特性
 11.2 使用上の注意点
  11.2.1 成形上の注意点
  11.2.2 部品取扱い上での注意点
12.ポリエーテルサルホン(PES)
 12.1 ポリエーテルサルホン(PES)の特性
 12.2 使用上の注意点
  12.2.1 成形上の注意点
  12.2.2 部品取扱い上の注意点
13.エポキシ
 13.1 耐クラック性(ヒートサイクル性)向上技術
  13.1.1 低応力化
  13.1.2 高靭性化
14.CFRP・CFRTP
 14.1 FRP、FRTPに発生する損傷形態
 14.2 FRPに発生する損傷の防止
15.ポリスチレン
15.1 GP(一般用)ポリスチレン
 15.2 HI(耐衝撃用)ポリスチレン
 15.3 ポリスチレン成形品のクラック対策
  15.3.1 環境応力クラック(ストレスクラック)
  15.3.2 離型時の破損
  15.3.3 ゲート割れ

第二項 割れ・破壊トラブルを考慮した金属代替樹脂の選定・設計
1.自動車産業における樹脂化
 1.1 概要
 1.2 アシスト技術
 1.3 金属代替樹脂の開発状況
2. 医療産業における樹脂化
 2.1 医療用具の樹脂化
 2.2 医療機器の樹脂化
 2.3 金属代替樹脂の開発状況
3.家電産業における樹脂化
 3.1 金属代替樹脂の開発状況
4.水周り部材における樹脂化

第三項 部品設計の注意点と各種対応事例
1.ケミカルクラック(ソルベントクラック)
2.インサート金具周囲のクラック
3.ねじ締め付けによる割れ
 3.1 [事例T]ねじ締め付け周辺から放射状にクラックが発生した事例
 3.2 [事例U]プラスチックボス下穴にクラックが発生した事例
 3.3 [事例V]引張応力でクラックが発生した事例
 3.4 [事例W]皿ねじで締め付けによるクラック発生事例
 3.5 [事例X]締め付け相手材の締め付け部が平面でない場合のクラック発生事例
 3.6 [事例Y]線膨張係数の小さい部品と成形品をねじ締めした状態で温度上昇した場合に発生するクラック事例
4.プレスフィットによる割れ
5.接着部、溶着部におけるクラック、割れ
 5.1 事例T 応力集中による割れ
 5.2 事例U 接着部にクラック発生
 5.3 事例V 溶着部にクラック発生
6.成形品の寸法精度
7.シャープコーナーのR指定
8.ボス下のヒケ対策
9.ウエルド強度
10.成形品の仕上げ程度の目安

第2節 破壊要因別に見たプラスチック成形品の破損トラブル解析・原因究明事例
1 設計工程が起因のトラブル事例
 1.1 金型設計1 製品形状
 1.2 金型設計2 ランナー設計、ゲート設計、ベント設計
  1.2.1 ランナー設計
  1.2.2 ゲート設計
  1.2.3 ベント設計
 1.3 材料選定
 1.4 成形指示
2 材料起因のトラブル事例
 2.1 原材料の品質1 素性
 2.2 原材料の品質2 ロット間のバラツキ
 2.3 マスターバッチ
3 成形工程が起因のトラブル事例
 3.1 真空ボイドとひけ
 3.2 ウエルド
 3.3 インサート
 3.4 離型
 3.5 ガス
 3.6 滞留、前材料残り
 3.7 乾燥(不足)
 3.8 アニール処理
4 加工、組み立て工程が起因のトラブル事例
 4.1 穴開け、ねじ切り
 4.2 接着、ゆるみ止め
 4.3 締結
 4.4 組み立て
5 使用環境起因のトラブル事例
 5.1 温度、湿度
 5.2 薬液
 5.3 凍結、ウォーターハンマー
 5.4 保守 クリーニング

第3節 プラスチック成形品の各種クラック対策事例
1. プラスチック成形品のクラックの種類
2. プラスチック成形品のクラック対策
 2.1 シャープコーナーのクラック対策
 2.2 ゲートクラック対策
 2.3 抜け不良クラック対策
 2.4 単純応力クラック対策
 2.5 残留応力クラック対策
 2.6 環境応力クラック対策
 2.7 熱応力亀裂対策
 2.8 熱劣化クラック対策
 2.9 成形材料過熱のクラック対策
 2.10 再生材料使用のクラック対策
 2.11 低温脆性によるクラック対策
 2.12 耐候性不足によるクラックの対策
 2.13 ウエルドラインのクラック対策
 2.14 バブルによるクラック対策
 2.15 異物によるクラック対策
 2.16 ガラス繊維の抜けによるクラック対策
3. 各種クラックにおける破面の特徴


第四章 プラスチック製品の破損・故障解析技術と寿命予測

第一節 電子部品・家電機器
1.電子部品に使われるプラスチック製品
2.プラスチック製品の破損・故障とそのメカニズム
 2.1 加速寿命試験とは
 2.2 温度による劣化加速係数の算出
 2.3 湿度による劣化加速係数の算出
3.プラスチック製品の寿命予測のための信頼性概要
 3.1 信頼性用語の定義
 3.2 市場故障の数と時間の関係
 3.3 信頼性試験の目的
 3.4 信頼性評価の考え方
4.プラスチック製品の寿命予測の事例
 4.1 加速寿命試験とは
 4.2 フィルムの劣化モード
 4.3 温度による劣化加速係数の算出
 4.4 湿度による劣化加速係数の算出
 4.5 電圧による劣化加速係数の算出
 4.6 実際の市場環境での寿命予測

第二節 自動車
1.寿命予測手法の考え方
 1.1 故障モードとメカニズム
 1.2 寿命予測法の選定
2.PBTの熱と湿潤による加水分解
 2.1 故障モード
 2.2 湿潤状態でのT-t線図の作成
 2.3 試験条件の設定と試験確認結果
3.66ナイロンの塩化カルシウムによる割れ
 3.1 故障モードとメカニズム
 3.2 劣化線図の有用性
 3.3 試験コードと市場とのコリレーション
 
第三節 医療用プラスチック
1.医療用に使われるプラスチック製品
 1.1 医療機器原材料の選択条件
 1.2 医療機器に求められる安全性
2.プラスチック医療機器の破損・故障とそのメカニズム
 2.1 滅菌工程
 2.2 薬品によるプラスチックの劣化
 2.3 体内留置や体内埋込によるプラスチック劣化
 2.4 その他のプラスチック劣化の予測
3.プラスチック医療機器の寿命予測の事例

番号:BC141001

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