よくあるご相談事例

長期耐久性評価試験

ある材料のクリープ・疲労の基礎データ(寿命曲線図)が欲しい

樹脂データが無くても心配無用!
樹脂材料の長期耐久性を効率的に評価します

設計段階で部品の長期耐久性を検討する時、重要な判断基準となる樹脂材料特性の一つとして、疲労・クリープ特性があります。

設計段階での寿命検討は、CAE構造解析などで部品に所定の荷重・歪を与えた時、各部に応力がどのように発生するかを確認します。 その発生応力値が継続・繰り返しで加わった時、どの程度の時間で破壊するのか、疲労・クリープ特性データから計算します。 実際には、応力の緩和現象、ウェルドなどの影響、温度因子の考慮、複合モードの影響なども考慮されます。

●疲労破壊特性評価試験方法●
引張り疲労試験とは、試験片に引張りの定荷重を繰り返し与え、破壊に至る繰り返し回数を測定する試験です。 測定前の試験片の断面積から求められる応力と破壊したときの回数の関係をグラフにします。

※図のように引張りの定荷重を繰り返し与えます。一例として、ジュラネックス3300の引張り疲労特性を上図に示します。このグラフから3300は、室温(23℃)で、応力60MPaでは約100万回で破壊に至ると予想できます。

●クリープ破壊特性評価試験方法●
プラスチックは、一定の荷重を与えたままで長時間放置すると、その時間の経過に伴って変化が増大し、限度を超えると最終的には破壊に至ります。 引張りクリープ試験はそのクリープ破壊の寿命を予測するための試験です。。 試験は下の図のように、引張り試験片に一定の荷重を与え、長時間放置します。そして破壊に至るまでの時間を、応力(荷重)を変えて測定し、グラフにプロットします。 この曲線から破壊に達する応力と時間の関係が求められます。

※図のように引張りの定荷重を継続して与えます。
一例として、一例として、ジュラコンM90のクリープ破壊特性を下に示します。このグラフからジュラコンM90は、温度100℃、応力12MPaでは約100時間で破壊に至ると予想できます。

これら長期特性の寿命曲線を作成するための評価では、長時間に渡る試験が必要となり、狙いの時間・回数でのデータを効率的に得るためにはノウハウと熟練が必要となります。

PLAMOSでは、単に言われた条件で試験するだけでなく、長期寿命データを得るための効率的試験方法を考慮した試験方法を計画し、評価用テストピースの成形準備も含め、対応いたします。