Pプラスチック試験のアプリケーション


プラスチック試験


機械試験の世界的リーダーであるインストロン®は、世界最大級のプラスチックメーカー各社と提携し、試験プログラムの実施および最適化に取り組んでいます。インストロンの幅広い試験用機器により、材料データシートを正確に作成・検証するために必要なあらゆる試験を実施できます。たとえば、メルトフローおよびHDT/ビカット試験機、引張/圧縮/曲げ試験に対応する万能試験機、突き刺し衝撃および引張衝撃試験に対応するシャルピーおよびアイゾット振り子システムなどです。インストロンのアプリケーションエキスパートは、最新のプラスチック規格を熟知しています。また、世界規模のサービス部門は、世界中どこでも現地レベルでお客様の試験室をサポートする体制を整えています。


Pプラスチック試験システム






プラスチック試験の要点



BBluehill Universalの試験メソッドの選択




コンプライアンスとデータ完全性

インストロンは、材料業界のイノベーションに向けて積極的なアプローチを採用しており、アプリケーションのエキスパートが今後のトレンドを見据えて新しいソリューションの開発に絶えず取り組んでいます。試験のセットアップを容易化し、シンプルで再現性が高くエラーのない試験を実現するために、Bluehill®ソフトウェアにはASTM D638ISO 527ISO 306ISO 6603など、多くの一般的なプラスチック試験規格に対応する事前構築済みの試験メソッドが含まれています。すべてのBluehillソフトウェアに強力なセキュリティ機能が搭載され、試験結果の完全性が確保されます。また、静的試験機用のBluehill Universal を使用すると、複数の試験室にある複数のシステムをリモートで一元管理し、全社の試験プロセスを能率化できます。

 



処理能力と再現性

プラスチック製造環境では、大量の試験が必要な場合が少なくありません。そのためこれらの環境は、自動化の有力候補です。自動化はあらゆるレベルで採用できますが、一般にプラスチック試験室で最もメリットが大きいのは、人間による介入を最小限に抑えながら何時間にも渡って作動できるロボットシステムまたは半ロボットシステムです。




静的試験の処理能力を改善

インストロン’のAT6 およびAT3 は、広範囲のISOおよびASTM規格に準拠したプラスチックの引張試験または曲げ試験用に構成できる、完全ロボットおよび半ロボットのオプションです。これらのシステムによって高い処理能力と再現性を確保しながら、オペレータが付加価値のある別の作業を行うことが可能になります。完全な自動化が実現不可能な場合には、空気圧式グリップ、自動伸び計、内蔵のアライメントデバイスなどの治具に加え、選択値入力などのソフトウェア機能を併用することで、処理能力を高めながら結果のばらつきを大幅に低減できます。




突き刺し衝撃試験の生産性を向上

ISO 6603およびASTM D3763規格に準拠する突き刺し衝撃試験を大量に実施する場合、高い生産性を保つことが課題となります。インストロンの落錘衝撃試験機9450 には、手動回転式の試験片フィード装置、または自動試験片フィード装置のいずれかが装備されています。どちらの装置を使用しても、手動試験で必要となる反復的なオペレータ操作が減少し、生産性の向上につながります。







プラスチックのトレンド



N恒温槽を用いた非周囲温度試験




高性能ポリマー

高性能ポリマーは、その優れた熱安定性と耐薬品性により、用途が多岐に渡っています。航空宇宙、医療、防衛など、極度の悪条件が予測されるため従来はプラスチックを使用できなかった産業用途で、プラスチック部品の使用が可能になっています。これは安定剤の使用と、ガラスやカーボンファイバーなどの強化材の添加によるものです。これらの材料は、従来のプラスチックと比べて強度と剛性が高い場合が多く、UTSおよび弾性率が高くなります。極度の高温/低温下での使用を複製するため、しばしば 恒温槽 を使って機械試験を行います。

 




積層造形

複雑でカスタムなポリマー製品の画期的な新しい製造方法として、多くの業界で3Dプリンティングが広まりつつあります。積層造形には固有の課題も多く存在します。部品や材料を正しく特性化するには、徹底的な機械試験でこれらの課題に対応する必要があります。

  • プリンティング工程では、押し出し成形または射出成形された部品に見られない、内部的な脆弱性が生じがちです
  • 積層造形された部品はばらつきが大きいため、サンプルサイズを大きくして試験を行う必要があります
  • プリンティングと後処理の方法の違いが、材料性能に影響する可能性があります。そのため、試験すべき変数は多く、管理すべきデータは大量です

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Lバイオプラスチックのライフサイクル




環境への配慮

多くの消費財企業が、製品におけるリサイクル不可能プラスチックの使用量を減らすことを公約しています。同じように、化学的にリサイクルされたプラスチックを使用するという公約を掲げている企業も少なくありません。どちらにしてもプラスチックを使用する際は、よりサステナブルな選択肢を選ばざるを得ません。包装などの使い捨て品目については、なおさらです。

プラスチックの利点を享受しながらサステナブルな選択をする方法の一つが、バイオプラスチックの利用です。バイオプラスチックは、他のプラスチックのように化石燃料から作られるのではなく、トウモロコシ、ジャガイモ、サトウキビなどの植物に由来します。’生分解可能なものと、堆肥化可能なものがあります。

よりサステナブルな選択肢の開発が、プラスチック業界のトレンドとなっています。製品の材料タイプまたは製造工程を変更するたびに、最終的な用途に悪影響がないことを確認するための機械試験が必要になります。’


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プラスチック試験ソリューション






引張、圧縮、曲げ

ポリマーの引張、圧縮、曲げ特性を測定する場合、万能材料試験機にさまざまなアクセサリーを装備して静的試験を実施できます。
 
 
 

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Mメルトフロー試験機

メルトフロー

インストロンのモジュラーラインのCEASTメルトフロー試験機を使用すると、レオロジー分野において熱可塑性プラスチックの品質管理に必要な基本的データである、メルトフローレート(MFR)およびメルトボリュームフローレート(MVR)を測定できます。

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Pシャルピーおよびアイゾット試験用の振り子式衝撃試験機

シャルピーおよびアイゾット衝撃

シャルピーおよびアイゾット振り子式衝撃試験は、プラスチックの衝撃強度を測定する最も一般的なメソッドです。材料が耐えられるプラスチック変形レベルを予測するには、エネルギー吸収特性の評価が極めて重要です。
 

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Rレオメーター

突き刺し衝撃および引張衝撃

R&Dおよび高度な品質管理用に設計されたインストロンの落錘衝撃試験機は、特定の高さから特定の衝撃エネルギーと速度で落下させた場合に、材料が損傷するのに必要なエネルギーを判別する目的で使用します。

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HHDTビカット試験システム

HDTビカット

インストロンのCEAST熱機械試験システムのラインは、高温におけるプラスチック材料の挙動を明らかにする目的で使用し、材料の加熱たわみ温度(HDT)とビカット軟化温度を測定します。

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AAT3自動試験システム

自動化

試験片の自動測定装置から完全なロボット式のシステムまで、試験装置の自動化が進んでいます。自動化により、プラスチック業界で増え続ける試験をより効率的に処理することが可能になります。

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プラスチック試験規格






以下のリストは、プラスチック材料に関する最も一般的な国際試験規格です。

  • ASTM D1004 | プラスチックフィルムまたはシートの引き裂き抵抗(グレーブ引き裂き)
  • ASTM D1238 | 押し出し式プラストメーターによる熱可塑性プラスチックのメルトフローレート
  • ASTM D1525 | プラスチックのビカット軟化温度
  • ASTM D1621 | 硬質プラスチックフォームの圧縮特性
  • ASTM D1708 | 微小引張試験片を用いたプラスチックの引張特性
  • ASTM D1894 | プラスチックフィルムおよびシートの静摩擦係数/動摩擦係数
  • ASTM D3763 | 荷重センサーおよび変位センサーを用いたプラスチックの高速突き刺し特性
  • ASTM D6272 - 4点曲げによる非強化/強化プラスチックと電気絶縁材料の曲げ特性
  • ASTM D638 | プラスチックの引張特性
  • ASTM D695 | 硬質プラスチックの圧縮特性
  • ASTM D790 | 非強化/強化プラスチックと電気絶縁材料の曲げ特性
  • ASTM D882 | 薄いプラスチックシートの引張特性
  • ASTM F1306 | フレキシブルバリアフィルムとラミネートの低速浸透抵抗
  • ISO 1133 | プラスチック — 熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレート(MFR)とメルトボリュームフローレート(MVR)の測定
  • ISO 11343 | 接着剤 — 高強度接着接合の衝撃条件下における動的割裂抵抗性の測定 − くさび衝撃法
  • ISO 11897 | 包装 — 熱可塑性プラスチックフレキシブルフィルム製袋 — 折り目線の引き裂き伝播
  • ISO 178 | プラスチック — 曲げ特性の測定
  • ISO 179-2 | プラスチック — シャルピー衝撃特性の測定 — 第2部:計装化衝撃試験
  • ISO 180 | プラスチック — アイゾット衝撃強さの測定
  • ISO 306 | プラスチック — 熱可塑性プラスチック材料 — ビカット軟化温度(VST)の測定
  • ISO 527-2 | プラスチック — 引張特性の測定 — 第2部:成形および押出成形プラスチックの試験条件
  • ISO 527-3 | プラスチック — 引張特性の測定 — 第3部:フィルムおよびシートの試験条件
  • ISO 604 | プラスチック — 圧縮特性の測定
  • ISO 6383-1 | プラスチック — フィルムおよびシート — 引き裂き強さの測定 — 第1部:トラウザー引き裂き法
  • ISO 6603-2 | プラスチック — 硬質プラスチックの突き刺し衝撃挙動の測定 — 第2部:計装化衝撃試験
  • ISO 75 | プラスチック — 荷重たわみ温度の測定
  • ISO 8256 | プラスチック — 引張衝撃強さの測定
  • ISO 8295 | プラスチック — フィルムおよびシート — 摩擦係数の測定
  • EN 868-5 | 最終段階で滅菌される医療機器の包装:第5部:多孔質材料およびプラスチックフィルム構造の密封可能なパウチおよびリール – 要求事項および試験方法
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