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プラスチック試験アプリケーション | Instron

プラスチック試験

機械試験のグローバルリーダーとして、Instron®は、世界有数のプラスチックメーカーの多くと提携し、試験プログラムの導入と最適化を支援しています。当社の広範な試験装置は、メルトフロー試験機やHDT/ビカット試験機、引張、圧縮、曲げ試験用の万能試験機、打ち抜き衝撃および引張衝撃試験用のシャルピーおよびアイゾット振り子式衝撃試験機など、材料データシートを正確に作成および検証するために必要なあらゆる試験を可能にします。当社のアプリケーション専門家は現在のプラスチック規格に精通しており、グローバルサービス組織は、世界中のどこにあるラボに対しても現地レベルでのサポートを提供する準備ができています。

プラスチック試験システム | Instron

プラスチック試験の要点

積層造形材料の試験 | Instron

コンプライアンスとデータ整合性

Instronは材料産業におけるイノベーションに積極的に取り組み、当社のアプリケーション専門家は将来のトレンドを予測して常に新しいソリューションの開発に努めています。試験設定を簡素化し、試験がシンプルで再現性があり、エラーのない状態を維持するために、Bluehill®ソフトウェアには、ASTM D638、ISO 527、ISO 306、ISO 6603など、最も一般的なプラスチック試験規格の多くに対応する事前構築済み試験方法が含まれています。すべてのBluehillソフトウェアは、結果の整合性を確保するための堅牢なセキュリティ機能を備えて設計されており、静的試験機用のBluehill Universalは、複数のラボにわたる複数のシステムを一元的にリモート管理できるため、組織全体の試験プロセスを合理化します。

処理能力と再現性

多くのプラスチック製造環境では大量の試験が必要となるため、自動化に非常に適しています。自動化はどのレベルでも導入可能ですが、プラスチックラボでは、最小限の人的介入で何時間も稼働できるロボットまたは半ロボットシステムから最も大きなメリットが得られるのが一般的です。

静的試験の処理能力向上

InstronのAT6およびAT3は、幅広いISOおよびASTM規格に準拠したプラスチックの引張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オプションです。これらのシステムは、高いスループットと再現性を提供し、オペレーターが他の付加価値の高いタスクを実行できるようにします。完全な自動化が実現できない場合でも、空気圧式グリップ、自動伸び計、内蔵アライメント装置などの治具と、選択入力などのソフトウェア機能により、処理能力が向上し、結果のばらつきが大幅に低減されます。

打ち抜き衝撃試験の生産性向上

ISO 6603およびASTM D3763規格に従って大量の打ち抜き衝撃試験を実施する場合、高い生産性を維持することは困難な場合があります。Instron 9450シリーズ落錘衝撃試験機は、手動旋回式試験片供給システムまたは自動試験片供給システムのいずれかを備えています。どちらの装置も、手動試験に伴う反復的なオペレーター作業を減らしながら生産性を向上させます。

プラスチックのトレンド

恒温槽を用いた非常温試験 | Instron

高性能ポリマー

高性能ポリマーは、優れた熱安定性と耐薬品性により、より幅広い用途で使用できます。これにより、航空宇宙、医療、防衛、およびその他の産業用途において、以前はプラスチックの使用が推奨されなかった過酷な条件下でもプラスチック部品を使用できるようになります。これは、安定剤を使用し、ガラス繊維や炭素繊維などの補強材を追加することで実現されます。これらの材料は、従来のプラスチックよりも強度と剛性が高く、より高い最終引張強度(UTS)および弾性率の値を示します。恒温槽は、非常に高温または低温の用途を再現するために、機械試験中に頻繁に使用されます。

積層造形

3Dプリンティングは、複雑でカスタムなポリマー製品を製造する革新的な新しい方法として、多くの産業で注目を集めています。積層造形はまた、部品や材料を適切に特性評価するために、徹底的な機械試験によって対処する必要があるいくつかの独自の課題を提示します。

  • 印刷プロセスは、押出成形や射出成形部品には見られない内部の弱点が生じる多くの機会を生み出します。
  • 積層造形部品のばらつきが大きいため、より大きなサンプルサイズで試験を実施する必要があります。
  • 印刷および後処理方法のバリエーションは材料性能に影響を与える可能性があり、より多くの変数を試験し、管理すべきデータ量もさらに増加します。

 

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バイオプラスチックのライフサイクル | Instron

環境への配慮

多くの消費財企業は、製品中の非リサイクルプラスチックの量を削減することを公約しています。同様に、多くの企業は製品に化学的にリサイクルされたプラスチックを使用することも公約しています。いずれにせよ、プラスチックを使用する際には、特に包装などの使い捨て品において、より持続可能な選択肢を選ぶ動きがあります。

持続可能な選択肢を選びながらプラスチックの利点を享受するもう一つの方法は、バイオプラスチックを利用することです。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から作られます。一部は生分解性で堆肥化可能です。

より持続可能な選択肢を生み出すことは、プラスチック産業のトレンドです。製品が材料の種類や製造プロセスを変更する際には、最終用途のアプリケーションに悪影響が及ばないことを確認するために、機械試験が必要です。

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プラスチック試験ソリューション

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引張、圧縮、曲げ

ポリマーの引張、圧縮、曲げ特性を測定する必要がある場合、万能試験システムには幅広いアクセサリを装備して静的試験を実施できます。

メルトフロー

Instronのモジュラー式メルトフロー試験機は、レオロジー分野における熱可塑性プラスチックの品質管理に必要な基本データでメルトフローレート(MFR)とメルトフローボリュームレート(MVR)を測定できます。

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方法です。エネルギー吸収特性を理解することは、材料が耐えられる塑性変形のレベルを予測するために不可欠です。

打ち抜き衝撃および引張衝撃

研究開発および高度な品質管理向けに設計されたInstron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材料を破壊または損傷させるのに必要なエネルギーを測定するために使用されます。

HDTとビカット

Instronの熱機械システムは、高温におけるプラスチック材料の挙動を特性評価し、熱変形温度(HDT)とビカット軟化温度を測定するために使用されます。

自動化

試験装置は、自動試験片測定装置から完全ロボットシステムまで、ますます自動化が進んでおり、プラスチック業界のラボがますます増える試験量をより効率的に処理するのに役立っています。

プラスチック試験規格

以下は、プラスチック材料の試験に関する最も一般的な国際規格のリストです。

  • ASTM D1004 | プラスチックフィルムまたはシートの引裂抵抗(グレーブス引裂)
  • ASTM D1238 | 押出プラストメーターによる熱可塑性プラスチックの溶融流量
  • ASTM D1525 | プラスチックのビカット軟化温度
  • ASTM D1621 | 硬質発泡プラスチックの圧縮特性
  • ASTM D1708 | マイクロ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および動摩擦係数
  • ASTM D3763 | 荷重および変位センサーを用いたプラスチックの高速パンク特性
  • ASTM D6272 | 4点曲げによる未強化および強化プラスチックおよび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 | 未強化および強化プラスチックおよび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 | 軟質バリアフィルムおよびラミネートの低速貫通抵抗