市販のキャピラリーレオメータを使うと、測定装置として完成されているので便利であるが、測定の原理を理解する上でも周りの装置を利用することも可能である。ここでは、弊社で製作した射出成形機を用いたせん断粘度測定器を紹介する。別資料となりますが測定器として製作した各種ダイや装置の型番等も紹介する。また、測定方法についても別に紹介する。 射出成形機を使ったせん断粘度測定器は、いくつかの利点があると思い製作した。 １．通常の成形機を使うので、成形機で混練を行うなどの際に実際に近い測定ができる。 ２．射出成形機の可塑化・射出装置を使うので粘性の高い樹脂に対しても流動させることが可能。 ３．流路の設計しだいで、測定したいせん断速度近傍を容易に測定できるようになる。 といった測定上の工夫は容易に行える。 一方で、不利な点も多くある。 １．専用機では無いので測定作業や装置の準備自体が煩雑である。 ２．装置が大きくなるので、測定ダイ内での発熱などを考慮する必要がある。 ３．温度や樹脂の測定ダイ内での流動を測定系内でバラツキを押さえる工夫が必要。 特に不利な点３．の流動に関しては、装置で工夫するのか測定のやり方で工夫するのかが悩ましい。弊社では、ソディック社製のスクリュープリプラ型射出成形機を利用した。射出機構がプランジャーであるため逆流防止弁のしまりを意識する必要がなく、射出速度によって樹脂の逆流による見かけ流量と実際の流量の差異をどう考えるかといった測定時のデータ解釈の悩みは少なくなると思われる。 本装置を最初に製作した1990年代中頃は、ゲート部分など狭い部分を流動する際の圧力損失が大きいのではないかということで、高せん断速度でのせん断粘度測定が注目されていた。本装置でも、見かけせん断速度（計算上のせん断速度）で数10万[1/sec]という領域の粘度測定を行ったが、実際には、壁面での滑りが発生している事が確認され、樹脂物性自体の測定範囲はそこまでは広がらなかった。また、低せん断速度領域の測定では、吐出された測定後の溶融樹脂が下に落ちるとき、測定ダイ内の樹脂を吐出樹脂の自重で引きずり出す様な事が観測された。低せん断速度におけるせん断粘度測定では、装置の工夫や測定方法の工夫が必要と考えられる場合もある。測定時には、測定系内での不安定流動を意識して、都度、観察しながらデータ取りを行う必要がある。 ここに示すのは、装置の構成である。 射出成形機のノズルを外しアダプターと粘度測定ダイを取り付ける。アダプターの目的は、射出成形機の可塑化装置の従来ノズルがねじ込まれている部分と粘度測定ダイとを繋ぐ役割を持っている。一体化してもかまわないと思うが、先に示したように粘度測定ダイの設計上の工夫は測定にも関わるので、アダプターを1部品入れている。アダプターには圧力センサー（P1）と温度センサー（T1）をねじ込めるようになっている。T1は樹脂流路まで挿入されており、粘度測定ダイに流入する樹脂温度を測るつもりのセンサーである。射出開始直後から、センサー回りでの溶融樹脂の流れにより測定される温度が上昇する事が観測できた。P1は、測定される数字に対する精度要求は少ない圧力センサーである。データを取り込む装置のトリガー信号に基本的には使っており、射出成形機を使うのであれば射出開始信号など他の信号と代用も可能である。 粘度測定ダイには円筒状の穴が空いており、その流路を流れる樹脂の物性を測定する。P2、P3は円筒流路の流線になるべく乱れが生じないように小さな穴を空け樹脂だまりを作ってそこの圧力を測定する。P2,P3の差圧で粘度を計算する事から本測定装置の重要な役割を果たしている。T2,T3は、流路に顔を出すわけにはいかないので円筒流路のギリギリのところまで熱電対を挿入してあり樹脂温度を間接的に計測している。 粘度測定ダイ、アダプターはバンドヒータによって個別に温度調節して流路内の温度が測定温度になる様に制御する必要がある。 データロガー（レコーダー）は、圧力センサーの出力は電圧で、温度センサーの出力は熱電対として入力できるAD変換器をもったものである。電圧計測は、比較的高速なサンプリングが可能な物が多いが、温度センサーに関してはそれほど高速にサンプリングできない物が多い。温度センサーに関しては、どの程度のサンプリング周波数が必要かは考え方次第だが、弊社は100Hz程度で測定している。圧力センサーは、状況に合わせて、100～1,000Hz程度で測定することが多い。

この構造により、金型内部に発生した空気やガスは排出されますが、樹脂は通過できないという性質を持ちます。 対策内容 立壁部のみ「ソリッド（完全溶融）」構造に変更 ガス抜きが必要な面のみ多孔質構造を維持 3Dプリンターによるエリアごとの造形条件変更 により、ひとつの入れ子内に「多孔質」と「ソリッド」を共存させる ガス抜きが必要な面に限定してポーラス構造を設ける のが基本です。 部分ごとに構造を変える ことが可能です。 今後、3Dプリンター技術と解析技術がさらに発展することで、より高度な金型設計が可能になると期待されます。

はじめに 製品設計やCAE解析の現場では、材料特性を正しく理解することが欠かせません。その中でも特に重要なのが「弾性率（Elastic Modulus）」と「強度（Strength）」です。 ※ただし、これは線形解析なので降伏応力を考慮したい場合は非線形解析が必要になります 条件②：2mmの強制変位を付加 こちらの場合、最大応力が最も低いのは樹脂(ポリエチレン)で最も高いのは鉄鋼になります。 線形解析では材料物性が応力-歪みが比例関係に増加していきます。 材料の降伏点を無視した解析になりますので破壊・破損を予測するには材料の塑性領域まで考慮した非線形解析が必要になります。 CAE解析で局所的な応力を確認することが重要。 7. まとめ 弾性率 は「変形のしにくさ（剛性）」を表す。 強度 は「破壊に至る限界」を表す。 両者は独立した指標であり、製品設計・CAE解析では常に併用される。 設計段階では「弾性率で変形を確認」「強度で破壊を確認」という二段構えが必須。

設備導入時 孔の微細化、均等化への取り組み ポーラス構造やラティス構造の造形が可能になります。 樹脂の粘度について ガス抜き入れ子SG-WINDのご紹介 射出成形におけるガスベントの設計 樹脂製品の成形収縮率 自動機(省力化)の自開発 Heet＆Cool成形技術 製品紹介(車両部品) 樹脂流動解析 流動解析でわかること SG-WINDガス抜き入れ子の使い方 金属光造形ガス抜き入れ子のご紹介 成形技術：ランナータイプの違い

当社は金属3Dプリンターにて三次元形状でガスを抜くことが出来ると共にメンテ容易化 が可能なガス抜き入れ子を製造・販売します 構造 レーザー条件を変えた積層加工により成形加工に有効な粗密構造を有することが 出来ます 材質 マルエージング鋼　３D層時：表面硬度 HCR３０ 特長 ・耐射出圧力やバリ防止を考慮したポーラス構造です ・３D形状の表面からガス抜きが可能です ・洗浄メンテナンスに優れた形状に製作出来 樹脂の粘度について ガス抜き入れ子SG-WINDのご紹介 射出成形におけるガスベントの設計 樹脂製品の成形収縮率 自動機(省力化)の自開発 Heet＆Cool成形技術 製品紹介(車両部品) 樹脂流動解析 流動解析でわかること SG-WINDガス抜き入れ子の使い方 金属3Dプリンター：ガス抜き入れ子のご紹介 成形技術：ランナータイプの違い

安全率の基本的な考え方 製品設計における**安全率（Safety Factor, SF）**とは、構造物や部品が実際に使用されるときに想定外の負荷や不確定要素に備えるために設定される「余裕の倍率」です。 機械部品（一般産業機械） ：1.5～3程度 建築構造物（橋梁・ビルなど） ：2～4程度 航空宇宙分野 ：1.2～1.5程度（重量制限が厳しいため、精密な解析と実験で余裕を減らす） 命に関わる医療機器やエレベーター

など)を持たせることが可能 ・組立工数を省くことができ、コスト削減になる ・接着剤を使用しないため、環境面に優れる ・継ぎ目をなくすことが可能 注意点 ・射出ユニットが２つある専用成形機が必要 ・金型構造上 の制限があるので平面的な製品にのみ適用可能 ～関連記事～ Heet＆Cool成形技術 製品紹介(車両部品) 樹脂流動解析って何？ 流動解析でわかること SG-WINDガス抜き入れ子の使い方 金属光造形ガス抜き入れ子のご紹介 成形技術：ランナータイプの違い

ホットランナーの構造上、同じ系統流路を通っている樹脂を１発で色替えするのはほぼ不可能です。では、異なる系統であれば色替えをする必要がなくなるのでは？ その③へ続きます ～関連記事～ ホットランナー２色系統流路設定① モーターバルブゲートの開発① 成形技術：ランナータイプの違い CAE:ホットランナーバルブゲート 樹脂流動解析って何？ 流動解析でわかること SG-WINDガス抜き入れ子の使い方

また、プラスチックを加熱していくと単なる変形にとどまらず、見かけ上なんら変形を起こすことなしに高分子を構成する各原子間の化学結合が酸化分解や熱分解により切断し、化学構造の変化を起こし始める。 ～関連記事～ ▶ ウェルドラインとその影響 ▶ ガス焼け発生のメカニズム ▶ CAE：金型内樹脂流動シミュレーション ▶ CAE：樹脂流動解析でわかること ▶ CAE：ホットランナーバルブゲート

イカの場合は、筋肉を構成する筋繊維がある方向にしか縮めない様な構造のため、ある方向には収縮できるが他方にはしづらいことによって変形が起こっている。 この様な考え方は、射出成形CAE(Computer Aided Engineering)の収縮そり変形解析の計算に用いられる現象モデルとして利用されている。

時間：30秒 ハイサイクル化のために考慮すべき要因を列挙すると次のようなものが挙げられます ①樹脂　　　　　　：流動性、離型性、固化速度 ②成形品形状　　　：肉厚(薄肉化・均肉化)、抜きテーパー ③金型構造 ～関連記事～ 自動機(省力化)の自社開発 組立技術 Heet＆Cool成形技術 製品紹介(車両部品) 樹脂流動解析って何？ 流動解析でわかること SG-WINDガス抜き入れ子の使い方 金属光造形ガス抜き入れ子のご紹介 成形技術：ランナータイプの違い

スタックモールディングとは金型を２段構造にすることにより、通常金型に対して同じ型締め力で製品取り数を２倍にできる成形です。左右対称品に適しています。 ・製品取出機はヘッドが２つのタイプのものが必要 ～関連記事～ Heet＆Cool成形技術 製品紹介(車両部品) 樹脂流動解析って何？ 流動解析でわかること SG-WINDガス抜き入れ子の使い方 金属光造形ガス抜き入れ子のご紹介 成形技術：ランナータイプの違い