セラミックススラリ-及びはい土の流動・すべり特性試験法の研究

セラミックスの射出成形において材料は粘塑性的挙動を示すが,その力学的特性の測定には問題が多く,これが数値シミュレ-ションの精度低下の原因になっている.本研究ではこのような粘塑性特性と,材料・工具面間のすべり特性の測定法について検討し,実用的な測定法を提案した.また実際の成形のための基礎資料を得た.(i)まずセラミックススラリ-(またははい土)の高温混練装置を製作し,多種類の材料を実験室規模で自由に供給できる体制を整えた[加藤].(ii)次に,落鍾式の高速単純試験装置を試作した.この試験法では厚さ6〜3mmのスラブ状試験片を用いることにより,せん断ひずみ速度r=1〜100sec^<ー1>,せん断ひずみr=0〜3,試験温度T=100〜200℃の範囲の測定が可能である.(iii)上記のせん断ひずみのVTRによる計測法および高温下でのせん断荷重計測法を確立した[岡田].ここで,せん断ひずみについては工具面と試験片との密着性に注意を払えば上下工具の相対移動量からの評価値で十分であることがわかった。.(iv)各種材料のせん断試験を行ない,本試験法が有効であることを確かめた[加藤].(v)材料・工具面間のすべり特性を調べるため,スリット状流路の押出し装置を製作した[加藤].また,すべり特性は材料に埋め込んだ格子の変形より計測し,圧力および摩擦応力は金型内臓の圧力センサにより検出する方法を確立した[岡田].(vi)種々の条件下でのすべり特性を調べた[加藤].その結果,すべり特性は材料温度および金型温度により大きく変わり,特に流れのフロント近傍では特異なすべり現象がみられることがわかった.

セラミックスの射出成形において材料は粘塑性的挙動を示すが,その力学的特性の測定には問題が多く,これが数値シミュレ-ションの精度低下の原因になっている.本研究ではこのような粘塑性特性と,材料・工具面間のすべり特性の測定法について検討し,実用的な測定法を提案した.また実際の成形のための基礎資料を得た.(i)まずセラミックススラリ-(またははい土)の高温混練装置を製作し,多種類の材料を実験室規模で自由に供給できる体制を整えた[加藤].(ii)次に,落鍾式の高速単純試験装置を試作した.この試験法では厚さ6〜3mmのスラブ状試験片を用いることにより,せん断ひずみ速度r=1〜100sec^<ー1>,せん断ひずみr=0〜3,試験温度T=100〜200℃の範囲の測定が可能である.(iii)上記のせん断ひずみのVTRによる計測法および高温下でのせん断荷重計測法を確立した[岡田].ここで,せん断ひずみについては工具面と試験片との密着性に注意を払えば上下工具の相対移動量からの評価値で十分であることがわかった。.(iv)各種材料のせん断試験を行ない,本試験法が有効であることを確かめた[加藤].(v)材料・工具面間のすべり特性を調べるため,スリット状流路の押出し装置を製作した[加藤].また,すべり特性は材料に埋め込んだ格子の変形より計測し,圧力および摩擦応力は金型内臓の圧力センサにより検出する方法を確立した[岡田].(vi)種々の条件下でのすべり特性を調べた[加藤].その結果,すべり特性は材料温度および金型温度により大きく変わり,特に流れのフロント近傍では特異なすべり現象がみられることがわかった.