ゴム・樹脂製品の耐久寿命評価

比較的短い期間(数日~数週間)の高温加速劣化試験により、有機素材(ゴム・樹脂)の耐久寿命の予測を行ないます。

加速劣化試験による耐久寿命予測技術

  • ゴム・樹脂製品の耐久性(寿命)を通常の使用環境下で測定すると数年~数百年の期間が必要になり現実的には不可能です。
  • 高温で加速劣化試験を行い、その結果からアレニウスの式に基づいて、本来の使用温度における製品の耐久性を予測します。
    (要求される品質により、耐久性の指標や判断基準を設定する必要があります。※設定する指標や基準は下記例をご参照下さい。)
アレニウス則に基づいて本来の使用温度における
製品の耐久性を予測する考え方

ゴム製シール剤の寿命評価事例

劣化の判定基準と寿命評価の一例

シール材には隙間を塞ぐために柔軟性が求められるため、ゴムの硬化反応を劣化の指標として設定しました。

劣化の指標
高温下で加速劣化させた、ゴム部品の硬度を測定しました。
写真1.マイクロゴム硬度計による硬度測定 写真1.マイクロゴム硬度計による硬度測定
測定装置:
マイクロゴム硬度計 MD-1 capa
硬さ定義:
タイプA型デュローメータの目盛りで表記
表示範囲:
0°~100°(値が大きいほど硬い)

等硬化率でのアレニウスプロットを作成しました。
図1.等硬化率におけるアレニウスプロット 図1.等硬化率におけるアレニウスプロット

図1のアレニウスプロットの外挿値ln(k)に基づき、25℃使用時におけるゴム硬さの経時変化を予測しました。
図2.25℃での硬さの経時変化予測 図2.25℃での硬さの経時変化予測

20%硬化した時点を製品寿命とすると、
本調査品の寿命は約7年と予測されます。

作業の流れ

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JFEテクノリサーチ株式会社 営業本部