その他

  • 2014年09月15日

    ゴムの接着によるひずみついて 「凹んじゃいます!!」

    今回は金具にゴムを加硫接着させたときにおこるひずみについての話です。
    (加硫接着とは金属への接着剤塗布後に未加硫ゴムと圧着し加熱する方法です。)
    接着を行うと「ヒケ」と呼ばれるひずみが起こります。
    (ひずみのことをヒケと言います。)
    ヒケはゴム特有のものではなく樹脂や金属の鋳造ものにもみられる現象です。
    実際に下の写真の金具(真鍮)を使用し、金具の溝にゴム(NBR)を加硫接着してみました。
    上の3つの溝の深さは1㎜で、下の3つの溝の深さは2㎜になっています(写真1)。
    左から50・70・90の硬さのゴムを使用しました(写真2)。
    140915-01.JPG
     (写真1) 
    140915-02.JPG
     (写真2)
    写真2では光の加減ですが硬さ50のゴムが一番ヒケているのが分かります。
    また断面を見るために写真2の金具を切断してみました。
    (金具は両面加硫接着できるように製作しています。)
    上が1㎜、下が2㎜の溝になっています(写真3)。
    140915-03.JPG
      (写真3)
    写真3では1㎜のほうはヒケの様子が分かりにくいですが、
    2㎜のほうは硬さ50>70>90とヒケていることが分かります。
    表面の凹凸をレーザースキャンによって測定し、近似線で表してみました。
     140915-04.jpg
    このグラフから、ゴムの硬さが柔らかく、またゴム部が厚い方が、
    ヒケが大きくなっていることが分かります。
    更に、材料が違うとヒケはどのくらい違うのか、FKMを使用し調べてみました。
    FKMは70(材料違い2種類)・90の硬さのゴムを使用しました。
     
    140915-05.jpg
    NBRの硬さ70の材料とFKMの硬さ70の材料を比べると
    FKMの方がヒケていることがわかります。
    また硬さ90を比べてもFKMの方がヒケています。
    ゴム材料はそのものの収縮(縮み)もありますが、
    加硫接着時にも材料によるヒケの違いがあります。
    今回はあるNBRとFKMを使用し金具の溝の深さも1㎜と2㎜のみで、
    その金具の溝にゴムを埋めるという方法でしたが、ゴム材料や
    金具の溝の深さ、加硫接着をする金具の形などによる
    ヒケの差は一定ではありません。
    ゴムと金具の加硫接着をする時には、ヒケのことも少し考え
    『寸法』や『ゴムを接着する金具』、『製品の設計』にひと工夫
    されているのですね。
    では次回をお楽しみに。
    カテゴリー:その他
  • 2014年09月01日

    ゴムの硬さの変化について 「ゴムの硬さが変わる?!」

    みなさんは、ゴムといわれると輪ゴムのような
    やわらかいゴムを想像されますか?
    ゴムは用途に合わせていろいろな硬さのものがあります。
    スライムのようにやわらかいものからボーリングの玉のように
    固いものまで様々です。
    私たちが得意とする工業用ゴムパッキンでは、おおよそ
    50°~90°くらいのものがよく使われています。
    しかしその硬さは、作られた時から”変わらない”という
    わけではないんです!おどろきですね~。
    実際の製品で、成形当日から1か月間の硬さの違いを
    見てみましょう。
     
    今回は弊社で生産しているNBRとEPDMの製品の中から
    一つずつ選んでみました。それぞれの材料で作られている
    Oリングを用意して測定してみます。目標の硬さはどちらも62±5°です。
    測定方法はこんな感じです。
    140901測定器具.jpg
    <測定器具>
    140901測定部分拡大.jpg
    <測定部分拡大>
    140901表.jpg
    NBRとEPDMの測定結果です。
    これでは解りづらいので、グラフにしてみました。
    NBRグラフ.jpg
    EPDMグラフ.jpg
    近似線からばらつきがあるのは、測定するときの温度や
    Oリングが動かないように固定する冶具のはさみ方の強さ
    などが影響しています。
    近似線を見てみますと、成形当日から数日間かけて硬くなり、
    その後もわずかずつですが硬くなり続けています。
    今回測定した材料ではこのような結果となりました。
    ただ、NBRやEPDMがすべてこのような結果になるとは
    限りませんので、おおよその傾向とご理解ください。
     
    このようにゴムの硬さは変化するので、目的の硬さに許容差が
    必要になることを理解して製品を作る必要があります。
    では次回もお楽しみに。
    カテゴリー:その他
  • 2014年08月17日

    ゴムの縮みについて 「第二回 ゴムの種類と時間の経過による違い」

    前回、ゴムの縮みとはどのようなものかをご紹介しました。
    第二回では、ゴムの材料によっても縮みに変化があるのかということ、
    時間が経つとどれくらい縮みに変化があるのか、ということをご紹介
    したいと思います。
    下の写真は、NBRとEPDMを□150㎜×厚さ2㎜の金型を使って成形し、
    七日経ったゴムシートの写真です。
    成形した直後は、NBRもEPDMもほとんど同じ大きさですが、
    日が経つとわずかですが大きさに差が出てきます。
    成形から七日経った、材料が異なる二枚のシートを並べて、
    定規をあててみましょう。
    14081501.jpg
    14081502.jpg
    この写真から、縮みの大きさが異なる材料があるということが分かります。
    ※今回はNBRよりEPDMのほうが小さくなりましたが、
     必ずしもそうなるとは限りません。
    更に、時間が経つとどれくらい縮みに変化があるのかを調べるために、
    EPDMのゴムシートの寸法測定を行いました。
    14081503.jpg
    成形後、時間が経過していくごとに、わずかではありますが寸法が
    小さくなっています。つまりそれだけゴムシートが縮んでいる
    ということが分かります。
    このようにゴムは、種類や時間の経過により大きさが変化します。
    よって金型の寸法通りに製品ができないということも理解しておく
    必要があります。これらを理解しておくことは、ゴム製品を作る上で
    とても大切なことになります。
    ゴムの縮みのお話はこれにて終了です。
    次回のお話しもお楽しみに!
    カテゴリー:その他
  • 2014年08月04日

    ゴムの縮みについて 「第一回 ゴムって縮むんです!」

    みなさんは「ゴムは縮む」ということをご存知ですか?
    今回の話は、輪ゴムを伸ばした後に元へ戻る縮みではありません。
    高石工業では、成形した後に製品の大きさが縮むことを「収縮=縮み」と言います。
    そこで二回に分けて、実際にゴムを成形して、その縮む様子をご紹介したいと思います。
    この第一回目では、ゴムの縮みとはどのようなものかという内容で進めていきます。
    今回使用するのは、□150㎜×厚さ2㎜のゴムシートの金型です。

    140801.jpg


    この金型に未加硫ゴムを入れ170℃で成形し、成形後の加硫ゴムが
    金型より縮んでいる状態を写真で撮ります。
    (普段、この金型は常態試験をするためのダンベル試験片用のシートを
    作成するために使われます。)
     
    成形後すぐに金型を開けた時のゴムシートの写真です。

    14080102.jpg


    中央の平らに見える部分が製品で、外側にはみ出している部分が
    バリといい、捨てるところです。
    下の写真は、成形後、金型から取り出しバリを取り、すぐに金型に
    乗せた写真です。

    14080103.jpg

    拡大写真

    14080104.jpg


    ゴムシートは熱いままですが、この時点ですでに金型より寸法が
    わずかながら小さくなっていることが分かります。
    次に10分ほどゴムシートを水冷し、金型に乗せた写真です。

    14080105.jpg


    拡大写真

    14080106.jpg


    取り出し直後とあまり違いが見られませんが、やはり縮んだままであることが分かります。
    このように、金型から取り出したゴムはすぐに縮みだし、金型の寸法より小さくなります。
    よって金型の寸法も製品サイズよりも少し大きく設定されています。
    では次回はその縮みも、材料によって異なること・時間経過によって
    異なること等をご紹介したいと思います。お楽しみに!
    カテゴリー:その他
  • 2014年05月20日

    ゴムの加硫試験


    今回はゴムの加硫試験について紹介します。

     

    ゴムの加硫とは分子を科学的に結合させて、網状構造を作る事です。

    加硫をする事でゴムの分子間に強固な結合が得られ
    弾性や引っ張り強さが
    増大します。

     

    加硫する前の未加硫ゴムは、チューインガムのように伸び
    元には戻りませんが、
    加硫後のゴムは強固に結合されており
    元に戻ろうとします。

     

    未加硫から加硫終了までの過程を確認し
    材料に間違いがないかを確認するのが
    加硫試験です。
    弊社はゴム練り毎に加硫試験を行い、品質管理に役立てています。

     

    使用する試験装置はキュラストメーターです。


    現在のキュラスト.JPG

    この装置はゴムの試験片に一定温度、一定圧力でねじり振動を加え

    試験片を介して受ける力(トルク)を測定し

    配合ゴムの加硫特性を測定する試験装置です。

     

    この装置を使って、未加硫から加硫終了までの過程を表した曲線

    「加硫曲線」を求める事が出来ます。


    4つの加硫曲線.JPG

     

    それでは試験を見ていきましょう。

    まずはキュラストメーター内、上下2個のダイス間に試料を入れます。

    上下のダイス.JPG


    ダイス間の試料.JPG






    そしてスイッチオン!


    ダイスでプレス.JPG

     

    下ダイスを動かして試料にねじり振動を与えます。

    上ダイスに伝わるトルクを記録し「加硫曲線」を得ます。

     

    先程見て頂いた加硫曲線をもう一度ご覧下さい。

    一番右端の曲線の形状が他の3つと明らかに異なっています。


    4つの加硫曲線.JPG

    左から13番目までの加硫曲線は

    全く同じ配合のゴムを試験したものです。

    一番右端だけ、ある薬品量だけを変えた配合のゴムで試験しました。

     

    この様に配合する薬品量が変わっただけで

    加硫曲線は大きく違ってきます。

     

    もし配合する薬品の種類や量を間違えていても

    加硫曲線の形状が異なるので気付く事が出来ます。

     

    又この曲線からは加硫が進むスピードや

    適正な加硫時間の目安などの情報も得ることができ

    初めて配合したゴム材料の加硫条件を決める際にも使用します。

     

    先日、新たなキュラストメーターを購入しました。


    新キュラスト.JPG

    今まで使用していたキュラストメーターは
    合否を判定する為に、
    加硫曲線のある部分の長さの測定などの
    準備作業が必要で、
    その作業を技術部員が実施していました。

     

    新しいキュラストメーターは

    技術部員が実施していた準備作業なしに

    合否判定することができます。

     

    使いこなせれば、加硫試験に要する時間が短縮されるので

    大きな戦力となりそうです。

     

    以上 ゴムの加硫試験の紹介でした。

    カテゴリー:その他
  • 2014年04月25日

    ゴムの物理試験4

    今回はゴムの引張り試験について紹介します。

     

    弊社はすべての量産用ゴムに引張り試験を定期的に行って
    品質管理に役立てており、
    「その材料に問題が無いか」を確認しています。

     

    使用する機械は島津製作所製「オートグラフ」です。


    オートグラフ①.JPG

    この機械は様々な材料の強度評価を行う為に開発されており

    引張りや圧縮の応力や変位等を測定できる材料試験機です。

     

    試験片ダンベル3号をセットします。


    試験片のセット①.JPG 
    試験片のセット②.JPG

    ボタンを押していよいよスタート!と思いきや

    「ちょっと待った。試験片が正しくセットされているか確認しましたか?」

    角度を変えて見てみると


    まがった試験片.JPG

    おっと、試験片がゆがんでセットされているではありませんか。

    これでは正しい値が測定できません。

     

    試験片を正しくセットして今度こそスタートです。

    試験片がグーンと伸びていきます。


    伸びる試験片.JPG

     

    「パチッ」と音がして試験片が切れました。


    破断された試験片.JPG 
    破断された試験片②.JPG

    測定値は自動で計測されます。

    3ヶの試験片を測定して中央値を採用します。

     

    材料によっては試験片の伸びる量は4倍くらい伸びたり

    2倍も伸びずに切れてしまったりと様々です。

     

    切れた試験片をゴミ箱に捨てようとすると

    「ちょっと待ってください。捨てる前に一度試験片を見てください。」

     

    レアケースらしいですが、試験片にエアーが噛んだりしていると

    正しい測定が出来ない事があるそうです。

     

    作業をするうえで必要なのは、途中にも最後にも確認すること。

    どんな仕事にも相通じることですが、改めて学ぶ事が出来ました。

     

    次回に続きます。

    カテゴリー:その他
  • 2014年04月04日

    試作について②

    前回に引き続き
    試作への取り組みについて紹介していきます。

    各工程担当者に話を聞いてみました。

     

    1試作用金型の製作

     

    「金型を製作する時に気を遣うのは
    製品が図面通りの寸法に仕上がるかです。
    成形品の中でもゴムは収縮幅が大きいので
    図面通りの寸法を出すのが難しいんですよ。」
    と話してくれたのは試作金型担当のMさん。


    mさん.JPG
            

    弊社はマシニングセンターを2台保有(さらに2台増設予定)しており
    社内で簡易金型が製作できます。


    マシニング②.JPG 
    試作型.JPG
     


    masininngu.JPG


      
      

    やりがいを感じるのはどんな時ですかと聞いてみると…

     

    「お客様からいただいた図面が実際に形になった時
    そして製品に対するお客様の満足の声が聞けた時ですね。
    そんな時は励みになるし、やりがいを感じます。」(Mさん)

     

    2成形

     

    「重視するのはスピードです。」と
    力強く語ってくれたのは成形担当のNさん。

    中野さん.JPG

    「短納期の依頼が多いのであらゆる検討や判断は早くしなければなりません。
    特に初めて扱う材料の場合は上手く成形が出来るか気を遣います。
    また、量産が後に控える試作の場合はそれを見据えた作り方を検討しなければなりません。その時だけ作れても肝心の量産時に作れないのでは意味がありませんからね。
    やってみないとわからない事がとても多いです。」

    なるほど。

    そんな難しい仕事ですがどんな時にやりがいを感じますか?

     

    「誰も作った事が無い製品や
    『これは難しいでしょ。作れないのでは?』と
    言われていた製品を作れた時ですね。
    あと『お客さんが喜んでいたよ』と報告を聞いた時ですね。」(Nさん)

     

    3仕上げ

     

    「試作の仕上げは量産の時と違って条件が決まっていませんからね。

    毎回手探りでやっているというのが正直な所です。」とは担当のNさん。



    中山さん.JPG 

    仕上の方法は数種類ありますが
    Nさんは「冷凍バレル仕上げ」の担当です。
    写真の機械を使って仕上げを行います。

     


    バレル機.JPG

    液化窒素で製品を凍らせた後
    樹脂の粒を当ててバリを取る仕上げ方法です。

    「試作は一度に作る量が少ないので
    量産と同じ
    条件では作れません。
    時間や温度などの作業条件を
    材料や形状などを踏まえ
    予想しながらつくっています。
    難しい作業ですが、それがやりがいになっています。」

    なるほど。予想が当たると嬉しいですよね。

    「ガッツポーズが出ますね。」(Nさん)

     

    4検査

     

    最後に検査担当のIさんに話を聞きました。

    イオさん.JPG

    「納期に関しては一日でも早く
    品質に関してはご期待以上の製品をお納めできるように
    心掛けています。
    あと初めての材料や形状の場合は特に注意を払いますね。」
    やりがいを感じるのはどんな時ですか?

    「もしこの試作品が量産になったら
    どんな仕上げ検査をすればよいのか。
    前後の工程をどうすればよいのか。
    そういったことを考えると
    ワクワクしてやりがいを感じます」(Iさん)

     

    今回各担当者に話を聞いて共通していた事は

    試作品の製作は難しい作業ですが
    やりがいを持ってワクワクして作業をしている
    という事でした。

     

    量産品の様に決まった事が少なく

    その場で臨機応変に考えなければならない事が多いですが

    逆にそれが刺激になって
    やりがいやワクワク感につながっているのでは、と思いました。

     

    あとはなんといっても
    担当者同士のコミュニケーションの良さですね。

     

    「もう1日早く回してくれたら助かるなぁ」

    とか、

    「この部分だけど、もう少し工夫できないの?」

    など、書面には表せない細かい段取りや微修正は

    直接話した方が伝わりますから
    相談や打ち合わせは随時行います。

     

    このような感じで社員みんなが一丸となり

    期待以上のスピードと品質で

    試作品をお届けできるような体制を整えています。

     

     

     

     

     

    カテゴリー:その他
  • 2014年03月28日

    試作について

    今回は試作への取り組みについてご紹介します。

     

    私たちは開発提案型のゴム屋を目指しています。

    「こんな事は出来ないだろうか」という御依頼には

    興味を持ってチャレンジしようとする社風が有るのです。

     

    なかでも試作の仕事には特に力を入れていて

    より良い製品をより速く、お客様にお届けできるような

    体制を整えております。

     

    私たちは試作の御注文を受けると

    「試作レーン」という量産とは別のラインで製作をします。

    お客様に短納期で試作品をお届けする為です。

     

    試作レーンボード.JPG 

     

    試作品製作の大まかな流れは次のとおりです。

     

    1 試作用金型の製作

     

    社内で簡易金型を製作します。

    製品の図面をお送りください。

     

    マシニング②.JPG 
    試作型.JPG 

     

    2 成形

     

    簡易金型を使って成形します。

    材質はNBREPDM、フッ素ゴムの中からお選びください。 

     
    成形①.JPG 
    成形②.JPG
     

    3 仕上げ

     

    製品からバリ(不要な部分)を取ります。

    形状や材質などから最適な仕上げ方法を選択します。

    仕上の前.JPG 
    仕上げ後製品.JPG

    4 検査

     外観検査や寸法検査をします。

     
    イオさん.JPG



    今回は試作品製作の大まかな流れを紹介しました。


    次回は各工程の担当者から聞いた話を紹介します。

    ご期待ください。

    カテゴリー:その他
  • 2014年03月11日

    ゴムの物理試験3

    前回に引き続き、ゴムの物理試験についてお伝えします。

    今回のテーマは「IRHDの測定」についてです。

     

    IRHDとは

    国際ゴム硬度International Rubber Hardness Degreesの略称です。

    IRHDを測定する事で加硫ゴムが規格の硬さを満たしているかを判断します。

     

    デュロメーターでの硬度測定は手動で行いますが

    IRHDの測定は写真の機械を用いて行います。


    IMG_1588(2).jpg

     

    英国ウォーレス社製。

    軽自動車が一台買える位の値段だそうです。

    気が小さいので、扱う際はやや緊張してしまいます。

     

    試験片に対し、針を垂直に一定の力で押し込みます。

    針を押し込んだ時の押し込み深さから値を求めます。

     

    まずは厚み2mmの試験片をこのようにセットします。

    (写真は3号ダンベル片を使用しています)


    IMG_1589(2).jpg 

     

    あとはボタンを押すだけ。

    結果は自動でプリントアウトされます。

    弊社では3つの試験片を測定した中央値を採用しています。

     

    手順や操作はいたって簡単ですが油断大敵。

    以前の測定結果と私の測定した結果を見比べてみると…

     

    私の測定した結果の方が

    かなり硬度が低いではありませんか!

    結構大きな差が出ています。

     

    なぜ私が測った時だけそうなるの?

    技術室には魔物が棲んでいるのでしょうか?

     

    いつものように技術部のメンバーにヒントを求めると

    「魔物なんか棲んでませんよ。試験片の端の方を良く見てください。

    何か気づきませんか?」

     

    よく見てみると…「あっ、浮いている。」

    IMG_1590(2).jpg

    試験片の端が浮いているではありませんか。

     

    試験片を作成する時に曲がってしまい

    元に直さずにセットするとそうなるそうです。

     

    硬度が高めの材料だと特になり易く

    そのまま測ると硬度は低く出てしまうのです。

     

    うーん。やはり奥が深い。

    簡単に見える作業ほど気をつけなくては…

     

    次回に続きます。

    カテゴリー:その他
  • 2014年02月26日

    展示会に出展しています

    2月 26日(水)~2月28日(金)東京ビッグサイトで開催されます

    「第10回 国際水素・燃料電池展」に出展します。

    この展示会は、水素・燃料電池の研究開発や製造に必要なあらゆる

    技術、部品・材料、装置、および燃料電池システムが一堂に出展する

    国際商談展です(展示会HPより)。

     

    今回は、これまで研究をしてきました水素ステーション用の

    耐水素用ゴム材料について、その成果や進捗を展示、発表いたします。

     

    そこで特別企画!期間限定でこちらに弊社ブースの展示内容を一部公開します!


    高圧水素ガスシールの破壊モード


    水素ステーション向けゴム


    Oリング材料の配合設計












    弊社のブースは西棟2階 W25-60です。(3ホール入口付近です)


    IMG_3218.jpg

    また、会期中の28日(金)の11:00から、この耐水素用ゴム材料に
    ついての詳しい講演をさせていただきます。

    講演そのものは無料となっておりますので、会場にお越しの際は
    ぜひお立ち寄りください。

    皆様のご来場をお待ちしております!

    カテゴリー:その他
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