ゴム・樹脂製品における故障解析と寿命予測
技術者・研究者向けの書籍紹介
ご案内
商品開発をするうえで信頼性を確保し保証することは、顧客の信頼を得るうえで最も重要なアイテムです。日本の電化製品、自動車などの信頼性は、世界のトップレベルにあり、信頼性は製品をつくっている企業だけではなく、それを支えるシステムメーカ、部品メーカ、材料メーカなどの全ての企業の集大成であり、材料、部品、システムの各階層の信頼性が確保・維持されて、初めて製品の信頼性が保証できます。製品の信頼性を保証するためには、各階層ごとの信頼性がバランスがとれていることが重要であり、コストを含めた顧客の要求品質と保証すべき信頼度を各階層間で共有する必要があります。
本書は、実際の現場で使われているゴム・樹脂に関する信頼性技術をより多くの技術者に伝えたいという目的から、故障解析と寿命予測に関する事項を中心に、それぞれの階層から１５社２２名の第一線の方々が、豊富な経験・データや多くの事例を基に執筆した実践書です。
本書を活用されることで、より信頼性の高い製品開発が可能となることを確信し、ご案内いたします。
目次
第１章 ゴム・樹脂の需要動向と歴史
1.1 はじめに
1.2 ゴム・樹脂の需要動向
1.2.1 生産量の推移
1.3 ゴム・樹脂の歴史
1.3.1 ゴムの歴史
1.3.2 樹脂の歴史
第２章 信頼性保証活動と故障解析の進め方
2.1 信頼性保証活動の現状
2.2 信頼性保証活動
2.3 信頼性設計
2.3.1 市場での使われ方の把握
2.3.2 顧客の要求品質の把握
2.3.3 信頼性とは
2.3.4 信頼性設計
2.3.5 信頼性評価
2.3.6 信頼性審査
2.3.7 生産における信頼性保証
2.3.8 市場検証
2.4 故障解析の進め方
2.4.1 はじめに
2.4.2 故障解析の考え方
2.4.3 高分子材料での故障解析
2.4.4 故障解析のアプローチ
第３章 組成
3.1 樹脂材料
3.1.1 樹脂とは
3.1.2 熱可塑性樹脂の種類
3.1.3 汎用プラスチック、エンジニアリングプラスチックについて
3.1.4 熱可塑性樹脂材料各論
3.2 ゴム材料
3.2.1 ゴム材料とは
3.2.2 各種ゴムの特徴
3.2.3 ゴム配合の基礎
3.2.4 ゴム製造方法の概要
第４章 故障メカニズム
4.1 はじめに
4.2 故障原因の分類
4.3 故障メカニズム
4.3.1 成形時の故障メカニズム
4.3.2 耐久劣化メカニズム
4.4 代表的な故障事例
4.4.1 樹脂（ゴム）断面観察法（Ｎ-ＡＲＣ法）について
4.4.2 材料に関する故障事例
4.4.3 成形に関する故障事例
4.4.4 耐久劣化に関する故障事例
4.5 ゴム・樹脂部品故障の実際
第５章 分析方法
5.1 はじめに
5.2 分光分析法
5.2.1 赤外線吸収分光法
5.2.2 ラマン分光法
5.2.3 核磁気共鳴分光法
5.3 分離分析法
5.3.1 ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）
5.3.2 液体クロマトグラフィー（ＬＣ）
5.4 熱分析法
5.4.1 示差走査熱量測定（ＤＳＣ）
5.4.2 示差熱分析（ＤＴＡ）
5.4.3 熱重量測定（ＴＧ）
5.4.4 熱定数測定（ＴＣＡ）
5.4.5 熱機械測定（ＴＭＡ）
5.4.6 動的熱機械特性（ＤＭＡ）
5.4.7 熱刺激電流法（ＴＳＣ）
5.5 形態分析法、構造解析法
5.5.1 光学顕微鏡（ＯＭ）
5.5.2 走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
5.5.3 透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）
5.6 表面分析法
5.6.1 電子線マイクロ分析法（ＥＰＭＡ、ＸＭＡ；ＥＤＸ、ＷＤＸ）
5.6.2 Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳもしくはＥＳＣＡ）
5.6.3 オージェ電子分光法（ＡＥＳ）
5.6.4 二次イオン質量分光法（ＳＩＭＳ）
5.6.5 走査プローブ顕微鏡法（ＳＰＭ）
5.7 化学分析法
5.7.1 定性的な化学分析法
5.7.2 定量的な化学分析法
5.8 高分子材料の分子構造解析
5.9 分析事例
5.9.1 天然ゴム中の異物の分析
5.9.2 ポリオレフィン系包装材料（ポリオレフィンブレンド品）の組成分析
5.9.3 スーパーエンジニアリングプラスチック系ブレンド品の組成分析
5.9.4 自動車塗膜の劣化解析
5.9.5 劣化したポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の表面分析
5.9.6 レゾール型フェノール樹脂の加熱劣化過程
5.10 おわりに
第６章 寿命予測手法
6.1 はじめに
6.1.1 故障物理（寿命予測）モデルの重要性
6.1.2 高分子材料での寿命予測の難易度
6.2 代表的な寿命予測手法
6.2.1 アレニウス則
6.2.2 ラルソン・ミラー
6.2.3 ストレス-強度モデル
6.2.4 マイナーの累積被害則
第７章 信頼性試験
7.1 はじめに
7.2 信頼性試験
7.2.1 信頼性試験の概要
7.2.2 信頼性試験の種類
第８章 ゴム材料、部品、製品に関する事例
8.1 キーボード用シリコーンゴムの動的疲労耐久性
8.1.1 キーボード用シリコーンゴム
8.1.2 シリコーンゴムの動的疲労耐久性向上
8.1.3 疲労耐久性の評価方法
8.1.4 キーボードバネ材の破壊モード
8.1.5 キーボード用バネの量産化までの流れとトラブル例
8.1.6 寿命予測
8.2 ゴム製品における寿命予測
8.2.1 ゴム製品の寿命予測方法
8.2.2 アレニウス則を用いた寿命検証
8.2.3 アレニウス則の展開-アイリングモデル
8.2.4 直線被害則（マイナー則）を用いた寿命検証
8.2.5 市場回収品からの寿命検証
8.2.6 複合材としての寿命予測
8.2.7 ゴム製品の寿命予測の今後
8.3 間欠運転ファンのＶベルトの耐久性
8.3.1 はじめに
8.3.2 データの収集
8.3.3 寿命推定
8.3.4 保全時期の設定
8.3.5 おわりに
8.4 自動車用防振ゴムにおける信頼性保証事例
8.4.1 要求品質の変化
8.4.2 疲労強度のばらつきと生産管理
8.4.3 変動ひずみが小さく繰り返し回数の多い疲労強度へのアプローチ
8.5 ゴム部品における故障解析及び寿命（履歴）予測
8.5.1 自動車用防振ゴムにおける熱履歴解析
8.6 自動車用防振ゴム製品における劣化と寿命
8.6.1 はじめに
8.6.2 ゴムの特異性
8.6.3 ゴムの劣化要因と劣化現象
8.6.4 劣化解析
8.6.5 寿命予測
8.6.6 おわりに
8.7 自動車用ゴム部品の信頼性保証と寿命予測
8.7.1 はじめに
8.7.2 自動車用ゴム部品の使用状況
8.7.3 信頼性保証活動
8.7.4 顧客の要求品質の把握
8.7.5 予測型信頼性保証と課題
8.7.6 自動車用ゴム部品における故障解析と寿命予測事例
8.7.7 あとがき
第９章 樹脂材料、部品、製品に関する事例
9.1 プラスチック製品の強度設計上の留意点
9.1.1 はじめに
9.1.2 プラスチックの材料特性
9.1.3 短期的機械特性に関する留意点
9.1.4 長期機械特性に関する留意点
9.1.5 トラブル事例
9.1.6 おわりに
9.2 ガラス繊維強化ナイロン６６樹脂の疲労寿命予測について
9.2.1 はじめに
9.2.2 樹脂疲労のメカニズム
9.2.3 樹脂疲労の予測
9.2.4 おわりに
9.3 自動車電装部品における信頼性と寿命予測
9.3.1 自動車部品におけるプラスチック樹脂の現状
9.3.2 コイル絶縁の寿命モデルと寿命予測式
9.3.3 コイルの絶縁の信頼性
9.3.4 コイルにおける故障解析
9.3.5 寿命予測
9.3.6 まとめ
9.4 自動車用樹脂製品・部品の寿命予測法
9.4.1 まえがき
9.4.2 市場環境と故障モードの抽出
9.4.3 市場ストレスの明確化
9.4.4 信頼性試験項目と試験条件の明確化
9.4.5 寿命予測まとめと検証
9.5 水栓金具における高分子材料の故障予測と寿命予測
9.5.1 はじめに
9.5.2 商品開発の流れ
9.5.3 検討内容（事例検討）
9.5.4 寿命予測
9.5.5 考察
9.6 家庭用ルームエアコンにおける樹脂部品の信頼性評価について
9.6.1 はじめに
9.6.2 家庭用ルームエアコンに使われる樹脂材料
9.6.3 樹脂部品の信頼性評価方法
9.6.4 最後に
9.7 ３次元形状モデルを用いた樹脂の寿命予測手法について
9.7.1 はじめに
9.7.2 設計プロセス変革と支援ツール
9.7.3 疲労寿命予測の評価モデル
9.7.4 ショックアブソーバーでの解析事例
9.7.5 、まとめと今後の課題
第１０章 ゴム・樹脂製品に関する事例
10.1 ＯＡ機器におけるゴム・樹脂部品の故障解析と寿命予測
10.1.1 はじめに
10.1.2 ＯＡ機器におけるゴム・樹脂部品
10.1.3 複写機に使用されるゴム部品の要求品質例
10.1.4 プラスチック部品（ヒンジ）の故障解析及び寿命予測事例
10.1.5 環境応力破壊によるＡＢＳ製部品（Ｃａｍ部品）の破損事例
10.1.6 ストレス-強度モデルを使った現像剤寿命予測法の検討
10.2 コピー機における信頼性向上事例
10.2.1 電子写真装置における樹脂ゴム材料の重要性
10.2.2 信頼性評価・解析事例
