冷熱サイクル試験に関する促進試験確認方法

質問

ﾌﾟﾗｽﾁｯｸ(POM)の耐久性能を確認するのに「冷熱ｻｲｸﾙ試験(冷温水全漬)」を
行ないたいのですが、試験時間に長期間かかってしまいます。そこで、
短時間で確認したいので、促進試験にて確認しようと思うのですがどの
位のｻｲｸﾙ数にしたら良いかわかりません。現在検討している試験内容は
下記の通りです。

【実際の環境条件】
15℃（10分）⇔42℃（10分）×14600ｻｲｸﾙ（温度差27℃）

【促進試験条件】
10℃（10分）⇔60℃（10分）×****ｻｲｸﾙ（温度差50℃）

※上記温度は雰囲気温度ではなく冷温水温度です。

ｻｲｸﾙ数の導き方に関して教示お願いします。
(単純に10℃2倍速とかでは測定結果の信頼性に欠けますでしょうか？)

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

熱冷サイクルで何をみたいのでしょうか。ＰＯＭが拘束され（組み立て，インサート等々）温度変化ストレスでのクラック有無をみるとか。要求物性の変化を見るとか。ＰＯＭアッセイ品のある特性値変化を見るとかで変わってくるように思えます。
クラックでしたら例えばインサートクリープ破壊の温度依存性が材料メーカー資料にあるのでされを参照されたらいかがでしょう。
また、膨張係数から温度変化によるストレスを求め疲労曲線から、温度変化を大きくした場合のＮ数を求めることも一案です。
１０℃２倍速は何を見たいかにもよると思いますが、少し乱暴にすぎるように思います。
信頼性評価はいつも数と時間になかされます。とりあえず規定回数でＯＫならばＧＯをしたとしてもだめになるまで継続し、データを蓄積するとともに、地道にフィールドとの相関をとって改善していくのが王道なのでしょう。
ポリプラＨＰのＵＲＬを参考としてあげておきます。

寸法変化の要因としては、熱膨張・収縮，結晶化，（残留）応力緩和・開放があげられます。このうち熱膨張・収縮はその過程でストレスが発生しなければ可逆性があります。
結晶化，（残留）応力緩和・開放は多分温度が高いほど進みますが、あまりサイクル数には依存しないと思われますし、温度を上げることが加速になるかは疑問（実環境ではならないぐらいに変化する？）です。
温度変化に対する寸法変化を小さくするには、金型温度（評価温度以上にする），成形条件等で検討することが重要で、試験は一定サイクル数ごとに寸法を見ればかなり早いサイクル数でサチルと思います。

参考URL：

http://www.polyplastics.com/

お礼

回答ありがとうございます。
質問内容に不備があり申し訳ございませんでした。
冷熱サイクルで何を見たいかというと「温度変化の繰り返し」による
「部品の寸法変化」を確認したかったのです。熱膨張により部品の全長
寸法が変化し部品間（試験品はＰＯＭアッセンブリ品）に隙間が発生し
て冷却すると元の寸法に戻ることは確認済です。
その部品が寸法変化を繰り返し行なったとしても、最終的に元の寸法に
戻るかどうかを確認したかったのです。冷熱の繰り返しにより元の寸法
に戻らない現象が起きるかどうかです。

回答ありがとうございます。
皆様の意見を元に再度考え方から見直したいと思います。