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水分の取り込みをすばやく予測して、用途に最適な材料を選択

ポリアミド材料は吸湿性であり、これらの材料は比較的湿度の高い雰囲気または水から水分を吸収し、乾燥した雰囲気に水を放出します。適切なアプリケーション設計のために、エンジニアはポリイミドの水分吸収を予測し、それが特定のアプリケーションにおける材料の性能にどのように影響するかを知ることができることを望んでいます。当社の水分拡散ツールを使用すると、「成形時」と「完全にアニールされた」サンプルの両方について、ポリアミド材料中の水分の吸収と拡散を時間、位置、温度の関数として計算できます。

自動車、エレクトロニクス、電気、エネルギーなど、さまざまな市場向けのアプリケーション部品を設計するエンジニアとして、ポリアミドの水分吸収と、それが特定の用途での材料性能にどのように影響するかを予測する能力が必要です。エンバリオの水分拡散ツールを使用すると、「成形時」と「完全焼きなまし」の両方のサンプルについて、ポリアミド材料中の水分の吸収と拡散を時間、位置、温度の関数として計算できます。このデータを使用すると、特定の用途に最適な材料と、コンポーネントを使用する前にコンポーネントを保管する際に特別な予防措置が必要かどうかがわかります。

ポリアミド材料は吸湿性であり、これらの材料は比較的湿度の高い雰囲気または水から水分を吸収し、比較的乾燥した雰囲気に水を放出します。ポリアミド 特性水分量に依存するため、水分交換会社概要知識が重要です。また、ポリアミド部品が特定の温度で特定の相対湿度の雰囲気にさらされると、部品の厚さに対する水分濃度プロファイルが時間の経過とともに発生し、ツールで予測できます。

会社概要では、製品開発の初期段階で水分拡散ツールを使用すると、時間の関数としてポリアミド部品の吸水と放出の状態をすばやく見つけることができます。このツールを使用すると、 Stanyl®、 ForTii®Akulon ®製品グループに属するいくつかの市販ポリアミド材料の経時的な水分の吸収と放出、および全体的な水分含有量を計算できます。 

適切な材料 の選択に役立つ正確な予測

このツールを使用すると、2種類の課題が解決されます。最初の課題は、最終用途のポリアミド部品に関するもので、特定の用途条件下で部品全体の水の量とその分布を予測できます。次に、配水の量が許容できるかどうかを判断します。 

2つ目の課題は、生産(射出成形など)からアプリケーションでの利用までの間に部品を保管することに関するものです。倉庫で部品を保管する場合、時間の経過とともに水分が吸収される場合があります。当社の水分拡散ツールを使用すると、特定の保管条件に応じて水分の取り込みを計算できます。このデータを使用して、部品を密封袋に保管したり、追加の乾燥を行ったりするなど、追加の予防措置が必要かどうかを判断できます。

水分拡散モデル 

水分拡散ツールは、水溶性と非フィッキアン拡散性が考慮された高度な物理モデルに基づいています。このモデルでは、ソルバーを使用して、時間と空間における 1 次元拡散方程式を評価します。計算時間はユーザー入力によって異なります。時間がかかりすぎる場合は、より少ないサイクル数から始めることを検討してください。

このモデルは、幅と高さに比べて厚さがはるかに小さいプレートに基づいています。引張り鉄筋などの他のサンプル形状を考慮するために、修正がモデルに適用されます。引張り鉄筋の厚さは標準ですが、ユーザーはこの値から逸脱して、入力フィールドに別の厚さを指定できます。 

適合係数の精度は、最大5%から10%程度です。「成形時」のサンプルの場合、加工条件によっては結晶化度の変動が大きいため、予測の精度がわずかに低下する可能性があります。この「工学的精度」は、半透明の信頼領域によって各線のグラフに示されます。 

現在、水分拡散ツールは、乾燥状態から湿潤状態へ、またはその逆の水分の変化を予測できます。まもなく、このツールは、複数の周期的な条件(複数の周期的な湿度および/または温度変化)の計算を実行できるようになります。さらに、 EcoPaxx® 製品グループはまもなくツールに追加されます。 

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会社概要 著者

アレクサンダー・ストロークス

Alexander Stroeksは化学工学の訓練を受けており、アイントホーフェン工科大学でポリマー溶液とブレンドの熱力学に関連するトピックで博士号を取得しました。博士号取得後、エンバリオに入社し、R&D関連の材料 特性で活躍しました。彼は現在、ポリマー材料の機能特性の主任科学者です。彼は確かな材料理解に基づく材料イノベーターです。彼は50+特許の共同発明者であり、現在の関心の例は、ポリマー バリア材料、高度なポリマーモデリング、および新しいエネルギーソリューションのためのポリマー材料です。

水分拡散ツール

によって書かれた

公開日

09 October 2023

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  • 基本的な材料特性予測

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