地方独立行政法人大阪産業技術研究所 森之宮センター

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物質・材料研究部

プラスチック材料、金属材料、複合材料を対象とした新素材の開発ならびに加工技術の高度化を通じて、関連業界の技術支援に取組んでいます。また、各種製品の強度試験や耐久性試験、材料分析、CAE解析による設計支援などにも広く対応しています。

(加工技術研究部長 : 水内 潔)

Q物質・材料研究部ではどんな研究をしているのですか?

プラスチック関係では、高機能・高性能プラスチック素材の開発や射出成形技術の高度化をはじめ、成形品の内部構造を可視化する技術の開発に取り組んでいます。金属材料関係では機能性材料の開発や応用技術に関する研究とともに、中小企業が得意とする二次加工分野での技術の高度化を目指し、摩擦攪拌プロセスなどの先進加工プロセスの実用化研究に取り組んでいます。詳細は各研究室の案内ページをご覧ください。

Q今後力を入れる分野は?

ものづくりを巡る国内外の環境は大きく変化しています。製造コストが高い日本では付加価値の低い製品や生産プロセスを維持できなくなってきています。一方で、消費者のニーズはますます高度化し多様化してきています。このような状況に対応するためには、新しい材料や加工技術を積極的にものづくりに導入し、オンリーワンの製品や製造技術を産み出していくことが必要です。
このようなプロセスイノベーションを実現するため、当研究部は高性能材料や機能性材料の開発に取り組むとともに、材料や製品に高付加価値化もたらすことのできる先進加工プロセスの実用化研究に一層取り組んで行きたいと考えています。

機械工学研究室

機械材料や部品・構造物といった広範囲な対象の力学的強度や振動耐久性、信頼性の評価に関して、コンピュータシミュレーションによる計算手法と試験機を用いた実物試験、実験手法との両面からのアプローチにより企業支援を行っています。

材料プロセシング研究室

金属系放熱材料、金属/金属間化合物積層材料、超弾性ワイヤ強化樹脂材料等の機能性複合材料の開発に取り組んでいます。また、放電プラズマ焼結法(SPS)や非接触浮揚溶解法等を用いた、先端材料の新しいプロセシング技術の提案も行っています。

先進構造材料研究室

先進加工プロセスを用いたナノスケールの組織制御手法により、鉄鋼・アルミ合金・マグネシウム合金などの構造用金属材料の高性能化に関する研究を行っています。また、摩擦攪拌プロセスを用いた金属表面改質技術の高度化にも取り組んでいます。

プラスチック加工工学研究室

当研究室では、溶融混練技術や反応押出(リアクティブプロセシング)技術をキーテクノロジーとして、樹脂と樹脂あるいは樹脂とフィラーとを複合化することでプラスチック材料の高性能化・高機能化やリサイクル技術の開発に取組んでいます。

プラスチック成形加工研究室

射出成形を中心とした熱可塑性プラスチックの成形加工に関わる技術開発,ならびに高耐候性プラスチックの創製を目指したポリマーブレンドに関わる技術開発等を行っています。新製品の開発研究,成形不良対策相談,物性試験・流動性試験・促進耐候性試験,成形品内部構造の解析,コンピュータを用いた流動解析(CAE)などについても対応します。

高機能樹脂研究室

高機能・高性能プラスチック新素材の開発を目指し、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性プラスチック、飽和ポリエステル、液晶ポリマーなどの熱可塑性エンプラに加えて、バイオマスプラスチックについても合成・複合化・変性・改質などを行っています。またプラスチックの耐熱性、強靭性、接着性、機械的性質などの向上をはかるだけでなく、それらの加工技術の開発も行っています。

主な試験・分析項目

プラスチックの分析

材料分析:蛍光X線分析、赤外分光分析(IR)、顕微IR、レーザーラマン分光分析、分子量(GPC)、加熱脱着型GCMS、NMR
表面分析:光電子分光分析、分析型走査電子顕微鏡観

熱分析:TG-DTA、DSC、TMA

プラスチックの試験

機械的性質:強度試験(引張、曲げ、圧縮)、衝撃試験、疲労試験、硬さ試験、摩耗試験、荷重たわみ温度測定、ビカット軟化温度測定、溶融体粘弾性
環境試験:耐候性試験、冷熱衝撃試験
電気的性質:電気抵抗測定、摩擦帯電圧測定

熱的性質:熱伝導率、熱拡散率、比熱

金属材料の分析

材料分析:蛍光X線分析、X線回折
表面分析:分析型走査電子顕微鏡観察、光電子分光分析

金属材料の試験

機械的性質:強度試験(引張、圧縮、曲げ)、疲労試験、硬さ試験、 損失係数測定(減衰法)、弾性率・剛性率測定(共振法)
組織検査:光学顕微鏡観察
熱的性質:熱拡散率測定(レーザーフラッシュ法)

機械製品の試験

荷重試験、ひずみ測定、疲労試験、振動試験、共振試験

主な機器・装置

プラスチックの加工

射出成形機、サンドイッチ射出成形機、二軸押出成形機、フィルム成形装置、樹脂混練・成形評価装置、溶融粘度測定装置、メルトインデックステスター、圧縮成形機

プラスチックの分析

フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)、FTIR(ATR法)、顕微FTIR、レーザーラマン分析装置、蛍光X線分析(XRF)、光電子分光分析(ESCA, XPS)、分析型走査電子顕微鏡(SEM-EDS)、飛行時間型質量分析計(TOF-MS)、NMR、TG-DTA、DSC、加熱脱着型GCMS、GPC

プラスチックの試験

万能材料試験機(10, 50kN)、荷重たわみ温度試験機(HDT)、衝撃試験機、テーバー摩耗試験機、ロックウェル硬度計、デュロメーター(A型、D型)、スーパーキセノンウェザオメータ、熱伝導率測定装置、熱拡散率測定装置、溶融体粘弾性測定装置、コーンカロリメータ、酸素指数、プレッシャークッカー

金属材料の加工

高周波真空溶解装置、アーク溶解炉、非接触浮揚溶解炉、放電プラズマ焼結装置(SPS)、メカニカルアロイング装置、押出機、圧延機

金属材料の分析

蛍光X線分析装置(XRF)、分析型走査型電子顕微鏡(SEM-EDS)、分析型透過電子顕顕微鏡(TEM, STEM-EDS)、集束イオンビーム加工観察装置(FIB)、金属顕微鏡

金属材料の試験

万能材料試験機(30, 100, 500kN)、疲労試験機(3, 100kN)、ブリネル硬度計、ロックウェル硬度計、ビッカース硬度計、内部摩擦同時測定装置、振動試験装置、熱拡散率測定装置

その他

三次元寸法測定装置、レーザー顕微鏡、熱伝導率測定装置、機械系強度・変形解析システム、無響室

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