技術分野

化学

技術レポート

ゴム材料不具合調査(劣化·破損·変形·変色)

はじめに

 弊社は、お客様の課題解決へ向け、実績豊富な専門家が調査内容をご提案いたします。

お客様のニーズに合わせて、個別技術はもちろん、原因調査・シミュレーション・再現試験・評価試験までのトータルソリューションをご提供いたします。

ゴム材料不具合調査の流れ

不具合が発生

○不具合部近傍の観察(損傷形態、付着物等)
○不具合品全体の観察(変形、変色等)
○調査方針の選定

変色、損傷したゴムチューブ   亀裂、破断したOリング
変色、損傷したゴムチューブ   亀裂、破断したOリング
白化したOリング   変形したパッキン
白化したOリング   変形したパッキン

材質調査

赤外分光分析・熱分解GC/MS分析により有機組成を調査し、材質を確認します

材質確認の結果、設計図に記載されたゴム材料が使用されたか否かを判定します。

赤外分光分析装置   熱分解GC/MS分析装置
赤外分光分析装置   熱分解GC/MS分析装置
赤外分光分析装置   熱分解GC/MS分析装置
 
破面観察

マクロ破面及びミクロ破面観察により亀裂・破面の特徴を観察し、起点、進展方向、破壊原因を特定します。

  走査型電子顕微鏡(EDX付)
 

走査型電子顕微鏡(EDX付)


マクロ破面観察

オゾン劣化

オゾン劣化


  リバーパターン

リバーパターン

ミクロ破面観察

オゾン劣化

オゾン劣化

細かいクラックが多数存在し、不規則な塊状の凸凹が観察される。

  リバーパターン

リバーパターン

脆性破壊の進行方向を示す模様。

   
 
劣化調査(物性試験・機器分析)

物性試験(硬さ試験,引張試験等)・機器分析(赤外分光分析,熱分析等)により不具合品が劣化しているか否かを確認します。
ここでは、その一例を紹介します。


硬さ試験

 

赤外分光分析

不具合品及び新品の硬さを測定し、使用前後での硬さ変化を観測し、軟化・硬化の有無を確認します。 ゴム部品は劣化・膨潤により、軟化・硬化が促進されますので、硬さ試験により劣化・膨潤に関する情報を取得します。

  赤外分光分析装置
赤外分光分析装置

例えば、ゴム分子主鎖の酸化劣化に伴い発生した、カルボニル基(C=O)や水酸基(-OH)等の赤外吸収を確認します。赤外分光分析によりゴム破面の情報を取得し、劣化の有無を判定します。

 
詳細な原因調査

不具合品について詳細な成分分析を行った結果、取得した情報をもとに不具合発生の原因やメカニズムを推察します。
ここでは、不具合品の成分分析に用いる主な手法を以下に紹介します。

無機添加剤や無機系付着物の分析
  • 蛍光X線分析(元素分析・含有元素の定性・定量)
  • X線回折分析(結晶質の化合形態の定性)
蛍光X線分析装置
蛍光X線分析装置
  X線回折分析装置
X線回折分析装置

有機添加剤や有機系付着物の分析
  • 赤外分光分析(有機組成の調査)
  • ガスクロマトグラフ質量分析(揮発有機化合物の定性・定量)
  • 液体クロマトグラフ分析(有機化合物の定性・定量)
赤外分光分析装置
赤外分光分析装置
  GC/MS分析装置
GC/MS分析装置
  LC分析装置
LC分析装置

ゴムの基本組成分析
熱分析  
  • 熱分析
その他調査

 ご要望、調査状況に応じて、その他の調査を検討します。

調査結果報告書

 調査結果を取りまとめ、不具合原因を推察し、総合的な見解をお示しいたします。

ご提案例

お客様の調査目的、ご予算等により、調査内容をご提案いたします。

ゴム材料の劣化・破損調査

外観観察・材質調査・硬さ試験・破面観察・劣化調査・成分分析など

ゴム材料の変形調査

外観観察・材質調査・硬さ試験・成分分析・浸漬試験など

ゴム材料の変色調査

外観観察・成分分析など