パナソニックのモノづくりを支える解析評価ソリューションとは?

#6 信頼性

材料・部品の信頼性試験、品質評価、寿命予測にまつわる課題をトータルで解決します
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信頼性  サービス一覧

部品・材料の「健康状態」を的確に診断。
製品寿命の設計課題に適切な解決方法を提案し,製品不良の未然防止に貢献します。

 材料の寿命予測、劣化診断
 材料物性評価
 環境試験
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材料の寿命予測、劣化診断

樹脂材料の寿命予測、劣化診断

加速試験例・寿命予測による相当年数

樹脂材料の寿命を予測します

樹脂材料の劣化原因である環境ストレス(温度、湿度、紫外線など)を加速試験で再現し、物性変化(引張強度、曲げ強度、圧縮強度など)を定量的に評価します。更に、カルボニルインデックスや酸化誘導時間などの劣化の代替パラメータを活用することで短期間での寿命予測を提供します。

種々の分光測定手法

非接触で樹脂材料の劣化度合を診断します

光学スペクトルと劣化指標となる物性値を機械学習で紐付けることで、非破壊かつ迅速に樹脂材料の余命・物性値を予測することができます。特定材料の予測には、光学スペクトルとそれに対応する劣化指標のデータベースが必要となりますが、お客様の製品に合わせ、ご要望の物性値を取得するなどデータベースの構築も対応いたします。

接着剤の劣化寿命予測

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接着剤の寿命を予測します

接着剤および接着接合部の劣化原因であるストレス(温度、湿度、応力など)を加速試験で再現し、劣化挙動を確認することで接着剤の寿命を予測します。

接着強度を評価します

JIS規格に準拠した試験から、低温~高温雰囲気下(-40℃~200℃)での強度試験やひずみ分布試験など幅広い接着強度試験を提供しています。

<対応規格>
・JISK6848-1(接着剤-接着強さ試験方法-第1部:通則)
・JISK6864(接着剤-構造用接着剤の引張せん断疲れ特性試験方法) など

材料物性評価

非接触ひずみ計測(高速度カメラ対応)

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様々な負荷状態におけるひずみ分布を計測します

試験体表面に塗布したパターン形状の変化をカメラで撮影し解析することで、変位やひずみ分布を計測します。非接触かつ非破壊で計測が可能なため、従来のひずみゲージでは困難なソフトマテリアル(ゴム、フィルムなど)の計測や、ストレス(温度サイクル、荷重など)を与えた状態でひずみを可視化することができます。また、高速度カメラでの撮影も可能なため、振動時の現象も正確に捉えることができます。

<測定可能な物理量>
変位、速度、加速度、形状変化、ひずみ、線膨張係数、
ポアソン比※、弾性率※、応力-ひずみ曲線※

※別途試験が必要となります

疲労試験&シミュレーション

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様々なストレスによる疲労試験を行います

金属や樹脂などの様々な構造材料や、ゴム、接着接合などの機能材料や接合部品に対し、疲労限度(疲労限界)やSN曲線(SN線図)、疲労破壊を評価します。JIS規格に準拠した試験に加え、環境ストレス(温度サイクルや温湿度)と組み合わせた試験にも対応します。
また、試験機での再現が難しい複雑な負荷を考慮した疲労寿命予測シミュレーションも行っているため、実環境を想定した疲労耐久性を評価することが可能です。

<対応規格>
・JISZ2273(金属材料の疲れ試験方法通則)
・JISZ2275(金属平板の平面曲げ疲れ試験方法)
・JISK7118(硬質プラスチック材料の疲れ試験方法通則) など

CAEのための材料物性測定

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様々な材料物性を測定します

構造解析シミュレーションのための物性測定を行います。恒温槽付きの万能試験機を保有しており、高温や低温下における物性特性も可能です。また、試験が困難な場合であっても、独自のデータベースから該当物性を調査することも可能です。

<測定可能な物性特性>
・応力ひずみ曲線(SS曲線)
・引張弾性率、曲げ弾性率(ヤング率)
・引張強度、曲げ強度、圧縮強度、降伏応力、降伏ひずみ
・ポアソン比
・摩擦係数 など

環境試験

振動衝撃試験

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様々な環境に対応した振動試験を行います

製品の輸送中や使用環境で想定される振動・衝撃を再現し、製品の構造的な弱点や故障のリスクを評価します。
小型デバイスから最大500kgの大型製品まで幅広いサンプルに対応した設備を保有し、各種輸送・振動試験規格に準拠した試験を行えます。
また、振動に加え温度・湿度の環境ストレスを組み合わせた複合環境試験にも対応しており、実環境を想定した信頼性評価が可能です。

<対応規格>
・JIS Z 0200 (包装貨物)
・JIS Z 0232 (包装貨物)
・JIS E 4031 (鉄道車両部品) など

温湿度試験

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温湿度ストレスによる耐久性を評価します

製品が実環境でさらされる様々な温湿度ストレスを加速試験により再現することで、製品の信頼性・耐久性を評価します。
プリント基板のはんだや樹脂成形品の熱膨張・割れを評価する「温度サイクル試験」、結露で発生するイオンマイグレーションを評価する「結露サイクル試験」、高温高圧の水蒸気環境下で耐湿性を評価する「HAST(プレッシャークッカー試験)」など、多様な試験に対応しています。

<対応規格>
・JIS C60068-2-1(低温(耐寒性)試験方法)
・JIS C60068-2-14(温度変化試験方法)
・JIS C60068-2-66(高温高湿、定常(不飽和加圧水蒸気)試験方法) など

腐食試験

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腐食性ガスや塩水による耐久性を評価します

腐食性ガス(SO₂、H₂S、NO₂)による電子部品やめっき製品などの材料や接点の耐食性を評価します。単一ガスまたは混合ガス環境での試験や、高温多湿条件下での評価も可能です。これにより、腐食による接点不良や金属材料の変色の有無を確認できます。
また、塩水噴霧、乾燥、湿潤などの腐食サイクルを組み合わせた複合サイクル腐食試験にも対応しており、金属材料や塗装、めっき製品がおかれる実環境を想定した腐食試験を行うことができます。

<対応規格>
・JIS C60068-2-42(接点及び接続部の二酸化硫黄試験方法)
・JIS C60068-2-43(接点及び接続部の硫化水素試験方法)
・JIS C60068-2-11(塩水噴霧試験方法)など

耐候性・耐光性試験

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紫外線による耐久性を評価します

紫外線による製品の色変化や強度低下を評価します。屋外での降雨を想定した散水ありの耐候性試験と、屋内を想定した散水なしの耐光性試験の両方に対応しています。また、3種類の光源(キセノンランプ、カーボンアーク、メタルハライドランプ)を保有しており、太陽光との相関を重視するか、促進性を重視するか目的に応じた試験をご提案致します。

<対応規格>
・JIS K7350-2(プラスチック 実験光源による暴露試験方法 第2部:キセノンアークランプ)
・JIS B7754(キセノンアークランプ式耐光性及び耐候性試験機)
・JIS D0205(自転車部品の耐候性試験方法)
・JIM G01(メタルハライド方式試験機用) など

燃焼・火災試験

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製品に潜在する発火リスクを評価します

製品の潜在的発火源を特定し、疑似的に加熱・発火させ、延焼に至るまでの過程を観察・記録し、火災リスクの有無や延焼拡大の可能性を評価します。試作品や実製品を対象に試験を行うことで、設計段階での安全性確認やリスク低減に活用できるほか、火災トラブル発生時の発火源の特定や延焼防止対策の検討にご活用いただけます。

・実験室のサイズ:10m × 7m × 4m(高さ)
・実験室の場所:大阪府門真市

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次回は、材料分析についてより詳しくご紹介します。お楽しみに!