JP7218546B2 - 金属部材-樹脂部材複合体の接合不良検出方法 - Google Patents
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Description
(1)打音試験装置により金属部材-樹脂部材複合体の接合面を打撃し、周波数-音圧の関係を測定する工程。
(2)得られた周波数-音圧の関係から特定周波数範囲の音圧を単位周波数当たりの音圧として抽出する工程。
(3)得られた単位周波数当たりの音圧を移動平均処理することにより得られる周波数分布波形を主成分分析し、特定の累積寄与率となる主成分により主成分得点を算出する工程。
(4)主成分得点を基準値として、基準値との差異が特定の範囲を超える金属部材-樹脂部材複合体を接合不良として検出する工程。
測定された多種類のデータが共有する情報を少数の合成データ(主成分)として要約する手法であり、データの要約によりデータの持つ情報や傾向をより把握し易くなる手法である。
主成分(軸)の決定は、図1に示すデータが散りばめられた散布図において、データのばらつき、すなわち分散が最大となる直線を第一主成分軸とし、該第一主成分軸と直行する軸のなかで、データの分散が最大となる直線を第二主成分軸とする。第三主成分軸以降も同様に行い、主成分(軸)を決定することにより、散りばめられたデータの要約を行うものである。
寄与率は、各主成分が全データの散らばり具合をどの程度の割合となるのかを表す指標であり、各主成分の分散が分散の総和に占める割合として求められる。累積寄与率は第一主成分から第n主成分までが全データの散らばり具合をどの程度の割合で説明しているかを表す指標であり、第一主成分~第n主成分の分散が分散の総和に占める割合として求められる。なお、主成分数を決定する際の累積寄与率は任意であり、特に検出精度が高いものとなることから累積寄与率70%以上が好ましく、更に75%以上が好ましい。
主成分得点の決定は、図2に示すように個々のデータの各主成分軸上の座標値として求めることができる。データの第一主成分軸上の座標値は第一主成分得点とし、第二主成分軸上の座標値は第二主成分得点とし、第n主成分得点として算出することができる。そして、異なる試料から得られるデータを主成分分析し、主成分得点を算出して比較することで、異なる試料間の特徴の違いを見分けることが可能になる。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(A-1):三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、(商品名)ノバデュラン5008。
ポリアミド66樹脂(A-2):旭化成(株)製、(商品名)レオナ1200。
ガラス繊維(B-1);(オーエンス コーニング ジャパン(株)製、(商品名)RES03-TP91;繊維径10μm、繊維長3mm。
ガラス繊維(B-2);日東紡株式会社製チョップドストランド、(商品名)CSG-3PA 830、繊維断面のアスペクト比4。
金属部材と樹脂部材との複合体の接合強度は、ISO19095に従い、接合面積が50mm2の引張せん断接合強度により評価した。
金属部材と樹脂部材との複合体は、ISO19095に従い作製した接合面積が50mm2の引張せん断試験片を用いて、打撃装置、騒音計および、音圧の解析装置から構成される打音試験装置を用いて打音試験を実施した。接合複合体は、接合複合体とハンマーとが10mmの距離となり、かつ、打撃方向が金属部材側の接合面に対して垂直となるようにスポンジ上に配置し、さらには、打撃位置と騒音計(リオン製(商品名)NL-52)とが100mmの距離となるように設置し、打撃した際に該騒音計のフルスケールを110デシベルとした際に得られた周波数1K~14KHzの音圧を、音圧解析装置(コスモ計器製(商品名)ムーブレットMV-6000)にてフーリエ変換し、1Hz単位で音圧が測定された周波数分布波形を得た。なお、打音試験は複合体1個につき3回行った。
打音試験にて得られた周波数分布波形の音圧を区間3Hzごとの移動平均処理することによりノイズ除去した後、該周波数分布波形を解析ソフト(R version3.4.4(フリーソフト))を用いて主成分分析を行い、主成分得点を算出した。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(A-1)100重量部を、シリンダー温度250℃に加熱した二軸押出機(東芝機械製、(商品名)TEM-35-102B)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(B-1)をポリブチレンテレフタレート樹脂(A-1)100重量部に対して25重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混錬してペレット化したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を得た。
ポリブチレンテレフタレート樹脂(A-1)100重量部を、シリンダー温度250℃に加熱した二軸押出機(東芝機械製、(商品名)TEM-35-102B)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(B-2)をポリブチレンテレフタレート樹脂(A-1)100重量部に対して40重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混錬してペレット化したポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を得た。
ポリアミド66樹脂(A-2)100重量部を、シリンダー温度280℃に加熱した二軸押出機(東芝機械製、(商品名)TEM-35-102B)のホッパーに投入した。一方、ガラス繊維(B-2)をポリアミド66樹脂(A-2)100重量部に対して30重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーのホッパーから投入し、溶融混錬してペレット化したポリアミド66樹脂組成物を得た。
作製例1と同様の方法により、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を得た。
作製例3と同様の方法によりポリアミド66樹脂組成物を得た。
作製例1~5にて得られた金属部材-樹脂組成物部材複合体A~Eのそれぞれを3個づつ用い、金属部材-樹脂組成物部材複合体の接合面を打撃する打音試験を行い、1KHz~14KHzの音圧を周波数1Hzごとの音圧として抽出し、区間3Hzごとの移動平均処理を行い周波数分布波形を得た。
作製例1と同様の方法により得たアルミニウムダイカスト合金(ADC12)製試験片、ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物を用い、該アルミニウムダイカスト合金(ADC12)製試験片を、金型内にセットし、シリンダー温度250℃、金型温度120℃、保圧を70MPaに設定した射出成形機(住友重機械工業製、(商品名)SE75S)を用いて射出成形し、ISO19095に従い、接合面積が50mm2のせん断接合強度評価用試験片であるアルミニウムダイカスト合金部材-ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物部材複合体を50個作製した。
Claims (1)
- 少なくとも下記(1)~(4)の工程を経ることを特徴とする金属部材-樹脂部材複合体の接合不良検出方法。
(1)打音試験装置により金属部材-樹脂部材複合体の接合面を打撃し、周波数-音圧の関係を測定する工程。
(2)得られた周波数-音圧の関係から特定周波数範囲の音圧を単位周波数当たりの音圧として抽出する工程。
(3)得られた単位周波数当たりの音圧を移動平均処理することにより得られる周波数分布波形を主成分分析し、特定の累積寄与率となる主成分により主成分得点を算出する工程。
(4)主成分得点を基準値として、基準値との差異が特定の範囲を超える金属部材-樹脂部材複合体を接合不良として検出する工程。
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JP2018212096A JP7218546B2 (ja) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 金属部材-樹脂部材複合体の接合不良検出方法 |
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