JPH08219969A - 耐摩耗性評価試験装置 - Google Patents

耐摩耗性評価試験装置

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JPH08219969A
JPH08219969A JP2780895A JP2780895A JPH08219969A JP H08219969 A JPH08219969 A JP H08219969A JP 2780895 A JP2780895 A JP 2780895A JP 2780895 A JP2780895 A JP 2780895A JP H08219969 A JPH08219969 A JP H08219969A
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JP
Japan
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resin
wear resistance
evaluation test
resistance evaluation
test
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Withdrawn
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JP2780895A
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English (en)
Inventor
Koichi Ichihara
浩一 市原
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被試験体(金属材料)の樹脂に対する耐摩耗
評価試験を迅速且つ定量的に行う。 【構成】 推力発生装置20は推力制御装置21に制御
されて加圧ピストン19で容器11内収納された樹脂ペ
レット12を下方に押圧する。これによって、樹脂ペレ
ットは被試験体であるテストピース18に押し付けられ
る。この状態で、回転駆動装置15は回転数制御装置1
6に制御されてテストピースを回転駆動する。この際、
推力発生装置は推力設定器25で設定される推力を発生
する。一方、回転駆動装置は回転数設定器24で設定さ
れる単位時間当りの回転数でテストピースを回転させ
る。このようにして、樹脂ペレットとテストピースとに
摩擦力を生じさせて、テストピースを回転させているか
ら、テストピースの樹脂に対する耐摩耗評価試験を迅速
且つ定量的に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属材料の耐摩耗性を評
価するための試験装置に関し、特に、金属材料の樹脂に
対する耐摩耗性を評価するための試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、射出成形機及び押出成形機には
可塑化装置が備えられており、可塑化装置において可塑
化(溶融)された樹脂を射出成形又は押出成形してい
る。
【0003】このような可塑化装置には、一般に加熱シ
リンダー及びスクリューが備えられており、加熱シリン
ダー及びスクリューによって樹脂(原料樹脂)の可塑化
が行なわれる。そして、可塑化装置においては、溶融樹
脂の品質を良好にするためには加熱シリンダー及びスク
リューに用いられる金属材料の樹脂に対する耐摩耗性を
試験評価しておく必要がある。加えて、加熱シリンダー
及びスクリューの摩耗寿命(摩耗による寿命)を推定す
るためにも金属材料の樹脂に対する耐摩耗性を試験評価
しておく必要がある。
【0004】従来、加熱シリンダー及びスクリューの耐
摩耗性を試験する際には、次に示す方法又は装置が用い
られている。
【0005】(1) 実際に射出成形機(又は押出成形機)
を連続運転して、その結果によって耐摩耗性を評価する
方法。
【0006】(2) 各種の加速試験装置を用いて加熱シリ
ンダー及びスクリューの耐摩耗性を評価する方法。例え
ば、加熱シリンダー、スクリュー、及び逆止リング等金
属同士の接触による凝着摩耗性の試験には、所謂大越式
摩耗試験機が用いられる。
【0007】(3) 樹脂を満たした容器中でリング状のテ
ストピースを偏芯回転させて金属材料の樹脂に対する耐
摩耗性を試験する摩耗性試験装置。
【0008】(4) 溶融樹脂中でテストピースを回転させ
てテストピースの腐食摩耗を試験する腐食摩耗試験装
置。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の(1)
の方法では、実機を用いる関係上、テスト結果を得るた
めには、多くの時間と費用を要し、しかもテスト中、長
期間に亘って種々の条件を一定に保つ必要がある。
【0010】上記の(2) で示した大越式摩耗試験機で
は、金属同士の耐摩耗性を評価することはできるが、樹
脂対金属の耐摩耗性を試験することは難しく、試験を行
うとしても実機に用いられるペレットとは異なる特性の
テストピース(樹脂テストピース)を用いて試験を行う
ことなって、精度よく耐摩耗性を評価することができな
い。
【0011】上記の(3) に示した摩耗性試験装置では、
テストピースに樹脂による面圧を高くすることができ
ず、その結果、加速試験を効果的に行うことができな
い。さらに、面圧の測定を行うことができず、その結
果、耐久テスト結果を利用して実機の加熱シリンダー及
びスクリューの摩擦寿命の推定を行うことができない。
一方、上記の(4)で示した腐食摩耗試験装置では、メ
ータリングゾーン及びコンプレッションゾーンのように
樹脂が溶融する場所におけるシミュレーション試験には
役立つけれども、加熱シリンダー及びスクリューが最も
摩耗する場所であるフィードゾーン(固体状の樹脂によ
って擦られるゾーン)における耐摩耗試験が行なえな
い。
【0012】本発明の目的は精度よく金属材料の樹脂に
対する耐摩耗試験を行うことのできる試験装置を提供す
ることにあり、特に、加熱シリンダー及びスクリューの
樹脂に対する耐摩耗試験を行うことのできる試験装置を
提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、被試験
体の樹脂に対する耐摩耗性を評価試験する際に用いら
れ、前記被試験体と前記樹脂との間に摩擦力を生じさせ
て前記被試験体を前記樹脂に対して相対的に移動させる
移動手段と、前記摩擦力を調整制御する制御手段とを有
することを特徴とする耐摩耗性評価試験装置が得られ
る。
【0014】
【作用】本発明では、被試験体(金属材料)の樹脂に対
する耐摩耗性を評価試験する際、被試験体と樹脂との間
に摩擦力を生じさせて被試験体を樹脂に対して相対的に
移動させるとともに、この摩擦力を調整できるようにし
たから、精度よく被試験体の樹脂に対する耐摩耗試験を
行うことができる。つまり、金属材料の樹脂に対する耐
摩耗評価試験を迅速且つ定量的に行うことができる。
【0015】
【実施例】以下本発明について実施例によって説明す
る。
【0016】図1を参照して、図示の耐摩耗性評価試験
装置は、両端(上端及び下端)が開口された容器11を
備えており、この容器11には後述するように樹脂ペレ
ット12が収納される。容器11の下側には駆動軸13
が配置され、この駆動軸13は軸受け14によって回転
可能に支持されている。そして、この駆動軸13は回転
駆動装置15によって駆動され、回転駆動装置15は回
転数制御装置16によって後述するようにして制御され
る。駆動軸13にはカラー17に挟持された金属製テス
トピース(例えば、加熱シリンダー又はスクリューに用
いる金属)18が装置され、駆動軸13の回転駆動によ
って回転する。
【0017】図示のように、容器11内には加圧ピスト
ン19が挿入され、加圧ピストン19には推力発生装置
20によって推力が与えられ、これによって、樹脂ペレ
ット12がテストピース18に押し付けられる。そし
て、推力発生装置20は推力制御装置21によって制御
される。
【0018】駆動軸13の回転数は回転数検出器22に
よって検出回転数として検出され、制御器23に与えら
れる。そして、制御器23は後述するようにして回転数
制御装置16及び推力制御装置21を制御する。また、
制御器23には、回転数設定器24、推力設定器25、
耐久回数設定器26、及び耐久時間設定器27が接続さ
れている。
【0019】図1及び図2を参照して、耐摩耗試験を行
う際には、まず、テストピース18の重量が試験前重量
として重量計を用いて計量される。次にテストピース1
8を駆動軸13に通して、カラー17によって両側から
テストピース18を挟み込む。そして、駆動軸13及び
カラー17に予め形成されているねじ等によってテスト
ピース18を駆動軸13に固定する。例えば、図2に示
すように、駆動軸13にはキー13aが形成されてお
り、また、テストピース18にはキー13aが入るよう
にキー溝加工が施されている。このキー13aによりテ
ストピース18と駆動軸13とは固定され、摩擦力によ
りテストピースがすべることを防止する。
【0020】図1に示すように、駆動軸13の一端が軸
受け14によって回転可能に支持されており、駆動軸1
3の他端はスプライン等の結合手段によって回転駆動装
置15に結合される。
【0021】前述のように、テストピース18の上側に
は容器11の開口下端が位置する。容器11とテストピ
ース18との位置関係は、樹脂ペレット12が容器11
とテストピース12との隙間から樹脂ペレット12がは
み出さず、しかもテストピース18と容器11自体とが
接触しないように設定される。このような状態(位置関
係)において容器11内には樹脂ペレット12が収納さ
れる。
【0022】次に、推力設定器25から目標推力をセッ
トすると、この目標推力は制御器23から推力制御装置
21に与えられる。そして、推力制御装置21はこの目
標推力に応じて推力発生装置20を制御して加圧ピスト
ン19によって樹脂ペレット12を押圧する。この結
果、樹脂ペレット12は目標推力に応じた圧力状態(面
圧)でテストピース18に押し付けられることになる。
このようにして、テストピース18にかかる面圧は推力
設定器25にセットする目標推力を変更することによっ
て容易に変更できる。
【0023】一方、回転数設定器24から目標回転数
(単位時間当りの回転数)をセットすると、この目標回
転数は制御器23から回転数制御装置16に与えられ
る。そして、回転数制御装置16はこの目標回転数に応
じて回転駆動装置15を制御して駆動軸13を回転駆動
させる。駆動軸13の回転によって駆動軸13に固定さ
れたテストピース18も回転することになる。
【0024】テストピース18は樹脂ペレット12によ
って圧力(面圧)を受けつつ回転駆動される。このた
め、テストピース18は摩擦力により徐々に摩耗するこ
とになる。
【0025】ところで、耐久回数設定器26からはテス
トピースの総回転数がセットされる。耐久時間設定器2
7には耐久時間がセットされる。そして、摩耗試験を行
う際には、総回転数又は耐久時間のいずれか一方がセッ
トされる。
【0026】総回転数がセットされた場合には、制御器
23は回転回数検出器22からの検出回転回数を受け、
この検出回転回数が総回転数に達すると、回転数制御装
置16及び推力制御装置21に摩耗試験終了信号を与え
る。これによって、加圧及び回転駆動が停止される。
【0027】一方、耐久時間がセットされた場合には、
制御器23は摩耗試験が開始されると、内蔵タイマーを
スタートさせて、内蔵タイマーのカウント時間が耐久時
間に達すると、回転数制御装置16及び推力制御装置2
1に摩耗試験終了信号を与える。これによって、加圧及
び回転駆動が停止される。
【0028】摩耗試験が終了すると、駆動軸13からテ
ストピース18がはずされ、テストピース18の重量が
重量計によってテスト後重量として計量される。そし
て、テスト前重量とテスト後重量によって摩耗重量を求
めて、この摩耗重量によって樹脂に対する金属材料の耐
摩耗性を評価する。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では金属材
料の樹脂に対する耐摩耗性を試験評価する際、テストピ
ースにペレット状の樹脂を押し付けてテストピースを回
転させてテストピースに摩擦力を与えるるようにして、
しかも摩擦力を調整できるようにしたから、精度よく金
属材料の樹脂に対する耐摩耗試験を行うことができる。
つまり、金属材料の樹脂に対する耐摩耗評価試験を迅速
且つ定量的に行うことができる。特に、実機で用いられ
る樹脂及び加熱シリンダーとスクリューとに対する負荷
条件を予め求めておけば、この耐摩耗試験から得られた
データを用いて加熱シリンダー及びスクリューの寿命を
推定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による耐摩耗性評価試験装置の一実施例
を示す図である。
【図2】図1に示す耐摩耗性評価試験装置においてテス
トピースと樹脂ペレットとの位置関係を説明するための
図である。
【符号の説明】
11 容器 12 樹脂ペレット 13 駆動軸 14 軸受け 15 回転駆動装置 16 回転数制御装置 17 カラー 18 テストピース 19 加圧ピストン 20 推力発生装置 21 推力制御装置 22 回転回数検出器 23 制御器 24 回転数設定器 25 推力設定器 26 耐久回数設定器 27 耐久時間設定器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被試験体の樹脂に対する耐摩耗性を評価
    試験する際に用いられ、前記被試験体と前記樹脂との間
    に摩擦力を生じさせて前記被試験体を前記樹脂に対して
    相対的に移動させる移動手段と、前記摩擦力を調整制御
    する制御手段とを有することを特徴とする耐摩耗性評価
    試験装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載された耐摩耗性評価試験
    装置において、前記移動手段は前記樹脂を所定の方向に
    押圧して前記被試験体に前記樹脂を押し付ける加圧手段
    と、前記所定の方向に直交する方向に延びる駆動軸回り
    に前記被試験体を回転させる回転駆動手段とを有するこ
    とを特徴とする耐摩耗性評価試験装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載された耐摩耗性評価試験
    装置において、前記制御手段は、前記加圧手段による押
    圧力を設定押圧力に制御する押圧制御手段と、前記回転
    駆動手段の単位時間当りの回転数を設定回転数に制御す
    る回転数制御手段とを有することを特徴とする耐摩耗性
    評価試験装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載された耐摩耗性評価試験
    装置において、前記設定押圧力を設定する第1の設定手
    段と、前記設定回転数を設定する第2の設定手段とを有
    することを特徴とする耐摩耗性評価試験装置。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載された耐摩耗性評価試験
    装置において、前記被試験体の回転数をカウントしてそ
    の積算値を送出する検出器と、前記積算値を受け該積算
    値が予め設定された総回転数に達すると前記押圧制御手
    段と前記回転数制御手段とに試験終了信号を送出する制
    御器とを有することを特徴とする耐摩耗性評価試験装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項3に記載された耐摩耗性評価試験
    装置において、前記被試験体の耐摩耗評価試験が開始さ
    れると計時を開始して該計時時間が予め設定された時間
    となると前記押圧制御手段と前記回転数制御手段とに試
    験終了信号を送出する制御器とを有することを特徴とす
    る耐摩耗性評価試験装置。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載された
    耐摩耗性評価試験装置において、前記被試験体は金属製
    であり、前記樹脂の形状はペレット状、粉末状、又は塊
    状であることを特徴とする耐摩耗性評価試験装置。
JP2780895A 1995-02-16 1995-02-16 耐摩耗性評価試験装置 Withdrawn JPH08219969A (ja)

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JP2780895A JPH08219969A (ja) 1995-02-16 1995-02-16 耐摩耗性評価試験装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106018144A (zh) * 2016-06-02 2016-10-12 河南天祥新材料股份有限公司 一种覆膜支撑剂摩擦磨损仪及其覆膜支撑剂摩擦磨损装置
CN107179257A (zh) * 2017-06-15 2017-09-19 中国科学院近代物理研究所 一种高温真空旋转摩擦试验机
CN117990548A (zh) * 2024-04-07 2024-05-07 镇安县宝华矿业有限公司 一种重晶石粉生产颗粒检测装置

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