JPS6027838A - 試験片作製装置 - Google Patents
試験片作製装置Info
- Publication number
- JPS6027838A JPS6027838A JP58136572A JP13657283A JPS6027838A JP S6027838 A JPS6027838 A JP S6027838A JP 58136572 A JP58136572 A JP 58136572A JP 13657283 A JP13657283 A JP 13657283A JP S6027838 A JPS6027838 A JP S6027838A
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- Japan
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- water
- shape memory
- tank
- valve
- test
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/005—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by thermal expansion or evaporation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0298—Manufacturing or preparing specimens
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は各種材料の顕微鏡組織の観察や硬さの測定など
に用いられる試験片の作製装置に関する。
に用いられる試験片の作製装置に関する。
材料試験の中で顕微鏡による組織の観察または硬さを測
定する場合などに、製品もしくは材料をそのまま用いて
、これらの態別試験を行うこともあるが、多くの場合は
元の製品もしくは材料の一部から切り出した小さな取扱
い易い小試験片として供丁なのが普通である。その際、
試験片を判別試験装置に適合して安定な状態に設置てき
ること、また試験片の一面を鏡面に研馳する必要性から
はふ研磨を高し行うときの作業性と研磨面のだれがない
こと、およびその他の種々の点からが試験片は都合のよ
い大きさの樹脂の中に、表面すなわち被試験面だけを露
出式せた状態で埋込むことが通常広く行われておシ、こ
の試験片の樹脂埋込み装置も種々市販されている。
定する場合などに、製品もしくは材料をそのまま用いて
、これらの態別試験を行うこともあるが、多くの場合は
元の製品もしくは材料の一部から切り出した小さな取扱
い易い小試験片として供丁なのが普通である。その際、
試験片を判別試験装置に適合して安定な状態に設置てき
ること、また試験片の一面を鏡面に研馳する必要性から
はふ研磨を高し行うときの作業性と研磨面のだれがない
こと、およびその他の種々の点からが試験片は都合のよ
い大きさの樹脂の中に、表面すなわち被試験面だけを露
出式せた状態で埋込むことが通常広く行われておシ、こ
の試験片の樹脂埋込み装置も種々市販されている。
試験片を樹脂の中に埋込むには、樹脂の硬化特性にした
がって通常広の二つの方法が行われている。すなわち、
一つは例えばエピコート樹脂などの液状の常温硬化性樹
脂に硬化剤を加えてこれを試験片を置いた枠の中に注入
し樹脂を固化させて試験片と一体にするものである。他
の方法は例えはポリエステルやベークライトなどの粉末
状の熱硬化性樹脂を試験片を入れた金型中に充填し、こ
の樹脂を例えば１５０℃に加熱するとともに約３ｋｇ／
ｃｒＩＬ２に加圧し約５分間保持して固化することによ
シ行われる。
がって通常広の二つの方法が行われている。すなわち、
一つは例えばエピコート樹脂などの液状の常温硬化性樹
脂に硬化剤を加えてこれを試験片を置いた枠の中に注入
し樹脂を固化させて試験片と一体にするものである。他
の方法は例えはポリエステルやベークライトなどの粉末
状の熱硬化性樹脂を試験片を入れた金型中に充填し、こ
の樹脂を例えば１５０℃に加熱するとともに約３ｋｇ／
ｃｒＩＬ２に加圧し約５分間保持して固化することによ
シ行われる。
これらの方法には、それぞれ一長一短があり、試験片の
作製過程を通して室温を維持したいときや、多数の試験
片を同時作製するときは、常温硬化性樹脂を用いる方が
有利であるが、硬化剤の調合と室温との微妙なくい違い
などによシ樹脂を固化させるのに失敗するという事態も
屡々あるので一般的には埋込み成型装置を用いて熱硬化
性樹脂による試験片の作製が行われる場合が多い。
作製過程を通して室温を維持したいときや、多数の試験
片を同時作製するときは、常温硬化性樹脂を用いる方が
有利であるが、硬化剤の調合と室温との微妙なくい違い
などによシ樹脂を固化させるのに失敗するという事態も
屡々あるので一般的には埋込み成型装置を用いて熱硬化
性樹脂による試験片の作製が行われる場合が多い。
従来から用いられている試料埋込み成型装置には、加圧
操作機構として油圧式、空気圧式および電動式などを利
用したものがある。しかしながら、これらの装置には次
のような欠点がある。例えば油圧式のものは、油圧源の
ポンプとその操作機構。
操作機構として油圧式、空気圧式および電動式などを利
用したものがある。しかしながら、これらの装置には次
のような欠点がある。例えば油圧式のものは、油圧源の
ポンプとその操作機構。
抽圧をラムに伝達する部分、さらに圧力を除去して油を
ポンプに還元させるパルプと配管などからなり、直径約
２５１ＮＮ 、高き約２０ ｔｒＷ程度に樹脂を成形す
るための装置としてはかなり全体の構成が大がかシとな
るＶよかシでなく、ポンプのパルプや接続個所のバッキ
ング材が油によって劣化し、油もれの原因となって加圧
が不可能になるという故障を起こしやすいという問題が
ある。空気圧式も圧搾空気の発生装置、圧力制御装置、
空気圧伝達部および圧力除去パルプなどからなり、油圧
式と同様にかなり大がかシな装置であシ、加圧および除
圧時に騒音を伴うこともある。電動式も同様に荷重の伝
達を仲介する歯車や電気的制御系などが複雑となり、小
試験片作製に対しかなり大がかりなものと寿る。いずれ
にしても、これらの加圧操作機構をとる限り装置の形状
は大きくなシ、重量は約５０ ｋｇ以上にもなシ、価格
も必然的に高価になる。
ポンプに還元させるパルプと配管などからなり、直径約
２５１ＮＮ 、高き約２０ ｔｒＷ程度に樹脂を成形す
るための装置としてはかなり全体の構成が大がかシとな
るＶよかシでなく、ポンプのパルプや接続個所のバッキ
ング材が油によって劣化し、油もれの原因となって加圧
が不可能になるという故障を起こしやすいという問題が
ある。空気圧式も圧搾空気の発生装置、圧力制御装置、
空気圧伝達部および圧力除去パルプなどからなり、油圧
式と同様にかなり大がかシな装置であシ、加圧および除
圧時に騒音を伴うこともある。電動式も同様に荷重の伝
達を仲介する歯車や電気的制御系などが複雑となり、小
試験片作製に対しかなり大がかりなものと寿る。いずれ
にしても、これらの加圧操作機構をとる限り装置の形状
は大きくなシ、重量は約５０ ｋｇ以上にもなシ、価格
も必然的に高価になる。
本発明の目的は上述の欠点を除去し、複雑な構造をｈた
ず小型で簡素化した顕微鏡組織観察や硬さ測定に用いら
れる材料試験片を作製する樹脂埋込み装置を提供するこ
とにある１、 〔発明の要点〕 本発明は熱硬化性樹脂と試料の加圧動作を形状記憶合金
からなるコイル状ばねを用いて行うことにより、小型、
簡素化した試験片作製装置としたものである。
ず小型で簡素化した顕微鏡組織観察や硬さ測定に用いら
れる材料試験片を作製する樹脂埋込み装置を提供するこ
とにある１、 〔発明の要点〕 本発明は熱硬化性樹脂と試料の加圧動作を形状記憶合金
からなるコイル状ばねを用いて行うことにより、小型、
簡素化した試験片作製装置としたものである。
〔発明の実施例」
以下本発明を実施例に基づき説明する。
第１図は本発明の詳細な説明するだめの断面図でるる。
第１図において、被試験材１と、この周囲を覆うように
した熱硬化性樹脂粉末２がラム３の上向に置かれ、これ
らは金型４内に配ｆａれてシム３が金型４の内面に沿っ
て摺動可能になっている。金型４の上方には、この装置
を収容する容器の枠５の一部に設けられた蓋６があシ、
蓋６は把手７と押え板８と、この両者ｙｃ固定されたね
じ部９を有し、枠５の一部に突起したスリット部１０に
取付けられたビン１１を支点として開閉することかでき
る 閉じた状態では蓋６は、もう一方の突起したスリッ
ト部１２にビン１３により固定される。
した熱硬化性樹脂粉末２がラム３の上向に置かれ、これ
らは金型４内に配ｆａれてシム３が金型４の内面に沿っ
て摺動可能になっている。金型４の上方には、この装置
を収容する容器の枠５の一部に設けられた蓋６があシ、
蓋６は把手７と押え板８と、この両者ｙｃ固定されたね
じ部９を有し、枠５の一部に突起したスリット部１０に
取付けられたビン１１を支点として開閉することかでき
る 閉じた状態では蓋６は、もう一方の突起したスリッ
ト部１２にビン１３により固定される。
金型４の周りには、これを取り囲むようにヒータ１４と
断熱材１５およびその外側に水タンク１６が設けられる
。ラム３の下方に水タンク１７が置かれ水タンク１７内
の底面とラム３の下面とに図示よシ上方（５） に伸びた記憶形状を有する形状記憶合金からなるコイル
状はね１８がそれぞれ端末で固着されている。
断熱材１５およびその外側に水タンク１６が設けられる
。ラム３の下方に水タンク１７が置かれ水タンク１７内
の底面とラム３の下面とに図示よシ上方（５） に伸びた記憶形状を有する形状記憶合金からなるコイル
状はね１８がそれぞれ端末で固着されている。
水タンク１６は給水用配管と給水パルプ１９．水タンク
１７は排水用排管と排水パルプ２０を有し、かつ水タン
ク１６と水タンク１７は連通ずるように配管してあシ、
この配管途中にパルプ２１を備えている。さらに水タン
ク１７を囲んでヒータ２２が配置されている・・ 以上のごとく構成された本発明の装置を用いて熱硬化性
樹脂に埋込まれた試験片を作製する手順を以下に述べる
。
１７は排水用排管と排水パルプ２０を有し、かつ水タン
ク１６と水タンク１７は連通ずるように配管してあシ、
この配管途中にパルプ２１を備えている。さらに水タン
ク１７を囲んでヒータ２２が配置されている・・ 以上のごとく構成された本発明の装置を用いて熱硬化性
樹脂に埋込まれた試験片を作製する手順を以下に述べる
。
先づ、被試験材１をラム３上に試験面がラム３の底面に
接触するように置き、その上から例えばポリエステル粉
末やベークライト粉末などのような熱硬化性樹脂粉末を
被試験材１が埋没するように金型４の中に充填し、蓋６
を閉じてビン１３を枠５の突起状スリット部に挿入して
固定した後、押え板８が粉末樹脂を押しつけ金型４に当
たるまで把手７を締めるとともに、連通管パルプ２１を
閉じ給水パルプ１９を開き、タンク１６内を満水にして
バ（６） ルブ１９を閉じる。次いでヒータ１４に通電し、図示し
てない熱電対と温ｉｎ節器を用いて金型４の温ＩＩｔを
１５００に保持し、このとき同時に昇温するタンク１７
内の水温が１００℃になったときに、この温湯をパルプ
２１を開放してタンク１７に流入させる。
接触するように置き、その上から例えばポリエステル粉
末やベークライト粉末などのような熱硬化性樹脂粉末を
被試験材１が埋没するように金型４の中に充填し、蓋６
を閉じてビン１３を枠５の突起状スリット部に挿入して
固定した後、押え板８が粉末樹脂を押しつけ金型４に当
たるまで把手７を締めるとともに、連通管パルプ２１を
閉じ給水パルプ１９を開き、タンク１６内を満水にして
バ（６） ルブ１９を閉じる。次いでヒータ１４に通電し、図示し
てない熱電対と温ｉｎ節器を用いて金型４の温ＩＩｔを
１５００に保持し、このとき同時に昇温するタンク１７
内の水温が１００℃になったときに、この温湯をパルプ
２１を開放してタンク１７に流入させる。
このようにするとコイル状形状記憶合金１８はこの温湯
中に浸漬されるから、直ちに形状記憶効果を発揮し、記
憶形状がこの場合コイルはねかさらにピッチの大きい伸
びた形状に記憶さ扛ているから、この形状記憶合金１８
はラム３を押し上ける方向に作動する。したがって被試
験材Ｉが埋没σれている熱硬化性樹脂２は、押え板８と
ラム３の間でラム３が金型４の内面を摺動することによ
υ圧縮され、この状態で約５分間保持し、試験片は＆！
［乱で強固に加熱圧縮成形された樹脂中に被試験材１の
試験面のみを露出した状態のものとなるのである。
中に浸漬されるから、直ちに形状記憶効果を発揮し、記
憶形状がこの場合コイルはねかさらにピッチの大きい伸
びた形状に記憶さ扛ているから、この形状記憶合金１８
はラム３を押し上ける方向に作動する。したがって被試
験材Ｉが埋没σれている熱硬化性樹脂２は、押え板８と
ラム３の間でラム３が金型４の内面を摺動することによ
υ圧縮され、この状態で約５分間保持し、試験片は＆！
［乱で強固に加熱圧縮成形された樹脂中に被試験材１の
試験面のみを露出した状態のものとなるのである。
七の後ヒータ１４を切って加熱を中止するとともにパル
プ１９を開いて、タンク１６に注水して金型４を冷却し
、試験片の温度を約（資）℃以下まで下ける。
プ１９を開いて、タンク１６に注水して金型４を冷却し
、試験片の温度を約（資）℃以下まで下ける。
この間タンク１７中の温水の温度が徐々に低下するにつ
れてコイル状形状記憶合金１８は縮みはじめ、ラム３の
位置が下がってくるので蓋６を開くことができる。試験
片の取出しはタンク１７を取シ囲むヒータ２２を用いて
、タンク１７内の水を再加熱し、再びコイル状形状記憶
合金１８の作動でラム３を上昇させ、試験片成形体を金
型４の上面まで押し上げ６Ｃとにより容易に行われる。
れてコイル状形状記憶合金１８は縮みはじめ、ラム３の
位置が下がってくるので蓋６を開くことができる。試験
片の取出しはタンク１７を取シ囲むヒータ２２を用いて
、タンク１７内の水を再加熱し、再びコイル状形状記憶
合金１８の作動でラム３を上昇させ、試験片成形体を金
型４の上面まで押し上げ６Ｃとにより容易に行われる。
最後にヒータ２２を切り、排水パルプ２０を開き、タン
ク１７内の水を除去してパルプ２０を閉めてこの試験片
作製過程を終了する。
ク１７内の水を除去してパルプ２０を閉めてこの試験片
作製過程を終了する。
以上の一連の操作を実施するに当シ、試験片の製作を円
滑に行うためには、形状記憶合金１８の復帰力とジム３
の設定位置の最適条件を決めることがこの装置に対して
必要である。また形状記憶合金の変態理屈を選ぶことは
勿論、記憶形状についても、試験片取り出しのときに拘
束のない状態では少くとも成形された試験片の一部が金
型４の上面よりさらに上に出るように設定しなければな
らない。
滑に行うためには、形状記憶合金１８の復帰力とジム３
の設定位置の最適条件を決めることがこの装置に対して
必要である。また形状記憶合金の変態理屈を選ぶことは
勿論、記憶形状についても、試験片取り出しのときに拘
束のない状態では少くとも成形された試験片の一部が金
型４の上面よりさらに上に出るように設定しなければな
らない。
なお本実施例では形状記憶合金材料として例えばＣｕ−
Ｚｎ−Ａｊ系合金などで得られる可逆性を有するもので
説明したが、例えばＮ 、ＩＩＩ 、合金のように形状
記憶効果が一方向性のものでも適用することができる。
Ｚｎ−Ａｊ系合金などで得られる可逆性を有するもので
説明したが、例えばＮ 、ＩＩＩ 、合金のように形状
記憶効果が一方向性のものでも適用することができる。
その場合は例えばコイル状形状記憶合金とともに通常の
コイル状はね合金を組合わせて取付け、ラムの押し上げ
は形状記憶合金の復帰力で行い、ラムの下降は通常のコ
イルはねの復元力で行うように、両者の強さの関係を決
めて用いればよい。また形状記憶効果の動作を与えるに
は温湯に限ることなく熱風もしくは蒸気などを利用する
こともできる。
コイル状はね合金を組合わせて取付け、ラムの押し上げ
は形状記憶合金の復帰力で行い、ラムの下降は通常のコ
イルはねの復元力で行うように、両者の強さの関係を決
めて用いればよい。また形状記憶効果の動作を与えるに
は温湯に限ることなく熱風もしくは蒸気などを利用する
こともできる。
以上実施例で説明したごとく、本発明の装置を用いるこ
とにより、熱硬化性樹脂に埋込む材料試験片の製作に当
９、加圧機構を形状記憶合金の材料特性を利用して行う
ことができるので、従来装置のごとく、油圧、空気圧ま
たは電動機などを用いた複線な操作および制御装置を伴
うことなく、装置全体が犬がかシなものとならず、極め
てコンパクトな形にまとめることが可能となυ、重量も
（９） 従来装置が５０ ｋｇ以上もあるのに対し本発明の装置
はその１／２以下であり、ｋけなどに際して特別の条件
を必要とすることもない。また樹脂を硬化させる熱と、
形状記憶合金を記憶形状に復帰濾せる温湯の熱が、同一
ヒータで同時に得られ心という利点もある。このように
簡素化されているから本発明の装置は製作費が大巾に安
価にできる。−刃金μいの点からも形状記憶合金の変位
のみで試験片の加圧、除却を行っているので極めて簡単
であシ、さらに高能率化を図るだめの自動化も容易であ
る。
とにより、熱硬化性樹脂に埋込む材料試験片の製作に当
９、加圧機構を形状記憶合金の材料特性を利用して行う
ことができるので、従来装置のごとく、油圧、空気圧ま
たは電動機などを用いた複線な操作および制御装置を伴
うことなく、装置全体が犬がかシなものとならず、極め
てコンパクトな形にまとめることが可能となυ、重量も
（９） 従来装置が５０ ｋｇ以上もあるのに対し本発明の装置
はその１／２以下であり、ｋけなどに際して特別の条件
を必要とすることもない。また樹脂を硬化させる熱と、
形状記憶合金を記憶形状に復帰濾せる温湯の熱が、同一
ヒータで同時に得られ心という利点もある。このように
簡素化されているから本発明の装置は製作費が大巾に安
価にできる。−刃金μいの点からも形状記憶合金の変位
のみで試験片の加圧、除却を行っているので極めて簡単
であシ、さらに高能率化を図るだめの自動化も容易であ
る。
以上のごとく本発明の装置は小型、廉価であって作業性
も艮好でめるという多くの利点を有するものである。
も艮好でめるという多くの利点を有するものである。
第１図は本発明の実施例の断面図である。
１・・・被試験材、２ ・熱硬化性樹脂、３・・・ラム
、４・・金型、５・・・枠、６・・・蓋、７・・・把手
、８・・・押え板、９・・・ねじ部、１ｏ 、 １２・
・・突起状スリ、ト部、１１゜１３ ビン、１４ 、２
２ ・ヒータ、１５・・・断熱材、１６ 、１７・・・
（１０） 水タンク、１８・コイル状形状記憶合金、１９ 、２０
。 ２１・・バルブ。 （■１）
、４・・金型、５・・・枠、６・・・蓋、７・・・把手
、８・・・押え板、９・・・ねじ部、１ｏ 、 １２・
・・突起状スリ、ト部、１１゜１３ ビン、１４ 、２
２ ・ヒータ、１５・・・断熱材、１６ 、１７・・・
（１０） 水タンク、１８・コイル状形状記憶合金、１９ 、２０
。 ２１・・バルブ。 （■１）
Claims (1)
- １）金型内面を上下に摺動可能なラム、該ラムの前記ラ
ムの下面とにそれぞれ両端が固定δれ、よシビッチの伸
張した形状を記憶せしめたコイルはね状形状記憶合金を
備えたことを特徴とする試験片作製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58136572A JPS6027838A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 試験片作製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58136572A JPS6027838A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 試験片作製装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027838A true JPS6027838A (ja) | 1985-02-12 |
Family
ID=15178392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58136572A Pending JPS6027838A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 試験片作製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027838A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0238628A1 (en) * | 1985-09-24 | 1987-09-30 | Grumman Aerospace Corporation | Molding apparatus utilizing memory metal alloy springs |
| KR101161808B1 (ko) | 2010-01-27 | 2012-07-03 | 정태승 | 주사전자현미경(ｓｅｍ)용 전도성 콜드 마운팅 시편의 제작방법 |
| CN104749012A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-01 | 常州大学 | 烟煤样品块高效制作设备 |
| JP2019500597A (ja) * | 2015-12-01 | 2019-01-10 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | サンプル封入システム |
-
1983
- 1983-07-26 JP JP58136572A patent/JPS6027838A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0238628A1 (en) * | 1985-09-24 | 1987-09-30 | Grumman Aerospace Corporation | Molding apparatus utilizing memory metal alloy springs |
| EP0238628A4 (en) * | 1985-09-24 | 1988-12-08 | Grumman Aerospace Corp | MOLDING APPARATUS USING MEMORY METAL ALLOY SPRINGS. |
| KR101161808B1 (ko) | 2010-01-27 | 2012-07-03 | 정태승 | 주사전자현미경(ｓｅｍ)용 전도성 콜드 마운팅 시편의 제작방법 |
| CN104749012A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-01 | 常州大学 | 烟煤样品块高效制作设备 |
| JP2019500597A (ja) * | 2015-12-01 | 2019-01-10 | イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド | サンプル封入システム |
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