ゴムとエラストマーの試験
ゴムおよびエラストマーは、自動車産業から医療技術、そして日用品に至るまで、数多くの産業において欠かすことのできない存在です。これらの材料がその機能を確実に果たすためには、精密な材料試験が不可欠です。
ゴムおよびエラストマー試験における標準的な試験方法、手法、およびフレームワークパラメータは、ISO規格や、ASTM、DIN、BS、NF、JISなどの各国規格によって定義されています。試験では、標準試験片を用いた材料特性の評価に加え、タイヤ、ダンパー、コンベアベルト、ベルト、シール、工業用品といったコンポーネントの測定にも重点を置いています。これらには、ゴム手袋や靴底などの日用品も含まれます。
物性試験の目的は、材料の品質と適合性を確保することにあります。これには、機械的、熱的、および化学的特性の評価に加え、耐久性、強度、弾性、硬度、さらには摩耗や環境影響に対する耐性の評価も含まれます。
ゴムおよびエラストマーに関する試験方法
| Short description | Standards |
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| プラスチック | エラストマー | 引張試験 |
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| ゴム & エラストマー | 引裂き進展試験 |
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| ゴム & エラストマー | 引裂き進展試験 |
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| 医療用 | コンドーム | 引裂強度 / 引裂時のひずみ |
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| 医療 | 医療検査用手袋 | 引張試験 |
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| プラスチック｜硬さ試験（ボールインデンテーション法およびロックウェル法） |
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| プラスチック | ショア硬度 |
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| プラスチック | IRHD硬度 |
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ゴムおよびエラストマーの引張試験
引張試験は、最も一般的な試験の一つです。この試験は、ゴム試験片を引き伸ばして引引裂きくために必要な力を測定するために用いられます。この試験からは数多くの特性が得られ、通常はダンベル状またはリング状の試験片を用いて実施されます。
ゴムおよびエラストマーの引張試験における最も一般的な試験方法は、ASTM D412、ISO 37、およびDIN 53504で規定されています。
ゴムおよびエラストマーの硬さ試験
ゴムおよびエラストマーの硬度は、通常IRHD法またはショアA法を用いて測定され、特定のケースではPusey & Jones（ピュージー＆ジョーンズ）法も用いられます。IRHD試験の一般的な手法は、ASTM D1415およびISO 48-2で規定されています。デュロメータを使用してショア硬さを測定する押し込み硬さの試験方法は、ASTM D2240およびISO 48-4で詳しく解説されています。
ゴムおよびエラストマーの圧縮試験
ゴムの圧縮試験は、静的な圧縮荷重下における材料の挙動を調査するものです。その目的は、圧縮荷重を負荷した状態におけるゴムおよびエラストマーの機械的特性を評価することにあります。
ISO 7743に基づき、試験片には4回のサイクル荷重が印加されます。4回目の加重時に、指定された基準点における圧縮弾性率が算出されます。
圧縮永久ひずみの測定
圧縮永久ひずみ試験（DVR試験）は、シール材にとって極めて重要です。厚みの減少（ヘタリ）の測定は、規定の圧縮変形を与えた状態で一定時間保持した後に行われ、場合によっては同時に熱負荷を加えることもあります。
圧縮永久ひずみの測定方法は、以下の規格で規定されています：
- DIN ISO 815-1 圧縮永久ひずみの測定 － 第1部：常温または高温下にて
- DIN ISO 815-2 圧縮永久ひずみの測定 － 第2部：低温下にて
- ASTM D395 ゴムの特性 ― 圧縮永久ひずみの標準試験方法
- ASTM D1229 ゴムの特性 ― 低温下における圧縮永久ひずみの標準試験方法
ゴムおよびエラストマーのせん断試験
せん断特性は、通常、重ね合わせによるダブルラップせん断法で測定されます。また、場合によっては4つのゴムブロックにせん断荷重をかける”4連せん断（クワドラプル・シェア）”法が用いられることもあります。せん断弾性率は、数回のサイクル荷重を負荷した後に測定されます。
”せん断弾性率および剛性板への接着性の求め方 － 4連せん断法”は、ISO 1827規格で規定されています。
反発弾性
この試験の目的は、材料の弾性を迅速かつ容易に測定することにあります。最大100％弾性の材料の1つは、供給されたエネルギーを保存し、力が加えられなくなったときに解放します。対照的に、100％塑性の材料は、供給されたエネルギーを完全に吸収します。これらの特性は反発弾性を測定するために使用されます。
反発弾性の測定方法は、ISO 4662、DIN 53512、およびASTM D1054の各規格で規定されています。ツビックローエルは、この目的に最適な反発弾性試験機を提供しています。
シールの試験
ウェザーストリップは、長期間にわたって特定の機能を確実に果たさなければなりません。ツビックローエルはこの目的のために必要な標準試験ツールを提供しているほか、各プロファイルに合わせてカスタマイズされた専用ツールも製作しています。複雑なウェザーストリップの場合、開発において負荷下での変形挙動を把握することが極めて重要になることがあります。
ここで、ツビックローエルのVideo Capturing Plusが役立ちます：ビデオシーケンスは、ウェブカメラ、カムコーダー、または光学式伸び計
ビデオ伸び計を使用して、試験と同時に記録されます。測定データとビデオ映像はハードウエア統合機能によって、完全に同期されます。ビデオを再生すると、対応する測定ポイントが曲線グラフ上に表示されます。
ゴムとエラストマーの自動試験
引張試験や引裂き進展試験といったゴムおよびエラストマーの試験も自動化が可能であり、完全自動の試験片供給システムを用いて実施できます。全自動試験システムは、主に多数の試験片を試験する必要がある場合や、作業者による影響を排除しなければならない場合に使用されます。手の温度や水分、さらには試験片グリップへの不正確な取り付けや斜め方向への配置は、試験結果に影響を及ぼす可能性があります。
- コンパクトなロボット試験システムroboTest Lは、最大350個の試験片を自律的に試験できます。システムに組み込まれた厚さ測定装置により、正確かつ再現性よく試験片の厚みを測定することができます。試験片グリッパーが試験片を試験機にセットすると、ISO 37 / DIN 53504に準拠した引張試験が自動的に開始されます。試験終了後、別のグリッパーによって試験片グリップから破断後の試験片を除去します。
- ロボット試験システムroboTest Rはより複雑で、試験片のマーキングステーション、センタリングステーション、試験片を正確にコンディショニングするための恒温槽などの追加装置を接続することも可能です。
- 少量の試験片シリーズ（タイプ1+2/S1+S2）であっても作業者による影響を避けるため、ツビックローエルは製品ラインナップに自動試験システムALEXを揃えています：シンプルかつコンパクトでコスト効率に優れ、わずか10個の試験片シリーズから使用可能です。
ツビックローエルのゴムおよびエラストマーの試験機
当社のゴムおよびエラストマー用試験機は、これらの材料試験における特殊な要求事項に合わせて設計されており、広範な機械的試験に対応しています。
- 静的アプリケーション向けのzwickiLine、ProLine、AllroundLineといった電気機械式試験機は、引張試験、圧縮試験、および引裂き進展試験用に特別に設計されています。
- LTMなどの電磁力式試験機はリニアモータ技術に基づいており、DMA試験に使用できます。
- サーボ油圧式試験機は、定格負荷まで耐えうる極めて剛性の高い負荷フレームで構成されています。これらの試験機は高速かつ精密なデータ収集機能を備えており、あらゆる負荷シーケンスのインテリジェントな制御と組み合わされています。これらは、DMA試験など、振動負荷下での材料特性を測定するために使用されます。
- 静的および動的試験機に取り付け可能な恒温槽 により、-70°Cから+250°Cという広範な標準温度範囲での試験が可能になります。加熱には電気、冷却には液体窒素が使用されます。
- 硬さ試験機は、ショアおよびIRHD（国際ゴム硬さ）に準拠して材料の硬さを測定します
- 材料の弾性を測定するための反発弾性試験機
- ダンベル形やリング形試験片を作製するための裁断プレス機
- 多数の試験片を自動で試験するための、roboTest L、roboTest R、あるいは試験システムALEXといった自動試験システム
