プラスチック材料のクリープ

プラスチック材料のクリープとは何ですか？

プラスチック材料のクリープは、コールドフローと呼ばれることもあります。

粘度

流体の粘度は、せん断応力または引張応力による段階的な変形に対する抵抗の尺度です。粘弾性挙動は、変形を受けたときに粘性特性と弾性特性の両方を示す材料の特性です。プラスチックと他の材料の違いは、プラスチックが時間依存の粘弾性挙動を示すことです。材料は、材料の降伏強度または降伏点をまだ下回っている高レベルの応力に長期間さらされた結果として変形する可能性があります。材料の降伏強度または降伏点は、その材料が永久に変形し始める応力として定義されます。

変形

変形とは、加えられた力または温度の変化による物体の形状の変化を指します。引張力は、変形の主な原因の1つです。これらの引張力は、引っ張り力、圧縮力（押す力）、およびせん断、曲げ、またはねじれ（ねじれ）と呼ばれることもあります。変形はしばしば「ひずみ」と呼ばれます。材料は降伏点の前に弾性変形します。加えられた応力が取り除かれると、元の形状に戻ります。降伏点を超えると、変形の一部が永続的で元に戻せなくなります。

クリープの種類

クリープにはさまざまな種類があります。 Nabarro-Herringクリープは、温度に強く依存する拡散クリープの一種です。 Cobleクリープは、拡散律速クリープの2番目の形式です。それはまだ温度に依存しますが、ナバロヘリングクリープほどではありません。 Harper-Dornクリープは、アルミニウム、鉛、スズのシステム、および一部のセラミック、氷、一部のはんだで観察されています。最初の2種類のクリープは結晶粒径に依存しますが、ハーパードルンクリープは転位運動に依存します。

クリープの段階

クリープは、実行される最も一般的に研究されている長期特性試験の1つです。それは突然起こるのではなく、むしろ長期にわたるストレスの適用として生じます。したがって、これは時間に依存する変形です。クリープには3つの段階があります。 「一次クリープ」と呼ばれる最初の段階では、ひずみ速度は最初は比較的高いですが、時間の経過とともに遅くなります。二次クリープは比較的均一な速度で発生し、この時点で「クリープひずみ速度」と呼ばれます。最後に、三次クリープは加速されたクリープ速度で発生し、材料が破損または破裂したときに終了します。

変形速度

クリープによる変形の速度を決定する材料のいくつかの機能があります。これらには、材料の特性、暴露時間、暴露温度、および加えられる構造荷重が含まれます。実際、加えられる応力の量、加えられる時間、温度、および加えられる構造荷重によっては、変形が非常に大きくなり、コンポーネントが設計されたアプリケーションで機能しなくなる可能性があります。

タービンブレード

このアプリケーションは一例です。クリープが非常に大きいため、時間の経過とともにブレードがケーシングに接触し、ブレードが故障する可能性があります。ただし、クリープによって障害モードが発生しない場合があります。ひび割れを引き起こす可能性のある引張応力を緩和するため、コンクリートに適している場合があります。

クリープは、プロジェクトに適したプラスチックを決定する際の唯一の考慮事項です。 Craftechでは、当社のスタッフがお客様の用途に適した材料の選択を支援します。だから私たちに電話、ファックス、または電子メールを送ってください。

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