熱たわみ温度(HDT):定義、重要性、影響因子
プラスチック材料選定時、技術データシートの「熱たわみ温度(HDT:Heat Deflection Temperature)」は、荷重下での高温形状保持性を判断する必須指標です。
熱たわみ温度(HDT)とは
規定荷重(0.455 MPaまたは1.82 MPa)下で試験片を加熱し、たわみ量が0.25 mmに達する温度。高HDT=高温下で剛性維持、低HDT=易変形。ポリマー・プラスチック固有の指標(金属は高温硬さ・クリープ試験で評価)。
主要適用業界:
- 包装(積載・高温下での容器変形防止)
- 航空宇宙(機内・エンジン周辺部品)
- 自動車(ダッシュボード、エンジンルーム部品。炎天下駐車時の変形防止)
- 電気・電子(コネクタ、ハウジング、基板)
- 医療(滅菌・体内環境耐性)
- 消費財、建設、射出成形
HDTの重要性
- 構造用途での使用限界温度を定量評価
- 材料比較指標として機能
- 荷重+高温下での実用性能予測
- 射出成形サイクルタイム決定要因(脱型時剛性確保)
- 構造部品採用可否の判断基準
射出成形では脱型ピンで押出す際、材料がHDT以上だと軟化しピンが食い込み変形。HDT以下なら硬くスムーズ脱型。高HDT材料ほど冷却時間短縮→サイクル短縮可能。
3Dプリント(FDM、PolyJet等)でも重要。溶融積層中に形状保持・構造維持するため、用途環境温度を超えるHDT材料選定が必須。
HDT測定方法(ASTM D648 / ISO 75準拠)
装置: 加熱・荷重・変位測定システム(ミネラルオイル/シリコーンオイル浴)
- 試験片を3点曲げ支持(両端支持、中央荷重)でセット
- 規定曲げ応力(0.46 MPa または 1.8 MPa)を中央に印加
- オイル温度を 2℃/分(±0.2℃/分)で昇温
- たわみ 0.25 mm 到達温度をHDTとして記録
代表的プラスチックのHDT値(1.82 MPa負荷時、目安)
| 材料 | HDT (℃) |
|---|---|
| PEEK(ガラス繊維30%) | 315 |
| PPS(ガラス繊維40%) | 270 |
| PA66(ガラス繊維30%) | 250 |
| PC(ポリカーボネート) | 135〜145 |
| PET(ガラス繊維30%) | 215 |
| PA66(無充填) | 70〜90 |
| PMMA(アクリル) | 95〜105 |
| ABS | 90〜100 |
| PP(ホモポリマー) | 55〜65 |
| HDPE | 45〜55 |
※ガラス繊維等充填で大幅向上。実用時はデータシート確認必須。
3Dプリント
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