コンサルティング項目(Consulting Item)

誘電性エラストマー （Dielectric elastomer）は、電場により大きなひずみ（400%を超える）を生成するエラストマー（柔軟性と弾性をもち射出成形が可能な高分子素材）です。 　誘電性エラストマーはマクスウェル応力（電磁場の運動量の流れの密度）を利用して電気エネルギーを直接運動エネルギーに変換することができるものです。 　誘電性エラストマーは、軽量で高い弾性エネルギー密度を持ちます。誘電性エラストマーの電場駆動では、電流値はnAからμAの範囲で、熱損失がほとんどないと言われており、駆動電場は高い（数千ボルト）が、エネルギー効率は高いといわれています。 　現在のところ、大変形を誘起するのに適しており、逆に外部から力を加えて変形させ、発電に使用されることも可能であるとのことです。実際に運動量として取り出す機構については今も研究中であり、様々な構想が存在します。 　この誘電性エラストマーの用途を考えるとき、これをアクチュエータとしてみた場合、現行のアクチュエータの代表であるモーターが不得意とする物体の伸縮による動きを簡単に実現できそうなもの

ABS樹脂（ABS resin）とはアクリロニトリル （Acrylonitrile）、ブタジエン（Butadiene 、スチレン（Styrene） の共重合合成樹脂の総称です。 　ABS樹脂は、機械的強度のバランスが良い3種類のプラスチックの機械的性質があらわれ、それぞれ列挙すると下記のようになります。 　①アクリロニトリルの耐熱性、機械的強度（剛性）、耐油性に優れる点、 　②ブタジエンのゴムの特性である耐衝撃性に優れる点、 　③スチレンの光沢性、成形性（加工性）、電気的特性が良い点、 　　以上、3つの要素を持ち合わせ、寸法安定性にも優れています。 　ABS樹脂は常用耐熱温度は70 - 100 ℃ であり、硬くて丈夫で光沢のある成型品を作ることができ、椅子やテーブルなどにも利用されています。 　ABS樹脂の主な使用用途としては、自動車部品（コンソールボックス、その他内装部品等）、ロボットの外装パーツ等です。

イオンマイグレーション現象(Ion Migration)とは、電界の影響で金属（配線、電極など）が、絶縁物上や界面を移動する現象です。イオンマイグレーション現象は、絶縁抵抗の劣化(抵抗値の低下)を起こすため、電極間の短絡(ショート)が発生し、電子機器の故障原因となります。 　絶縁物中に繊維などがある場合に、その繊維に沿って正極から負極に向かって成長します。 　イオンマイグレーションとは、水分(湿度)が多い環境条件にプリント基板が設置されている状態において、電圧を印加すると、配線パターンの陽極の金属がイオン化して対向する陰極に移動し、再び陰極で金属として生成される現象です。 　陰極で生成された金属が成長すると、絶縁不良となり、最終的には配線パターン間が短絡(ショート)します。 　イオンマイグレーションは、発生の形態によってデンドライトとCAFに分類されます。 　デンドライト(Dendrites)とは、基板表面を陰極から陽極に向かって樹枝状で金属成分が析出した状態のことを指します。デンドライトは主に基板表面の平行した電極間で発生します。（図示） 　C

タガネチェック(chisel check)とは、溶接部や材料の品質を確認するためにタガネ（chisel）を用いて行う現場試験のことです。 　タガネは、溶接品質チェックや破壊試験に使用される工具で、ハンマーで叩いて材料を割ったり剥がしたりする際に用いられます。耐久性が高く、焼入れ処理された部分は硬く長寿命で、ツバ付きの設計により作業者の手を保護する安全機能も備えています。 　タガネチェックは、主にスポット溶接やプロジェクション溶接部の現場試験として行われます。具体的には、溶接部のナゲット径や破断形態を確認するために、タガネで叩いて破壊させ、溶接の強度や接合状態を評価します。この試験は工場や現場で日常的に行われる簡便な現場試験（routine test）の一つで、溶接部の欠陥や不良を早期に発見することが目的です。 　タガネは、薄い鉄板の切断、コンクリートやブロックのハツリ作業、レンガや耐火レンガの破砕など幅広い用途があります。工具の材質はニッケルクロムモリブデン鋼や炭素工具鋼が用いられ、高周波焼入れ加工により高硬度と耐久力を確保しています。用途に応じ

アラミド（英語: aramid, Aramid fiber）とは、芳香族ポリアミド系樹脂の総称で、高い耐熱性と切断・摩耗などに強い性質を持つ合成繊維です。 　アラミド繊維は、ナイロンと同じポリアミド系ですが、ナイロンが脂肪族構造なのに対し、アラミドは芳香族構造を持つため、より高い耐熱性・強度を実現しています。 　アラミド繊維は、芳香族ポリアミド（アラミド）から作られる高機能繊維で、耐熱性・高強度・難燃性に優れることが最大の特徴です。特に メタ系（耐熱） と パラ系（高強度） の2種類があり、その用途が大きく異なります。 　アラミド繊維の主な特徴は、下記のようになります。 　・高耐熱性：400℃でも分解しない（メタ系） 　・高強度・高弾性率：鋼鉄の約7倍の引張強度（パラ系） 　・難燃性：LOI値29〜32（メタ系） 　・軽量：比重約1.4前後で軽い 　・耐薬品性・耐摩耗性が高い 　アラミド繊維の主な用途は、下記のようになります。 　・警察などが着用する防弾チョッキ・防刃手袋（高強度）（パラ系） 　・消防士用の消防服・防火服（難燃性）（メタ系） 　・

MCナイロンは「モノマーキャスト（Monomer Casting）」法で製造されるエンジニアリングプラスチックで、ナイロン6の物理特性を向上させた素材です。一般的な射出成形ナイロンと比べ、機械的強度、耐摩耗性、耐衝撃性、耐熱性、耐薬品性に優れています。また、金属に比べて軽量で加工しやすく、金属部品の代替材料としても広く利用されています。　※MCナイロンは、日本ポリペンコ社の製品（商品名）です。 　MCナイロン（Monomer Casting nylon）は、金型内にナイロン6のモノマーを注入し、重合と成形をほぼ同時に行うキャスト法で作られます。この方法により、内部応力（残留応力）が少なく、大型部品や厚肉部品でも安定した物性を得られます。従来のナイロンはペレット状に重合済みの樹脂を加熱して成形するため、厚肉部品ではひずみが生じやすいのに対し、MCナイロンは均一で高結晶性・高分子量の樹脂となります。 　MCナイロンの主な特徴としては、下記のような項目が挙げられます。 　・高機械強度・高靭性：衝撃や曲げ応力に強く、金属代替が可能 　・耐摩耗性：摺動部品

ニトフロンテープ（Nitoflon tape）とは、日東電工が製造するふっ素樹脂（PTFE）を使用したテープで、優れた耐熱性、滑り性、電気絶縁性、耐薬品性を持っています。 　ニトフロンテープは、主にエレクトロニクス、自動車、食品加工などの分野で広く使用されており、シリコーン系粘着剤が塗布されたテープであるため、-60℃～200℃の温度範囲で使用可能であり、UL510(※1)Aの難燃性基準に適合しています。 　また、ニトフロンテープは、電気絶縁性、滑り性に優れており、ふっ素樹脂の特長を活かし、さまざまな用途で使用可能であり、現地で簡単に貼り付けることができます。 　ニトフロンテープは、テフロンテープとも呼ばれることがありますが、テフロンはケマーズ社の商標名です。 　ニトフロンテープの使い方としては、主に以下の通りです。 　①加熱プレートの保護: 　　ニトフロンテープは、袋が加熱プレートにくっつかないようにするために使用されます。特に、ヒートシールの温度が100℃以上になる場合に効果的です。 　②機械への貼り付け: 　　漉き機（すきき）　(※2)　の

金型部品、例えばプレス部品、成型部品、ダイカスト部品など、型の摩耗・メンテナンス等によって、寸法が変化する可能性のある部品におけるCpk評価に関するコメントです。（mold parts Cpk） 　金型を使った部品加工の場合、メンテナスや摩耗による寸法変化を見込んで型設計・製作することは通常のことだと思います。その時（初期）のCpk評価の場合も、その分を見込んだ工程能力であること（中央値狙いではないこと）は様々な審査会、審議会等でも議論され、当然のこととして認識されています。 　ただし、Cpkが例えば基準値1.33（場合によっては1.67）を下回ってよいということではありません。そうならないように、フロントローディング活動の一環として、図面チェックシート等を使って十分に製品設計部門と図面公差に対する調整を行っておくことが必要かと思います。 　部品寸法にはそれぞれ（部品が組み立てられた後の）製品の機能上重要な部品寸法や、一般公差で十分な寸法があります。上記内容は特に重要な寸法に対する内容であり、一般公差で対応可能な部分については、特に議論・調整をし

ガラフェノール樹脂（Galaphenol resin）は、フェノール樹脂（フェノールとホルムアルデヒドを原料とする熱硬化性樹脂）をガラス繊維布（ガラスクロス）に含浸させ、積層・熱硬化させた材料です。硬化後は三次元的な網目構造を形成し、再加熱しても軟化しない「架橋構造」を持つため、熱や機械的ストレスに強い特性を示します 。 　ガラフェノール樹脂は、編み上げたガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸、積層させ熱硬化させた成形材料であり、特に絶縁性、機械的強度、難燃性、低導電率に優れ、耐油、耐薬品性もあります。 　ガラフェノール樹脂は、切削加工、接着、溶接などの加工が可能で、複雑形状や難加工品にも対応できます。厚板・薄板、丸棒などの形状でストックされており、試作から量産まで幅広く利用されています 。 　ガラフェノール樹脂は、センタレス研麿にも対応しており、長尺物の加工対応や、加工時間の短縮と作業効率の向上によりコスト削減にも繋がっています。 　使用用途としては、絶縁用ベースプレート・絶縁用途各種部品に使用され、また、薄くて反りにくいという特徴からプリント配線基板

最近注目されているフォトニック結晶レーザー（PCSEL；通称ピクセル）は、高出力・高ビーム品質を両立可能な次世代半導体レーザーであり、従来レーザーの課題を克服する技術であると言われています。 　従来の半導体レーザーは、小型・高効率という強みを持つ一方で、出射ビームが大きく広がり、パワーを増大すると、その形状が著しく乱れ、輝度が大型レーザーの十分の一以下にとどまるという欠点がありましたが、PCSELは、その壁を打ち破り、小型軽量でありながら、大型レーザー並みの輝度を持つことができるとのことです。 　PCSELは、2次元フォトニック結晶と呼ばれる光のナノ構造を組み込み、半導体レーザーとしては、従来とは別物のように高性能化させたものです。フォトニック結晶は、空気と半導体など屈折率の大きく異なる材料で構成され、正方格子や三角格子の周期構造を持ちます。この構造により、基本波だけでなく高次のブロッホ波（※1）も結合し、安定した2次元定在波状態（共振モード）を形成します。特にΓ点（※2）で動作させることで、レーザー光をフォトニック結晶面に垂直方向に効率よく出射

カプトンテープ（Kapton tape）は琥珀色の半透明フィルムを基材とし、ポリイミド（スーパーエンプラ）フィルムにシリコーン系接着剤を塗布した粘着テープです。 　カプトンテープは、-269℃から400℃までの広い温度範囲に対応でき、耐熱性・耐冷性に優れています。摩擦や化学薬品にも強く、薄く柔軟で耐摩耗性も高いため、電子部品の絶縁やバッテリー保護、発熱部の固定などに使用されます。ただし、接着剤の耐熱性はフィルムほど高くなく、実用上は約250℃程度が目安となっています。 　カプトンテープに使用される接着剤は主にシリコーン系で、耐熱性・耐薬品性に優れ、再剥離しても糊残りが少ない特性があります。プリント基板のはんだ付け工程や高温部の固定、熱電対の取り付けなどに適しています。 　カプトンテープの主な用途としては、電子部品の絶縁や固定、高温乾燥塗装やはんだめっきのマスキング、耐熱フィルムやTAB（フィルム基板）のスプライシング 、バッテリーや高耐熱電線の保護・結束、モーターやトラクションモーターの絶縁、小型ボビンコイルの外装絶縁等です。...

PTFE（polytetrafluoroethylene/ポリテトラフルオロエチレン）は、フッ素樹脂のひとつで、「テフロン™」の商品名でも有名です。フッ素樹脂のなかでは最も多く生産される白色の結晶性樹脂で、熱可塑性のプラスチックです。 　PTFEの独特な分子構造はさまざまな特性をもたらし、プラスチックの中でも非常に優れた材質の一つであると言えます。一つの素材で、非粘着性、低摩擦性、耐薬品性、耐候性、電気特性、耐熱性といった複数の特性を兼ね備える点では、稀有な樹脂です。 　PTFEの優れた耐熱性や電気特性などからスーパーエンジニアリングプラスチックに分類されています。　　 　「PTFE」は「poly tetra fluoro ethylene」の頭文字をとった呼び方であり、別名では「四フッ化エチレン」と呼ばれたり「4F」と表記されたりします。 　PTFEは耐熱性、耐薬品性に優れていて強い腐食性をもつフッ化水素酸にも溶けません。また、現在までに発見されている物質の中で最も摩擦係数の小さい物質であることも特長の一つです。 　PTFEの使用用途としては、

温度測定用センサーも様々ありますが、極低温環境下で役立つのがセルノックス（Cernox、東陽テクニカ、セルノックス、CXシリーズ）といわれているものです。 　セルノックス（Cernox）は、負温度係数の薄膜抵抗センサーで、温度校正範囲: 100mK～420Kの広い温度領域にわたって単一極性の温度応答特性を持ち、磁場の影響を受けにくく、熱サイクルや放射線の照射といったストレスに高い耐性のある負温度係数の薄膜抵抗センサーです。 セルノックスのセンサー素子は非常に小さく、実装される形状に合わせ、多彩なパッケージが用意されています。 ●セルノックスの特性 　・温度範囲: セルノックスCXシリーズは、100mKから420Kの広い温度範囲で動作します。特に、低温環境での使用に適しています。 　・負温度係数: セルノックスセンサーは、温度が下がると抵抗が増加する特性を持っています。これにより、温度変化に対する高い感度を実現しています。 　・耐久性: 熱サイクルや強い磁場、放射線に対して高い耐性を持ち、厳しい環境下でも安定した性能を発揮します。 　・小型化:.

ガラスエポキシ(ガラエポ：ガラス繊維強化エポキシ樹脂複合材)樹脂（Glass epoxy resin）は、エポキシ樹脂にガラス繊維を組み合わせた複合材料で、絶縁性・耐熱性・機械的強度に優れており、一般的にはプリント基板材料として広く知られる「FR-4」が代表例で、電子機器や産業装置の基盤材料として使用されています 。 　ガラスエポキシ樹脂（Glass epoxy resin）の主な特徴点としては、下記があげられます。 　①機械的強度・剛性：ガラス繊維を組み合わせることで、引張強度や曲げ強度が大幅に向上します 。 　②耐熱性：高温環境でも変形しにくく、電子基板などで安定した性能を発揮します 。 　③電気絶縁性：体積抵抗率が高く、電子部品や基板の絶縁材料として最適です 。 　④寸法安定性：加熱成型時の収縮率が低く、薄板でも反りにくい特徴があります 。 　ガラスエポキシ樹脂は、ガラスクロス（織布）にエポキシ樹脂を含浸させ、積層・加熱硬化させた積層板として供給されます。板厚や繊維の織り方、樹脂配合を調整することで、用途に応じた特性設計が可能です。加工時に

インサーキットテスタ（ICT；In-circuit tester）は、プリント基板に実装された電子部品（抵抗器、コンデンサ、ダイオード、トランジスタなど）の定数や特性を測定することで、基板の良否を判定する検査装置です。部品や基板を破壊せずに検査できるため、量産基板の品質保証に適しています 。 　インサーキットテスタの動作原理は、各部品に小電流や定電圧を印加し、抵抗値、容量、誘導値、直流電流増幅率（hFE）、ダイオードの順方向電圧（Vf）などを測定します。測定結果に基づき、部品や接続の不良を特定します。従来のテスタで1点ずつ測定するのに比べ、ICTでは複数箇所を同時に高速測定できるため、生産性が向上します。 　インサーキットテスタのメリットとしては以下のような点が挙げられます。 　①非破壊検査；部品や基板を損傷せずに検査が可能であること。 　②高精度・信頼性；国家標準にトレース可能な測定結果を提供できること。 　③良検出能力；外観検査では見えない電気的な不良を発見できること。 　④生産性向上；一括検査により検査時間を短縮し、ROM書込みや動作試験と

PFダイカスト法（Porous Free Die Casting method）は、 アルミダイカストで発生しがちな鋳造欠陥（特にガス気孔＝ポロシティ）を大幅に低減するための鋳造プロセスです。 通常のダイカストよりも高品質・高気密・高強度の鋳物を作れるのが最大の特徴です。 　PFダイカスト法は、金型内の空気やガスを強制的に排出し、 溶湯が金型に充填される際の乱流を抑えて層流に近づけることで、 内部にガスが巻き込まれないようにする技術です。この方法により、通常のダイカストで問題になりやすい　ガス気孔（ポロシティ）、冷却不良による巣、溶湯巻き込みによる欠陥などが大幅に減り、気孔の少ない高品質なダイカストを製造することが可能となります。また、熱処理や溶接が容易であり、重要な部品の製造にも適しています。 　以上を整理すると、通常のダイカストが、高速射出 → 乱流 → ガス巻き込み → 気孔が多いのに対し、PFダイカスト法は、真空＋流動制御 → 層流 → ガス巻き込みが少ない → 高品質　という図式が成り立つことになります。 　このPFダイカスト法を成立さ

プラスチックは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂に分かれ、それぞれ特徴があります。今回は、前者の熱硬化性樹脂（thermosetting resin ）について若干コメントします。 　熱硬化性樹脂は熱を加えて化学反応を起こし、硬化する特徴を持っており、一度固まった樹脂は再度熱を加えても柔らかくなりません。一度作られた形が変形しないので、電子レンジに入れて使える製品やプラスチック製のたばこの灰皿などの製品が生み出されており、同じプラスチックでも熱硬化性樹脂でしか作れない製品があるというわけです。 　このように熱硬化性樹脂は一般に耐熱性に優れ、たわみや歪みに対しに優れた耐性を持つ製品を生み出すことができます。 　熱硬化性樹脂にはフェノール樹脂や、メラミン樹脂、ユリア樹脂、、ポリエステル、エポキシ樹脂、などの種類があり、それぞれ種類ごとに素材としての特徴や作られる製品があります。最近では従来の用途とは別に、金属に変わる素材として広く注目されており、メーカーなどがその可能性を追及しています。 　熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を比較したとき、それぞれの長所と短所が分か

軸力ボルト（Axial tension bolt）とは、ボルトを締め付けたときにボルトの軸方向に発生する引っ張りの力（軸力）を活用している（意味での）ボルトのことを指します。この力は、ボルトがわずかに伸びることで生じ、ボルトとナットの確実な締結や接合部の信頼性を保つために重要となります。 　具体的には、ボルトが引っ張られることで、接合面が強く押し合わされ、緩みやズレを防ぎます。また、軸力が失われると、ボルトが緩み始めるため、特に振動や衝撃が加わる環境では注意が必要となります。 　繰り返しになりますが、ボルトの軸力とは、ボルトを締め付けたときにボルトの軸方向に発生する引っ張りの力を指します。これは、ボルトとナットの確実な締付けや接合部の信頼性を保つために重要であり、ボルトを締結する際、ナットを回してボルトを引っ張ることで、ボルトはわずかに伸び、引っ張り力（軸力）を発生させます。 　ボルトの締め付けにおける適正な軸力は、トルク法に基づいて算出され、規格耐力の70％を最大とする弾性域内であることが推奨されています。また、軸力はネジの座面の表面粗さやネジ

T6処理（T6 treatment;Solution Heat Treatment）は、アルミ合金に対して溶体化処理と人工時効処理を組み合わせ、強度と硬さを高める代表的な熱処理法です。T6処理は、アルミニウム合金の強度と硬さを最大化するために「溶体化処理→急冷→人工時効処理」の順で行われる熱処理工程となります。 　この溶体化処理（①）、急冷（②）、人工時効処理（③）は、以下のようになります。 ①溶体化処理（Solution Heat Treatment） 　T6処理の最初のステップであり、アルミ合金（例：A6061）を約520～540℃に加熱して、一定時間保持します。この工程により、合金中の銅（Cu）やマグネシウム（Mg）がアルミ基体中に固溶し、不均一な固体溶解物が均一化します。 ②急冷（Quenching） 　溶体化処理後、合金を水または油などで急冷します。急冷により、溶解した成分が不均一に固化することを防ぎ、過飽和固溶体を形成します。これにより、次の人工時効処理で析出物を均一に析出させ、高強度を得る基盤が作られます。急冷速度や方法は材料形状や

先日参加した展示会(人テク横浜)で、この高圧水素用CFRP容器（CFRP container for high-pressure hydrogen）が出展されているのを確認することができましたのでコメントいたします。この高圧水素用CFRP容器が使用される燃料電池車（FCV）は、水素と酸素の化学反応で発電し、その電力でモーターを駆動する次世代のクリーンカーで、走行時の排出物は水のみとなるものです。（以下はネット情報からの引用） 　燃料電池自動車（FCV）は車内に搭載された燃料電池スタックで水素と空気中の酸素を化学反応させて電気を生成し、その電力でモーターを回して走行します。燃料となる水素は高圧水素タンク（約700気圧）に貯蔵され、安全性の高いカーボン複合素材（CFRP）で保護されています。発電過程でCO₂やNOxなどの有害物質は発生せず、排出されるのは水蒸気のみとなります。 　FCVは、燃料に水素を使用し、走行時に温室効果ガスである二酸化炭素や大気汚染物質を排出しないため、究極のクリーンエネルギーカーとして期待されています。また、このFCVは、一般