あいち産業科学技術総合センターニュース

あいち産業科学技術総合センター
ニ ュ ー ス2020 年 6 月号

２０２０

Ｎｏ．２１９ （２０２０年６月１９日発行）（編集・発行）
あいち産業科学技術総合センター〒470-0356
豊田市八草町秋合 1267-1
電話： 0561-76-8301 FAX： 0561-76-8304
URL： http://www.aichi-inst.jp/
E-mail： acist@pref.aichi.lg.jp

６月号●トピックス＆お知らせ
・産業技術センターが研究成果を動画で発表します
・依頼試験手数料と機器貸付料を減免します☆今月の内容●技術紹介
・CFRTP のオンラインブレンド射出成形
・IoT の安価な導入・金属表面の異物・変色の SEM-EDX 分析について≪トピックス＆お知らせ≫◆ 産業技術センターが研究成果を動画で発表します
産業技術センターでは、企業の皆様の製品開発活動に役立てていただくことを目的として、2019 年度に実施した最新の研究成果を発表します。化学、金属、環境、機械等の分野における 13 のテーマについて、研究成果の紹介動画を、産業技術センターの Web ページにおいて 6 月 16 日（火）から配信しています｡動画の視聴に加えて、それぞれの研究成果についてポスターも御覧いただけます。
視聴は無料です。本研究成果が企業の皆様の製品開発活動の一助となることを期待します。アクセスをお待ちしています。
○配信開始 2020 年 6 月 16 日（火）午後１時○視聴方法 産業技術センターの web ページから、動画及びポスターを御覧ください。
http://www.aichi-inst.jp/sangyou/research/introduce/※視聴は無料ですが、通信料は自己負担となります。
●詳しくは https://www.pref.aichi.jp/soshiki/acist/r20612-sangyoudouga.html●問合せ先 産業技術センター 総合技術支援・人材育成室

電話：0566-24-1841◆ 依頼試験手数料と機器貸付料を減免します
あいち産業科学技術総合センターでは、新型コロナウイルス感染症により事業活動に影響を受けている、県内中小企業の皆様の経済的な負担軽減と持続的な研究開発・品質評価の技術支援のため、各技術センター・試験場における依頼試験手数料と機器貸付料の 50%減免を実施しています。
○対象者 新型コロナウイルス感染症により事業活動に影響を受けたことにより、関連する公的機関の融資制度を利用している県内中小企業※適用条件や申込方法など、詳細は下記 URL を御覧ください。
○減免期間 2020 年 6 月 1 日（月）から 2021 年 3 月 31 日（水）まで●詳しくは https://www.pref.aichi.jp/soshiki/acist/genmen2.html●問合せ先 あいち産業科学技術総合センター 管理部 電話：0561-76-8301-1-あいち産業科学技術総合センターニュース

2020 年 6 月号

CFRTP のオンラインブレンド射出成形
１．はじめにさらに、使用後あるいは端材として廃棄される
CFRP から取り出したリサイクル炭素繊維を用

地球温暖化防止のため、自動車からの二酸化炭素削減は世界的な喫緊の課題となっています。 いることで更なる低コスト化を図ると同時に、今後の排出規制に対応するためには、パワート廃棄物問題の解決につながることが期待できまレインの革新とともに、自動車の軽量化が強くす。

求められています。炭素繊維強化樹脂（CFRP）(a)

は最も軽量化効果が期待される材料として注目されており、様々な種類の CFRP が、多様な成形法、加工法で自動車への利用が始まっています。しかし、一般的な熱硬化性 CFRP は成形加工に要する時間が長く、また高コストの問題に直面しています。
産業技術センターでは、この問題の解決を目指して、岐阜大学および県内企業と、加熱硬化(b)に数分～数十分を要する熱硬化性 CFRP に代えて、冷却すれば直ちに取り出すことができる熱可塑性炭素繊維強化樹脂（CFRTP）の成形加工技術の開発に取り組みました（知の拠点あいち重点研究プロジェクトⅡ期）。ここでは、炭素繊維をオンラインで樹脂と複合化して射出成形し、 図１

産業技術センターに設置したオンライン複雑な形状の部品を製造する技術を紹介します。 ブレンド射出成形機：（a）外観、（b）構成図
２．オンラインブレンド射出成形機の特徴

３．試作例

比較的小型の成形機でオンラインブレンドをオンラインブレンド射出成形機で試作した成実現するため、炭素繊維はチョップド炭素繊維形品の例を図２に示しました。いずれの成形品を使用しました。図１にオンラインブレンド射も繊維長 6mm のチョップド炭素繊維（30wt%）

出成形機の外観と構成図を示します。炭素繊維と PA66（70wt%）を使用しました。と樹脂ペレットは別々のホッパーから、成形機(b)(a)の計量・可塑化動作に連動して、重量と供給速度を制御し成形機に導入されます。この供給装置の直下には、炭素繊維とペレットを均一に混合するための機構を備えました（図中①）。ホッ図２

オンラインブレンド機で試作した

パー根元のハウジング形状は、導入された炭素CFRTP 成形品：（a）自動車冷却水用ジョイン

繊維が小型機の細いスクリュ上で滞留することト、（b）ISO 多目的試験片（Z ランナー）なく、安定して食い込む形状としました（同②）。

４．おわりにスクリュは炭素繊維の分散向上と折損低減を最

当センターでは、重点研究プロジェクトⅡ期適化するため、低圧縮比のスクリュとし、特殊の成果普及を通して地域企業を支援するために、なスクリュヘッドを採用しました（同③）。オン成果活用プラザを設置しています。次世代自動ラインブレンド射出成形機は、炭素繊維を直接車部材の開発など CFRP 射出成形に関するご相射出成形機に導入するため、コンパウンド調製談がありましたら、お気軽にご連絡ください。

が必要なく、コストを削減することが可能です。
産業技術センター 化学材料室 松原秀樹（0566-24-1841）
研 究 テ ー マ ： 熱可塑性炭素繊維強化樹脂の射出成形担当分野 ： 機器分析化学-2-

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2020 年 6 月号

IoT の 安 価 な 導 入
１．はじめに状態をモニタリングすることができます。

ものがインターネットに繋がる IoT（Internet繊維工場of Things）の普及により、様々なものを遠隔監

インターネットセンサー

IFTTT視、あるいは遠隔操作できるようになってきて

WiFi
経由

織機等います。昨今では、安価なシングルボードコンピュータ（ワンボードマイコン）（以下「マイコマイコンLINEGoogleスプレッドシートン」という）を活用し、既存の設備や機械にセンサーやマイコンを取り付け、IoT 化を図る事

図１

マイコンと SNS 連携の概念図

例が見受けられます。
当地域は古くから繊維産業が盛んであり、撚

４．使用事例

糸機や織機など多くの繊維機械が稼働していま

Raspberry Pi 3 Model B と Raspberry Pi カ

すが、既存の繊維機械の IoT 化は十分ではあり

メラモジュール v1.3 を用いた動体検知システません。

ムの一例を図２に示します。人の動きを検知し現在、繊維機械の運転状態は作業者が直接監て Slack 経由でスマートフォンに表示していま視していますが、マイコンを利用することで、すが、カメラを繊維機械に向けることで、機械遠隔からその状態を把握することができるようの動きをとらえることもできます。になり、作業者の負担軽減に貢献できます。
ここでは、代表的なマイコンと、繊維機械へ人の動きの展開が可能な使用事例を紹介します。
２．代表的なマイコン（Raspberry Pi 3 ModelB）の紹介（写真１）

マイコン

カメラ・デジタルの入出力が可能。
・Linux などの OS の搭載が可能。

Slack・有線 LAN インタフェースと無線 LAN インタ

スマホの画面フェースを備える。

図２

動体検知システム・1.2GHz のシングルコア CPU、
1GB の RAM５．おわりにを備える。

今回紹介した事例の他に、温湿度、距離、照度、ジャイロ、色、振動などの各種センサーが

写真１ Raspberry Pi 3 Model B

あり、これらのセンサーとマイコンで簡易なIoT システムを構築することで、離れた場所か３．SNS 等との連携
マイコンは、LINE、Twitter などの様々なら繊維機械の動作状態をリアルタイムでモニタ

SNS や、IFTTT、Slack といったコミュニケーリングしたり、設備停止を通知するという使いションツールを活用することで、比較的簡単に方ができます。
当センターでは、今後、地域企業の IoT 導入システムを構築できます。
その概念図の一例を図１に示します。この例を促進するため、繊維機械に取り付け可能なでは、繊維工場の織機等にセンサーを取り付け、IoT デバイスの用途開発に関する取組をはじめ計測したデータをマイコンから IFTTT 経由でています。

LINE や Google スプレッドシートに送ること皆様からのお問い合わせをお待ちしています。

で、離れた場所からスマホなどで織機等の動作
尾張繊維技術センター 機能加工室 河瀬賢一郎 (0586-45-7871)
研 究 テ ー マ ： 遠隔監視するための IoT デバイスの用途開発担当分野 ： 情報通信、電気設備-3-

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2020 年 6 月号

金 属 表 面 の 異 物 ・ 変 色 の SEM-EDX 分 析 に つ い て
１．はじめに金属製品の典型的な不具合として表面の変色があります。腐食、異物の付着等によるもののほか、表面の酸化被膜の変化等によっても着色することがあり、原因が簡単に突き止められないこともしばしばあります。
ここでは、銀めっきされた端子の変色について SEM-EDX を用いた表面分析により調査した事例を紹介します。
２．SEM-EDX

ASEM-EDX とは、SEM（走査型電子顕微鏡）に付属する EDX（エネルギー分散型 X 線分析）

B

１ｍｍ

装置で元素分析をすることを指します。電子顕

図１

微鏡は電子をサンプルに照射し、発生する二次端子の拡大写真電子等からその形状を観察する機器ですが、このとき、サンプルからは元素ごとに決まったエネルギーを持つ X 線が発生します。この X 線のエネルギーを分析することにより、サンプルに存在する元素を特定することができます。この分析の特徴としては、サンプルの表面から深さ１μm 程度までの情報が得られることです。
また、電子線を走査し、この測定を繰り返すことにより、サンプルの任意の線上の元素の分

図２

SEM-EDX 測定結果

布の変化（線分析）やサンプル面上の元素の分布（面分析（マッピング））を得ることができます。
S検出強度/counts３．測定結果
図１が端子の拡大写真で、左下部分が褐色に変色しています。図２が変色部分の測定結果です。横軸が検出した X 線のエネルギー、縦軸が発生した X 線の強度で、生じたピーク位置から元素の同定ができ、銀（Ag）の他に硫黄（S）などが検出されています。

BA

図３は図１の赤線 AB 上の各点の SEM-EDX

図３ SEM-EDX 線分析測定結果

測定結果のうち硫黄（S）の検出量を示したグラ
フです。この結果を図１と見比べると変色して

４．おわりにいる部分と硫黄の分布に相関があることがわか当センターではここで紹介した SEM-EDX のり、褐色部分は硫黄を含んだ物質が付着していほか、蛍光 X 線分析や赤外分光等の手法によるる又は銀が硫黄を含んだ化合物に変化している異物の分析も行っており、事例に即した測定手ことが示唆されます。

法を選択し、対応しています。

産業技術センター 金属材料室 杉本賢一 (0566-24-1841)
研 究 テ ー マ ： 金属表面処理に関する評価法
担当分野 ： 金属表面処理-4-