ISSN 1884-183X 2017/10 Vol.62

滋賀県東北部工業技術センター
テクノニュース
Vol.62-2017/10
目次

P1 オープンセンターを開催しました
P2 センター活用法
初めての摩擦摩耗試験
P4 技術解説
繊維のいろは（２）P6 お知らせセミナー案内P8 ビワライトの紹介
ドイツからの視察

平成29年度オープンセンター

ロボットを作ろう！
測定機器を体験しよう！
を開催しました。

「ものづくり教室」では、小学生が保護者の方と一緒に太陽電池で駆動するバッタ型ロボットの製作に取り組みました。
また、「センターの測定機器紹介」では、高速度カメラを使って水風船の破裂現象の観察や、製作したロボットの内部当所では、皆さまにセンターをより知っていただくためのをX線CT装置によって透視するなど、いつもは企業の技術「オープンセンター」を平成19年度より毎年技術者向けに者が利用している5種類の先端設備機器の利用体験をして開催しています。

いただきました。

11回目となる今回は初めて、一般社団法人滋賀県発明協会と共催で小学生を対象に「ものづくり教室」と「センター■開催日時 平成29年（2017年）8月8日（火）の測定機器紹介」を2部構成で実施し、総勢41名の参加が■開催場所 東北部工業技術センター 彦根庁舎ありました。

（彦根市岡町52番地）

1

センター
活用法

平成２８年度導入機器

初めての摩擦摩耗試験■トライボロジーとは■摩擦摩耗試験とは物体間の相互作用におけるキーワードとして、摩擦互いに接触する2物体が相対運動するとき、その運動に（friction）、摩耗（wear）、潤滑（lubrication）が挙げられます。

対して抵抗力が働き、それにより接触表面が損傷し、固体これらを科学的に扱う学術領域は、「擦る」を意味するギリから粒子粉末が脱落します。この相対運動および抵抗を摩シャ語”tribos”と学問を意味する”ology”とをつなぎあわせ擦（friction）と呼び、それに伴い生じる表面損傷および粉た”tribology（トライボロジー）”と呼ばれています。このトライ末脱落による逐次減量が摩耗（wear）と呼ばれます。

ボロジーは、「相対運動をする2物体間の相互作用を及ぼ

この摩擦は現象であり、試験である摩擦測定は一般的にし合う表面、およびこれに関連する諸問題と実地応用に関摩擦力（摩擦抵抗）を測ることを意味します。もっとも、このする科学と技術」と定義され、学術分野のみならずエンジニ摩擦力で表されることもありますが、摩擦力を接触荷重でアリング分野においても浸透しつつあります。

除した摩擦係数で表すことが一般的です。

上記の定義づけがなされていることからも分かるように、トラ

これに対して摩耗試験においては、摩擦に伴う重量・体イボロジー分野が扱う対象は多岐に渡ります。図1にトライ積減少だけではなく、物質の相手側への凝着、損傷度合ボロジーに関連する学術領域と対象を表す模式図を示しまなど、特性評価は多岐にわたります。また、摩耗は多くの因す。物理学や化学などの基礎分野から、材料、電気、建築、子に影響される複雑な現象です。これら因子としては、材航空宇宙などの工学分野、さらにはバイオテクノロジーのよ質の組み合わせはもちろんのこと、摩擦速度、荷重、摩擦うな新領域に至るまで、非常に幅広い範囲にまたがってい距離、表面粗さ、雰囲気（湿度、水中、潤滑油中）、温度、ます。

異物微粒子（スラリー中）などが挙げられます。この摩耗特本記事では、トライボロジー分野の中でも、機械システム性が解明され十分に予測可能であることは稀であり、そこや金属・無機材料に密接に関わる材料の摩擦および摩耗に摩耗試験を行う意義があるとも言えます。

現象について触れることにします。

これらを踏まえ、摩擦・摩耗試験を行う目的は大別して下記項目が挙げられます。
（a）実機における摩擦・摩耗の予測もしくは再現試験（b）実機に用いる材料の選択試験（比較試験）（c）材料の耐摩耗性評価試験（d）摩擦・摩耗機構研究のための摩擦摩耗試験
一口に摩擦摩耗試験といっても、多岐にわたる種類が存在します。実際の試験では、実機での摺動状況や材料特性、想定される試験条件、サンプル形状や接触形式などを考慮し、適切な試験機を選択する必要があります。
セ ン ター で は 、平 成 28
年度に公益財団法人JKAより競輪補助を受けて、(株)エー・アンド・デイ製
図2
回転式摩擦摩耗試験機

図１((株)エー・アンド・デイ製
EFM-3-H)

トライボロジーに関する学術領域と現象2の回転式摩擦摩耗試験機（EFM-3-H）を導入しております。

■摩擦摩耗試験事例

ただける精密天秤、顕微鏡、微細な表面凹凸性状測定機（表面粗さ測定機）などを準備しております。併せてご利用試験事例として、先に挙げた摩擦摩耗試験を用いた無機ください。

材料同士の乾燥摩擦摩耗測定について紹介します。試験はピンオンディスク形式を選択し、ピンは粉末焼結により作（参考文献）

製した金属系複合材料、相手材であるディスクはセラミック『はじめてのトライボロジー』, 佐々木信也 他，講談社，2013

ス材料を用いました。

『摩擦・摩耗試験機とその活用』，社団法人日本トライボロジー学

図3に所定の一条件下で試験を行い得られた摩擦力およ会編，養賢堂，2007

び摩擦係数の結果を示します。材料のしゅう動に伴い生じる回転トルクより摩擦力が測定され、併せて摩擦係数の時■國友塾（基盤技術者養成研修）

間経過挙動が得られます。

「摩擦摩耗試験の基礎」

さらに、面圧を変化させて同様の試験を行い、得られた特性を図4に、摩擦係数および比摩耗量におよぼす面圧摩擦摩耗試験機
H28 JKA競輪補助事業）のお知らせの影響として示します。所定の滑り速度下では、面圧が220kg/cm を超えると摩擦係数が増加に転じ、ディスクの比摩耗量（摩耗重量）に大きな変化が生まれることが明らかと

東北部工業技術センターでは、「國友塾なりました。これにより、しゅう動材料を想定しているサンプ（基盤技術者養成研修）」と題して、講義とル材の摩擦摩耗特性の一部が、明らかとなりました。

当センター職員等による実習を組み合わせた研修会を行っております。本年度は、摩擦摩耗試験についての研修を実施します。
1日目の講義では、トライボロジー（摩擦・摩耗・潤滑現象）をご専門にされている同志社大学 理工学部 平山朋子教授をお招きして、特別講演を頂きます。その後、センター職員による摩擦摩耗試験や評価に関する紹介および装置見学を予定しております。
また2日目の実習では、ご参加人数に限りがございますが、昨年度導入した回転型摩擦摩耗試験機（H28 JKA競輪補

図3助事業）を研修参加者が操作・体感することで、本技術へ摩擦係数および摩擦力測定結果の実践的な理解度を高めていただくことを目指します。多くの方々のご参加をお待ちしています。
日程や内容の詳細および参加申込については、後日、ホームページで公開しますのでご確認ください。
日時：1日目（講義）10月31日（火）午後・特別講演 同志社大学 理工学部 平山朋子 教授
・摩擦摩耗試験に関する講義 センター担当職員
2日目（実習）：11月１日（水）午前/午後
図4

場所：東北部工業技術センター【彦根庁舎】

摩擦係数および比摩耗量におよぼす面圧の影響

滋賀県彦根市岡町52番地■摩擦摩耗試験のセンター活用

参加費：無料
定員：講義40名、実習4名/班×2（午前・午後の2班制）

センターでは、回転速度や負荷荷重を比較的幅広く設定できる回転型摩擦摩耗試験機を導入しております。原則と問い合わせ

しては乾燥中、大気雰囲気、高温（～300℃）ですが、水中や油中での試験についてもご相談に対応します。また、今機械システム係（彦根庁舎）斧・藤井

回ご紹介できませんでしたが、摩耗特性評価にもご利用いTEL 0749-22-23253技術解説

繊維のいろは（2）ー化学繊維編ー

繊維材料は衣料品をはじめインテリア、土木資材、農業資材、工業資材など多岐にわたり活用されています。前回では、綿や絹、麻といった、植物や動物から取り出した天然繊維について解説しました。今回はその他のポリエステルやナイロンなどの化学合成された繊維や、天然素材を再生した繊維等について解説します。

■繊維の分類再生であるがゆえに、製造方法によっては結晶の配向性に前回述べたように、繊維には製造方法・材料によって大きが働くと、繊維が縦に裂け細繊維化します。

違いができ、配向性の強いリヨセルは湿潤下で物理的な力

く以下の3つに分類されます。（図1）

半合成繊維
半合成繊維は、先の再生繊維と少し似ていますが、原料は天然素材（植物：セルロース・動物：タンパク質）を原料として使用し、化学的に反応させ繊維状にしたものです。
セルロースを原料にした「アセテート、トリアセテート」および、タンパク質を原料にした「プロミックス」があります。
「アセテート」および「トリアセテート」は共に反応によりアセチル化していますが、反応させる溶剤の違いで性質が変わります。通常の水分率（公定水分率）は同じセルロースを原料にした「レーヨン」11％に比べ、それぞれ6.5％、および3.5％となり親水性が低くなります。

図1 繊維の分類

タンパク質を用いたものには「プロミックス」があります。原

今回は、その中の化学・無機繊維について解説します。

料にミルクカゼインを用い、アクリロニトリルをグラフト共重合

化学繊維の種類についてして繊維にしています。

化学繊維の中には天然素材を一度溶解し再生した再生徴を持っているため、それぞれの良い面、悪い面を持って繊維、天然繊維を原料に一部合成を行った半合成繊維、います。そのため取り扱いについても注意が必要で、例え石油等を原料に一から合成した合成繊維の3種類がありまばアセテート繊維は、しみ抜き剤や除光液などに用いられす。

るアセトンには溶解するため注意が必要です。また、プロミ

半合成繊維は、原料の特徴と合成された部分の素材の特ックスはタンパク質を分解する塩素系漂白剤の使用に注意再生繊維が必要です。

再生繊維は、皆さんご存じの「レーヨン」や服の裏地などに使用される「キュプラ」などがあります。その他「ポリノジッ

合成繊維

ク」「テンセル（リヨセル）」などがあり、これらは植物（セルロ

合成繊維は石油などを原料に化学合成された繊維です。

ース）を原料に用い、それを溶解して再生させ繊維にしたも種類は皆さんよくご存じのポリエステル、ナイロン、アクリルのです。溶解方法や再生方法により強度に優れたものや、やスーパ繊維と呼ばれるアラミド繊維などがあります。

細繊維化されるもの、滑りがよいもの、吸水性に優れるものなど様々な種類があり、用途により、使い分けが必要です。

紡糸法

再生繊維は、基本的に原料素材の性質を受け継ぐ、親水性であり水分を多く含むことができます。このため水に濡製造方法には大きく分けて溶融紡糸、乾式紡糸、湿式紡れた時に分子間の結合が弱くなり、強度低下が起こります。

糸の３つの方法があります。

4溶融紡糸法
樹脂に温度をかけ溶融したものを繊維状にし、冷却させ無機繊維についてることで繊維を作る溶融紡糸法。（ポリエステル・ナイロン・無機繊維には、金属を利用したものと、セラミックやガラスポリプロピレン、ポリエチレン・・・）、を利用したもの、そして炭素を用いた繊維等があります。

乾式紡糸法

金属繊維

樹脂を溶媒に溶かし糸状にし温風等で溶媒を飛ばし糸

金属繊維には、その名の通り金属を用いた繊維で、金、にする紡糸法。（アセテート・ポリウレタン・アクリル・・・）

銀、銅、鉄、アルミニウムなど多くの種類があります。導電性

湿式紡糸法に優れ静電防止などに用いられます。

液状の原料を液中に浸漬することで凝固させ繊維状にすセラミック繊維る紡糸法。（ビニロン・アクリル・・・）

アルミナ繊維、ジルコニア繊維などがあげられます。これ形状

らは熱に強く、耐火性の必要なところに利用されます。

化学繊維の形状は紡糸するときの口金の形状を変えることで様々な形状にすることができます。

ガラス繊維

単純な○丸形状のほか、△三角、☆星形、◎中空、極細、ガラス繊維は弾性率が高く熱にも強い素材で、FRPや防コンジュゲートなど、様々な形状が存在します。これらの形

火素材としての用途に利用されます。

状は、最初はシルクの光沢を真似るために発達したのです

炭素繊維

が、保温性や軽量性を付与するために中空糸が開発され炭素繊維には原料製造方法により2種類の繊維がありまたり、導電性を付与するため中心にカーボンをコンジュケす。アクリル繊維を蒸し焼きにし製造する方法（PAN系）と、ートしたり、異素材を海島構造にしたり積層し延伸することタールから製造する方法（ピッチ系）があります。軽量で弾で極細繊維や玉虫色の繊維が作られます。

性率が高く、樹脂との複合により車やラケット、釣り竿、航空機など、軽量で高強度、高弾性が必要とされるところに利用されます。
その他様々な素材がありますが、その素材の特徴を知る事で、更なる商品開発につなげていただければと思います。
前回にも掲載しましたが、家庭用品品質表示法の繊維製アセテート繊維（×1000）品品質表示規定が昨年12月と本年4月から変わり、取り扱アクリル繊維の側面（×1000）

い絵表示や素材の表示等が変わりました。注意が必要ですので、詳しくは下記の消費者庁ホームページをご確認ください。
http://www.caa.go.jp/policies/policy/representation/
household_goods/

中空ポリエステル繊維（×1000）マイクロファイバー断面（×1000）

問い合わせ
繊維・デザイン係（長浜庁舎） 谷村
TEL 0749-62-1492

コンジュケート繊維（芯鞘構造）断面（×1000）

5

お知らせ

■繊維技術セミナー「和装分野における品質管理」
今年で3回目となる本セミナーは、和装分野に携わる方々を対象に絹織物の、織、精練、染前処理、染、染後処理などの各工程が原因で生じる難物について、実例も交えながら、 難物に関する情報や対策を修得することを目的としています。

日時
平成29年（2017年）11月9日（木） 13:30〜16:00場所

参加費
東北部工業技術センター＜長浜庁舎＞

無料

内容

定員
・ 反物に発生した穴の発生時期の特定について20名程度（申込先着順）

・ ブラックライトによる付着物等の特定についてお問い合わせ

・ 汚れ落とし剤の染加工工程への影響について

繊維・デザイン係（長浜庁舎） 岡田

講師

TEL 0749-62-1492（地独）京都市産業技術研究所
主席研究員 小川 賢 氏■機器利用講習会「鋳造シミュレーションの活用方法」
高品質の鋳造品を得るためには、よい鋳型と溶湯の充填

内容

過程や凝固状況を的確に把握する必要があります。従来・ 鋳造技術については経験によるところが大きく、厳しくなる品質要求に対応す

・ 鋳造時に発生する問題点とその実例についてることが困難となっていました。講習会では、科学的なコン・ 湯流れ・凝固解析シミュレーションについてピューター支援による湯流れ・凝固解析についてご紹介し、・ 実習鋳造の実例と比較することで、鋳造シミュレーションの有用講師性を理解していただくことを目的とします。

クオリカ株式会社 インストラクター

実習を通して、より実感していただける内容にする予定です。

参加費日時

無料
平成29年（2017年）12月中旬 10:00〜16:00（予定）

定員場所

座学 20名程度（申込先着順） 実習 5名程度
東北部工業技術センター＜彦根庁舎＞

お問い合わせ金属材料係（彦根庁舎） 佐々木・安田
TEL 0749-22-2325

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■技術普及講習会「商品写真撮影テクニック講座」
カタログやネットショップで使用する商品写真は、商品の魅力を消費者に伝えるためにはとても重要なポイントです。
本講座では、商品写真を正確に、また魅力的に撮影するための基本的なテクニックと機材等について、実習を交えて解説します。

日時
平成30年（2018年）3月15日（木） 13:30〜16:30

場所
東北部工業技術センター＜長浜庁舎＞

内容
参加費

・ 機材（カメラ、レンズ、照明、背景、撮影台等）の選び方

無料

・ カメラの設定（絞り、シャッタースピード、ホワイトバラ

定員ンス等）方法

5名程度（申込先着順）

・ 照明とレフ板、背景のセッティング

その他

・ 画像の加工と最適化 など

実習で使用するカメラ（一眼レフが望ましい）と撮影物

講師

をご持参ください。

繊維・デザイン係（長浜庁舎） 野上
ＴＥＬ 0749-62-1492

産業支援情報メールマガジン「IRCS News」をご存知ですか？
メールマガジン「IRCS News」は、滋賀県内の産業支援機関（滋賀県商工観光労働部 商工政策課、中小企業支援課、モノづくり振興課、工業技術総合センター、東北部工業技術センター、エネルギー政策課、（公財）滋賀県産業支援プラザ、（一社）滋賀県発明協会）から、各種情報（セミナー・研修・講習会などのイベント情報や、補助金・認定制度など の支援情報）を、電子メールで皆様のお手元にタイムリーにお届けするサービスです。
登録のお申し込み手続きは簡単！ もちろん無料です。
詳細、お申し込みはセンターホームページをご覧ください。

http://www.shiga-irc.go.jp/info/ircsnews/

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紹 介

海外からも注目 滋賀県発の銅合金鋳物ビワライト
ドイツ鋳物メーカーがビワライトの研究成果の視察に来られました。
背景センター内の見学

銅合金中の鉛は、銅合金の鋳造性や加工性を向上さ分析装置、顕微鏡、機械試験装置などビワライト開発にせるために必要な元素です。しかしながら、鉛は人体に有用いた装置を見学していただきました。特に、ビワライトの害なため、国内外でその使用に関する規制が強化されて金属組織や、これまであまりやられなかった銅合金中の硫います。滋賀バルブ協同組合、関西大学、東北部工業技

黄の分析について関心を持たれました。

術センターの3者は、これまでの銅合金と異なり鉛の代わりに硫化物を添加した鉛フリー銅合金鋳物 JIS CAC411

ビワライトの腐食に関する研究について「ビワライト」を開発しました。ビワライトは日本国内、アメリカ

現在センターで進めているビワライトの腐食実験についてで実用化されており、普及が進みつつあります。

意見交換を行いました。また実際にビワライトの屋外暴露試験を見学していただきました。ビワライトとCAC406との耐硫化物食性との比較など熱心に聞かれました。

50µm

図1

ビワライト製品とビワライトの金属組織写真
図2

ヨーロッパでも銅合金中の鉛は大きな問題となっていま

ビワライトの屋外暴露試験の見学の様子す。来日されたドイツの鋳物メーカーは独自に鉛フリー銅センターでは今後もビワライトに関する研究成果の発信を合金の開発を進められています。今回は、日本における鉛行ってまいりたいと考えております。

フリー銅合金の先行研究の調査のために来日され、国内各地を視察されました。東北部工業技術センターの提案で問い合わせは、ビワライトの研究成果普及の一環として、ビワライトの最金属材料係（彦根庁舎）新の研究について紹介し、意見交換を行いました。

TEL 0749-22-2325

テクノニュース Vol.62（2017年10月号）
滋賀県東北部工業技術センター http://www.hik.shiga-irc.go.jp/■長浜庁舎（有機環境係／繊維・デザイン係）〒526-0024 長浜市三ツ矢元町27-39
TEL 0749-62-1492 FAX 0749-62-1450
この印刷物はグリーン購入法適合用紙を使用しています。

■彦根庁舎（機械システム係／金属材料係）〒522-0037 彦根市岡町52
TEL 0749-22-2325 FAX 0749-26-1779
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