月: 2024年6月

天板加工とは

天板加工とは、木材をテーブルやカウンターなどの天板として使用する際に必要となる加工です。

天板には、天然木の一枚板や、集成材、表面にカラーのメラミン板を貼ったものなど、様々な種類があります。板材を天板製品として加工する作業には、板材をフラットに加工する平面加工や、製品の形に切断する加工、側面を滑らかにする加工などがあります。

天板加工の使用用途

天板加工で製造される天板は、様々な家具製品に使用されています。

• 学校用机
• ダイニングテーブル
• 商業施設のテーブル
• カフェテーブル
• ローテーブル
• テレビボード
• 各種カウンター・棚

こうした家具製品は、家庭用や教育施設用の他、食堂施設、コンビニのイートインコーナーや商業施設などのキッズスペース、オフィスの打ち合わせスペースなど、多様な分野で使用されます。

天板加工の原理

天板に使用される板材は、無垢材、集成材、積層材、繊維材などです。使用する板材に合わせて適切な加工を行い、また、製品の天板サイズに合わせて適切なカット・成型を行います。天板エッジの加工は、見た目の印象を左右し、肌や物への当たりを柔らかくして安全性を向上させる効果があります。天板隅のR加工には様々な形状があります。

1. 無垢材

無垢材とは、切り出した木材をそのまま一枚板の板材として使用するものです。無加工の一枚板は木の特性やその木材の置かれていた環境によりねじ曲がったり、でこぼこしているため、天板として使用するには平面加工を施すことが必要です。平面加工の工程では大型のプレーナーサンダーなどを使用して、一枚板を裏表から削り出し、フラットに仕上げます。

2. 集成材・積層材・繊維材

集成材とは、小さな寸法に切り出した小さな角材や挽板を、寄木のように接着剤で固着して再構成した材木です。

積層材は、薄めの挽板を何層か重ね合わせて作られた合板です。単板であるベニヤを積層して成型されます。木目を90度互い違いに熱圧接着して積層することにより、強度を高めることが可能です。

繊維材とは、木材チップやおがくずなどを一度細かな繊維の状態にしてから接着剤などで圧着加工した板材です。他の木材と比較して軽量に仕上がり、安価に入手できるため幅広く利用されています。テーブル天板として利用する際は、突板や化粧板による仕上げが必要です。

3. 化粧板加工

天板として使用される板材は、表面に仕上げ加工が施されます。一般的に、繊維材や積層材の板材には、表面に突板や樹脂化粧板などの化粧板が張られます。

突板 (つきいた) 仕上げとは、主に繊維材、積層材の板材に施される加工です。突板と呼ばれる0.2㎜～0.6㎜程度の薄いシート状の天然木板材を張ります。天然木の木目を生かした風合いになることが特徴で、樹脂化粧を施した板材との対比により、天然木化粧板と呼ばれることもあります。

樹脂化粧板とは、メラミンやポリエステルなどのプラスチック樹脂板を化粧板として板材に施す加工です。特に、メラミン樹脂は高耐熱性、高強度、表面が滑らかで清掃性が高いなどのメリットがあり、業務用のテーブル天板に一般的に使用されます。芯材には繊維材や積層材が用いられることが多いです。プラスチック樹脂のため自由度の高い彩色が可能です。

4. 塗装加工

無垢材や集成材の場合でも、表面に塗装加工を施すことが一般的です。無塗装のままでは、水シミや汚れ、小キズができてしまうため、塗装にはこれらを防ぐ役割もあります。天板に用いられる塗装は、主にウレタン塗装、オイル塗装、ラッカー塗装の3種類です。

ウレタン塗装仕上げは熱や水に強く、傷や汚れもつきにくい耐久性のある塗装です。最も一般的な塗装として使用されます。

オイル塗装は木の質感を最大限に活かした塗装で、高級感のある仕上がりになりますが、一方で水シミなどの防汚性には劣ります。

ラッカー塗装は木の質感を残しながら、傷や汚れをつきにくくした塗装です。ウレタン塗装ほどの強度はありませんが、オイル塗装よりは傷がつきにくくなっており、塗膜を張るのですべすべした感触になります。

天板加工の種類

天板加工には、前項までに挙げた一般的なものの他、特殊なものもあります。例えば、天板に穴をくり抜いて植栽を設置することができるようにする加工や、学校の多目的教室などで使用される瓢箪型や台形型などの特殊形状の天板成型などが挙げられます。

また、帯鋸仕上げ、丸カンナ仕上げ、うづくりなどは、板材の木目や質感を活かす特殊な表面加工です。帯鋸仕上げとは、木材を丸太から製材する時に使用した帯鋸の切断跡を生かした加工であり、丸カンナ仕上げでは木目に対して直角方向にカンナ掛けすることで横から見ると波模様に見える仕上げです。多様な種類の天板加工があり、製品に合わせて使い分けられます。

液化天然ガスとは

液化天然ガス (LNG) とは、天然ガスを液体状態に冷凍した製品です。

天然ガスは気体状態で採取されますが、液化することで体積を大幅に減少させ、密度を高めることが可能です。これにより、輸送や長期間の保存が容易になります。液化天然ガスは主にメタンを主成分とする天然ガスから作られ、エネルギー源として世界中で広く利用されています。

また、液化天然ガスは燃焼時に発生する二酸化炭素や窒素酸化物の排出量が、ガソリンや重油などと比較して少ない点も特徴です。したがって、環境に対する影響が相対的に軽減されることがあります。重油などから液化天然ガスへ燃料転換することで、地球温暖化ガスの排出量を削減することができます。

液化天然ガスの使用用途

液化天然ガスは様々な用途で使用されます。以下はその一例です。

1. 発電所

液化天然ガスは発電所で広く使用されています。ガスタービン発電やガスエンジン発電などでは液化天然ガスも主流な燃料の一つです。これらの発電技術は発電および排熱利用効率が高く、電力と熱源を安定して供給することが可能です。

また、液化天然ガスを使用した発電所は比較的迅速に立ち上がる点も特徴です。したがって、ピーク時の需要対応が容易であるという利点もあります。これにより、エネルギー供給の安定性が向上します。

2. 産業用燃料

液化天然ガスは鉄鋼業やセメント製造にも広く活用されます。鉄鋼業では高温での溶解や鋳造プロセスにおいて、液化天然ガスが燃料として使用されています。また、セメント製造プロセスでは高温のロータリーキルン炉などを使用しますが、その燃料として液化天然ガスを採用することも多いです。

3. 商業施設

液化天然ガスは商業施設の暖房や給湯に使用されることもあります。液化天然ガスは高い熱量を有しており、効率的な暖房・給湯が可能であるためです。一部の地域では都市ガスの代替としてLNGが利用されており、インフラの整備が進んでいます。

4. 運輸燃料

海洋船舶においても、環境規制が厳しくなる中で、液化天然ガスを船舶燃料として利用する動きが広がっています。これにより、大気汚染物質の排出量を削減することが可能です。バスやトラックに使用される場合もあり、ディーゼル燃料に代わる選択肢として注目されています。

液化天然ガスの原理

天然ガスはメタンやその他の炭化水素から成り立っており、常温では気体状態です。液化天然ガスはこれらを冷却し、液体化した製品です。

製造工程では、低温での圧力を制御しながら天然ガスを液体に変換します。液化により、ガスの体積を約600倍も減少させることが可能です。液化には液体窒素や液体メタンなど、極低温の液化ガスが使用されることがあります。

液化された天然ガスは特殊なタンク容器に保管され、輸送されます。主に断熱された二重壁のタンクが使用され、内側には液化ガスを保管し、外側には断熱材が配置されています。これにより、液化ガスの保持温度を一定に保つことが可能です。

液化された天然ガスを使用地点で再びガス状態に戻す場合、再ガス化設備を使用します。蒸発器や温度管理装置が一例であり、安全かつ効率的に再ガス化を行うことが可能です。

液化天然ガスの選び方

液化天然ガスの供給企業を選ぶ際には、以下の要素を考慮することが重要です。

1. 信頼性

サプライヤーが安定した液化天然ガスの供給を行ってきたことを確認します。過去の取引実績や信頼性を調べることが重要です。また、液化天然ガスは危険な物質でもあるため、取り扱いにおける安全性の記録や規制遵守状況を確認し、安全基準を満たしていることも評価します。

2. 供給能力

サプライヤーの液化天然ガス供給能力を評価し、需要に応じて確実に供給できることを確認します。 LNGの輸送インフラの整備状況や、需要地に適切に接続されていることを確認することが重要です。

3. コスト

液化天然ガスの価格は市場価格に影響されますが、競争力のある価格設定を行っているかを比較検討します。また、契約の柔軟性や長期的な安定性を確保するために、供給量や価格調整メカニズム、契約期間、違約時の条件などを明確にしておく必要があります。

液化石油ガスとは

液化石油ガス (LPG) とは、天然ガスや原油から生成される燃料ガスです。

主成分はプロパンとブタンで、これらは圧力をかけることで液化する性質を持っています。エネルギー源として広く利用されており、家庭での暖房・調理、さらには自動車の燃料としても使用されています。

液化石油ガスは小さな容器に多くのエネルギーを詰め込むことが可能です。そのため、コンパクトで効率的なエネルギー源として利用されています。比較的少ない容積で大量のエネルギーを輸送・保管することが可能です。

また、燃焼時に発生する二酸化炭素や窒素酸化物も比較的少ない点も特徴の一つです。環境に対する影響が比較的少ない燃料として活用されています。

液化石油ガスの使用用途

液化石油ガスは様々な用途で使用されます。以下はその一例です。

1. 一般家庭

液化石油ガスは主にガスコンロやガスオーブンの燃料として利用されます。プロパンやブタンを主成分とするLPGはすばやく安定した火力を提供し、料理の調理時間を短縮させることが可能です。特に地方ではLPGが一般的な調理用エネルギー源として利用されています。

2. 工業

液化石油ガスは多くの工業プロセスで使用されます。溶接作業や金属加工および熱処理などの工程での燃料として重宝されます。高温を要するプロセスや、安定した燃焼性能が必要な場面で特に有用です。

3. 農業

農業では、温室の暖房や畜舎の暖房に使用されます。特に冷涼な地域や寒冷地域では、作物の生育環境を維持するために重宝されます。これにより、季節や地域を問わずに商品価値の高い作物を生産することが可能です。

4. 自動車産業

一部の国や地域では、一般的に自動車や商用車両にLPGが使用されています。LPG車両はガソリン車両やディーゼル車両に比べて、環境への影響が少ないとされています。LPGの燃料効率が高く環境にも優しいため、特に都市部での交通渋滞時における大気汚染の低減に寄与しています。

液化石油ガスの原理

液化石油ガスは主にプロパン (C3H8) とブタン (C4H10) から構成されます。これらのガスは通常の気温と気圧では気体ですが、圧力をかけることで液化する性質を持っています。液化石油ガスの製造は、天然ガスや原油の精製から得られたガスを圧縮し、液化させる仕組みです。

天然ガスや原油の精製過程で得られたガスを圧縮します。圧縮後、高圧下で冷却することによって、ガスの温度が下がります。この過程でプロパンやブタンの気体は液体に変化し、液化石油ガスとして収集することが可能です。

液化石油ガスは特殊なタンクや容器に貯蔵されます。これらのタンクは耐圧性があり、液化ガスの圧力や温度を管理するための計器などが備わっています。貯蔵された液化石油ガスは、タンクローリーや船舶などで輸送されることが多いです。

使用時には、液化石油ガスは専用のガス供給装置から利用されます。適切な圧力でガスをバーナーや炉に供給し、点火・燃焼させることで熱エネルギーを得ることが可能です。

液化石油ガスの選び方

液化石油ガスのサプライヤーを選ぶ際は、以下の要素を考慮することが重要です。

1. 組成比

液化石油ガスの成分比率は、使用目的に応じて変更することができます。すすや汚れを少なくしたい場合は、ブタジエンなどの含有量が少ない製品を選定します。また、火力を向上させたい場合は、イソブタンの含有量が多い製品を選定することも可能です。

2. 供給形態

液化石油ガスの供給形態には様々な種類が存在します。ボンベやタンクローリーなど、使用量や設置場所に応じて選定することが可能です。需要に応じて適切な供給形態を選ぶ必要があります。

3. 価格

液化石油ガスは規格化された製品であり、品質は一定水準以上に保たれていることが多いです。同等の品質と供給の中で、経済的な選択肢を選ぶことが求められます。市場価格の変動や価格設定の透明性も考慮することが重要です。

4. 安全性

液化石油ガスは燃焼する物質のため、安全に取り扱うことが非常に重要です。使用する液化石油ガスは、地域の安全基準や規格に適合させる必要があります。安全性の確保と法令の遵守を考慮してサプライヤーを選定します。

学校内装とは

学校内装とは、学校などの教育施設における教室を始めとする屋内の設備や意匠・装飾を整える内装サービスです。

学校内装の考え方は、小中学校などの義務教育に限らず、高校・大学、幼稚園・保育園や学習塾なども含めて幅広く取り入れられています。安全かつ機能的で、過ごしやすく学びやすい環境整備が行われており、特に木材を取り入れた内装づくりが多く行われています。

学校内装の使用用途

学校内装は、学習環境に特化した内装設備で、学校をはじめとして様々な教育施設で取り入られられている内装施工です。

• 小中学校
• 高等学校
• 大学
• 幼稚園・保育園
• 学習塾・予備校

これらの施設では、通常の教室のみならず、理科室などの特別教室や、また、体育館や、廊下・昇降口などにも学校内装の工事施工が行われています。過ごしやすく、安全で学びやすい学習環境づくりを目的としています。

学校内装の原理

1. 概要

学校内装は、児童・生徒の学習・生活の場としてふさわしい環境整備を行う内装工事です。安全性、快適性、健康面の配慮が重視されます。また、特に小学校を中心として、多様な学習形態への対応が必要となっています。これらの環境を実現するために、具体的には、教室の広さや、空気・熱、光、音などについて、配慮・工夫が必要です。

また、学校教育には、他者や環境との社会的な関わりの中で精神の成長を促すことや、基本的な生活習慣の確立と、社会生活を送る上での規範意識を身に付けさせる役割もあります。このような学習活動を支える空間として、児童生徒同士の交流を生む空間や豊かな芸術空間などの構築が必要とされる場合もあります。

また、運動を通じて体力を養い、身体の成長を促すことも学校教育の目的の一つです。日常的な体力づくりを行うための体育館などの運動施設や、食育を充実させるための空間なども学校内装における役割に含まれます。

2. 学校内装における木材利用の推進

学校内装における木材の利用が進められています。木材は、温かみのある意匠性を持つと共に、室内の湿度変化を緩和さ せ、ブルーライトなどの目に負担をかける光を吸収するなど、室内環境を快適に保つ機能があります。特に、内装材として木材を使用することにより、風合いと快適性に優れた教育環境づくりが可能です。また、木材を活用することで、脱炭素化や森林の保全、地域の文化の継承、地域の活性化などにも繋がります。

文部科学省でも、昭和60年に各都道府県教育委員会教育長宛に「学校施設における木材使用の促進について」という通知文を発出しており、防火対策を考慮した上での木材利用を推進しています。

学校内装の種類

1. 概要

学校内装には、様々な内装材が使用されます。一般教室に用いられる内装材は、シート・パネル、木材などの床材や、クロス・シートなどの壁材、意匠性の高い壁材などです。特別教室には、それぞれの用途に合わせた内装材が使用されます。例えば、理科室には耐薬品性に優れた床材が使用され、音楽室や図書室には吸音材などが使用されます。玄関など、特に高い意匠性が求められる場合には、ルーバーなども使用される場合があります。

2. パーテーション (学校間仕切り)

廊下と教室を仕切る、パーテーション・学校間仕切りも内装材の一種です。木材利用推進の観点から、木製のパーテーションの利用が進んでいます。製品によっては、ロッカー等の家具とを一体化させることも可能です。また、木製であっても含浸加工による不燃処理を施したり、突板加工によって不燃仕様にしたりすることもできます。

代表的な国産材のスギ・ヒノキや、地域産材などの木材を利用することで、林業の活性化や地域環境の保護に貢献する効果もあります。

3. 防球格子戸

体育館などに窓を設ける場合は、人やボールが接触しないよう格子が設けられます。この防球格子戸にも国産材や地域材を利用した製品があります。木の温かみを感じさせながらも安全性と耐久性に優れた製品です。主には国産スギ無垢材が使用されます。スギ材は靭やかさに優れており、衝突したときの衝撃を和らげることが可能です。

ICカードリーダライタとは

ICカードリーダライタとは、ICカード (Integrated Circuit card) を読み取ったり書き込んだりする装置です。

ICカードは情報を電子的に記録・保持するためのカードです。銀行のキャッシュカードや、Suicaなどの交通系カードがその一例です。ICカードリーダライタはこれらのカードに記録された情報を読み取ったり、新しい情報を書き込んだりすることができます。

ICカードは情報を暗号化して保持することが可能であり、情報セキュリティが高いです。ICカードリーダライタを使用して情報を書き込むことで、セキュリティを強化できます。

ICカードリーダライタの使用用途

ICカードリーダライタは様々な場面で使用されます。以下はその一例です。

1. 金融業

ICカードリーダライタは銀行が顧客に発行するキャッシュカードの管理に利用されます。顧客の口座情報や残高および取引履歴を読み取りつつ、新しい情報を書き込むことが可能です。また、カードの紛失時にもセキュリティ性能が高い点が特徴です。

2. 交通機関

ICカードリーダライタは公共交通機関で利用されるICカードの発行・チャージ・利用履歴の管理に使用されます。利用者はカードに事前にチャージした金額で、電車やバスなどを利用することが可能です。ICカードリーダライタを使ってカードにチャージしたり、利用履歴を確認したりすることができます。

3. 医療機関

医療機関でICカードリーダライタを利用することで、患者の身体情報や治療履歴を記録・管理することが可能です。例えば、患者が通院時にICカードを使用して、診察や検査の結果を記録したり、処方箋を発行したりすることができます。これにより、医療情報の精度を高め、効率的な医療サービスの提供が可能です。

4. オフィス

オフィスの入退室管理において、ICカードリーダライタは重要な役割を果たします。ICカードを使用して、従業員や訪問者のアクセスを管理することが可能です。ICカードリーダライタはカードによって個人を認証し、アクセス許可を与えるかどうかを決定します。

ICカードリーダライタの原理

ICカードは内部にマイクロチップがあり、そのチップに情報が電子的に記録されています。ICカードリーダライタはこのマイクロチップに接触または非接触でアクセスし、情報を読み取ったり書き込んだりする仕組みです。

接触方式では、ICカードリーダライタの接触ピンを使ってICカードの接触面にある端子に直接接続します。ここで電子的な信号のやり取りが行われ、情報の読み書きが行われます。非接触方式では、ICカードに近づけることで電磁波やRFID (Radio Frequency Identification) を利用してカード内の情報を読み取ります。

ICカードリーダライタとICカードの間でのデータ通信には、特定の通信プロトコルが使用されます。これにより、正確で安全な情報のやり取りが可能です。一般的なプロトコルにはISO/IEC 7816やISO/IEC 14443などがあります。

ICカードリーダライタの選び方

ICカードリーダライタを選ぶ際は、以下の要素を考慮します。

1. インターフェイス

ICカードリーダライタには、接続するコンピュータとのインターフェイスにいくつかの種類があります。USB接続が最も一般的であり、利用されることが多いです。他にもシリアル接続やイーサネット接続などがあり、使用環境に応じて適切なインターフェイスを選ぶ必要があります。

2. 通信規格

ICカードの種類によって通信規格が異なります。ISO/IEC 7816は接触方式のカードの通信規格であり、主に金融業界で使用されます。ISO/IEC 14443は非接触方式のカードの通信規格であり、交通系ICカードなどで使用されています。

3. 通信速度

ICカードリーダライタの通信速度は、データの読み書きを行う際の性能を示します。特に大量のデータを処理する場合や、高速な応答が求められる場面では高速な通信速度が重要です。通信速度はリーダライタの仕様書に記載されており、使用する環境や目的に応じて適切な速度を選ぶ必要があります。

ダイシングテープとは

ダイシングテープとは、半導体ウェハーの裏面に貼られる粘着テープです。

半導体ウェハーを個々のチップ (ダイ) に分割する作業をダイシング工程と呼ばれます。半導体ウェハーを製品として利用可能なダイに分割するために欠かせないものであり、精密さと安定性が求められる重要な作業です。ダイシングテープはこの工程においてウェハーやダイを固定するためのテープです。

ダイシングテープはウェハーの裏面にしっかりと貼り付けられ、切削工程中にダイを確実に支持します。これにより、ダイがずれることなく正確に切断され、品質の高い製品が得られます。また、テープがダイの位置を安定させるため、切削作業が正確に進行し、生産性が向上します。

ダイシングテープの使用用途

ダイシングテープは主に半導体業界で使用されます。以下はその用途の一例です。

1. MEMS製造

MEMSとはMicro Electro Mechanical Systemsの略であり、小型の電子機械を指します。MEMSデバイスの製造工程では、微細な構造を持つウェハーを切断する際にダイシングテープが使用されます。これにより、微細な構造が損傷することなく製品化することが可能です。

2. センサー製造

センサーは様々な物理量や環境パラメータを検出するためのデバイスです。センサーの製造においてもダイシングテープが使用されます。加速度センサーやジャイロスコープなどを製造する際に、ウェハーを正確に切断するために貼り付けることが多いです。

3. 光学デバイス製造

光学デバイスは光を利用して情報を処理および検出するためのデバイスです。特に光学デバイスでは、ウェハーが非常に薄く、脆弱な場合があります。ダイシングテープはこれらの薄膜を保護し、加工中の損傷を防ぎます。

ダイシングテープの原理

ダイシングテープにはポリイミドやポリエステルなどのポリマー系フィルムが基材として使用されます。これにより、テープが柔軟性を持ち、ウェハーの曲面にも適応することが可能です。

基材の一面には、ウェハーをしっかりと固定するための粘着剤が塗布されています。この粘着剤はアクリル系やシリコン系のものが使われ、ウェハーの表面と強固に接着します。粘着剤の特性は接着の強さや耐熱性などが重要な要素です。

粘着剤の上には保護目的で一時的に貼られるリリースライナーがあり、粘着剤が使用前に外部からの汚染を受けることなく保護する仕組みです。リリースライナーは通常シリコンコーテッド紙やフィルムで構成されており、簡単に剥がすことができます。

ダイシングテープにはウェハーを安定して固定するために必要な強力な粘着力が求められます。しかし、同時に加工後に簡単に取り外せることも重要です。このバランスを保つことが製品の品質を保つために不可欠です。

ダイシングテープの選び方

ダイシングテープを選ぶ際は、以下の要素を考慮することが重要です。

1. サイズ

ダイシングテープの選定において重要なのは、ウェハーのサイズに合った適切なテープの寸法です。ウェハーの直径や形状に合わせて、適切な幅と長さを選ぶ必要があります。一般にテープの幅はウェハーの直径よりも若干大きめに選ぶことが推奨されます。

2. 粘着力

粘着力はダイシングテープのウェハーに対する接着の強さを示します。適切な粘着力を選ぶことでウェハーを安定して保持し、切削中にズレが生じるのを防ぐことが可能です。粘着力は製品の仕様によって異なり、通常はN/mmなどの単位で表示されることが多いです。

3. 基材材質

基材フィルムの材質はテープの柔軟性や耐熱性、化学的安定性に影響を与えます。ウェハーの特性や製造プロセスの要件に応じて選定します。PETやポリイミドが使用されることが多いです。

PETは柔軟性があり、一般的な環境下での使用に適しています。化学的安定性にも優れている点が特徴です。ポリイミドは高温耐性に優れ、薄膜でありながら高強度な基材として販売されています。

4. リリースライナー材質

リリースライナーにはシリコンコーティング紙やシリコンフィルムが使用されます。シリコンコーティング紙は一般的にコストが低く、様々な用途で活用されます。シリコンフィルムは柔軟で耐熱性にも優れていますが、コストが高くなることも多いです。

What Is Material Characterization?

Material Characterization measures and evaluates the physical, chemical, and mechanical properties and performance of materials.

Properties such as strength, hardness, durability, thermal conductivity, electrical conductivity, and chemical stability of materials are tested. This provides a quantitative understanding of how a material will behave under certain conditions. Test results are used for material design, selection, and durability prediction.

Material Characterization allows objective evaluation of material properties, improving product quality control and quality assurance and reducing the risk of defective products. Additionally, the behavior of materials under specific environmental conditions can be evaluated, enabling the selection of the most appropriate material.

Uses of Material Characterization

Material Characterization is used in a variety of applications. The following are some examples:

1. Research Institutes

Research institutes perform Material Characterization to characterize new materials and determine how their properties affect material design and application. This leads to the development of new high-strength materials, energy-efficient materials, and environmentally friendly materials, among others. A better understanding of the physical and chemical properties of materials is possible.

2. Automotive Industry

Material Characterization of automotive parts and bodies evaluates their safety in collisions and durability in long-term use. Material strength, fatigue properties, durability, and corrosion resistance are important. Additionally, material property tests are conducted when developing new lightweight materials yet maintain strength and safety, as vehicle bodies are required to be lighter following stricter fuel consumption and environmental regulations.

3. Aerospace Industry

Materials for aircraft engine parts and airframe parts must withstand high temperatures and extreme environmental conditions. Material Characterization can evaluate the strength and heat resistance of specific materials at elevated temperatures.

Additionally, aircraft require lightweight yet high-strength materials to improve fuel efficiency and flight performance. Through Material Characterization, materials such as composite materials and titanium alloys that have both of these characteristics can be evaluated.

4. Construction Industry

This test is performed to evaluate the strength and fire resistance of concrete, reinforcing steel, wood, and other materials. This is essential to meet building and safety standards.

Principle of Material Characterization

Material Characterization evaluates the physical, chemical, and mechanical properties of materials. The first step is to prepare the specimen to be tested. The specimen is machined to a specific shape and size and adjusted to fit the test equipment.

The necessary testing equipment is then prepared to perform the various tests. These testing machines are designed to apply precise loads to the test specimens. The loads defined by these testing machines are applied to the specimen.

During the test, physical quantities such as loads and displacements or stresses in the specimen are measured. This allows the behavior and properties of the specimen to be quantified. The measured data are recorded for later analysis and comparison.

The data obtained from the test results are used for characterization and analysis. This is often used to determine the performance and applicability of the material. Through the above procedures, material characterization testing provides reliable data for various industrial and research fields, contributing to the design of materials and the development of new technologies.

Types of Material Characterization

There are many different types of Material Characterization. The following are some examples:

1. Impact Testing

Impact testing is used to evaluate how a material behaves under impact or sudden loading. It is performed to measure the toughness of a material and to evaluate its fracture behavior and energy absorption, especially when subjected to sudden loading. Charpy impact testing is an example.

2. Fatigue Testing

Fatigue testing is used to evaluate how a material will hold up under repeated loading. The fatigue failure or failure behavior caused by the repeated loading of a material over a long period can be verified. The fatigue life is evaluated by the number of cycles and stress amplitude by applying a specified cyclic load to the specimen.

3. Thermophysical Property Testing

Thermophysical property tests are used to determine the thermal conductivity and coefficient of thermal expansion of materials. These are important factors in determining the performance of a material under design and usage conditions.

4. Electrical and Magnetic Property Tests

Electrical and magnetic property tests are used to measure the electrical conductivity, magnetic properties, and insulation properties of materials. These properties directly affect the design and performance of electronic devices. Electrical resistance, capacitance, and magnetic permeability can be determined.

What Is ADAS Testing?

ADAS testing is a service that conducts developmental testing of advanced driver-assistance systems (ADAS), which are automotive driver-assistance systems.

ADAS includes various automotive systems that support driving operations to enhance safety and comfort for drivers and pedestrians. While the driver remains in control, vehicle systems can be partially automated, adapted, and enhanced to minimize human error and reduce traffic accidents. ADAS testing provides an environment for testing such technologies.

Uses of ADAS Testing

ADAS testing provides simulation and testing solutions for developing automotive ADAS systems.

ADAS is a driver assistance system that uses data from various sensor technologies to understand the conditions around the vehicle. ADAS systems include testing of individual hardware functions such as millimeter-wave sensors, laser radar, and cameras, testing of the on-board ECUs connected to these sensors, testing of the entire system in a virtual space, and testing of actual vehicles on a test course or similar environment. Various tests are conducted to simulate situations that may occur in a real traffic environment.

Principle of ADAS Testing

1. Technological Elements of ADAS

The realization of ADAS requires sensor technology for the external world, an onboard ECU that controls the vehicle body and other components, a fast and accurate onboard network, and an onboard locator. The main components include the following:

• Millimeter-wave radar: measures the relative distance to surrounding objects
• Laser radar (LiDAR): analyzes the distance to distant objects and the nature of those objects
• On-board cameras
• Position measurement sensors
• ADAS locator: Positioning system combining satellite positioning, gyro sensors, and vehicle speed measurement
• In-vehicle ECU (electronic control unit)
• In-vehicle networks
• Ultrasonic sensors (sonar)

2. ADAS Functions

Typical ADAS functions realized from the above-mentioned ADAS technology elements are as follows:

• Adaptive cruise control system (ACC)
• Forward collision warning (FCW)
• Collision damage mitigation braking system (AEBS: advanced emergency braking system)
• Night vision/pedestrian detection (NV/PD: night vision/pedestrian detection)
• Traffic sign recognition (TSR)
• Lane departure warning (LDW: lane departure warning)
• Lane keeping assist system (LKAS)
• Blind-spot monitoring (BSM)
• Rear cross traffic alert (RCTA)
• Driver monitoring system (DMS)
• Automatic headlamp light axis adjustment (AFS: adaptive front lighting system)
• Advanced parking assist (APA)

3. ADAS Testing

There are three main types of ADAS testing environments, depending on the development stage:

• Sensor simulation on a program in a virtual space
• Driving tests using miniature models, etc.
• Driving tests conducted on a test course or public roads by incorporating the necessary equipment in an actual vehicle

ADAS includes various sensor technologies used for each function to recognize the outside world, judgment technologies such as image recognition technology, and vehicle operation technologies such as steering wheel operation. Tests are conducted for each of these functions in the early stages of development. In the later stages of development, complex scenarios using multiple vehicles and soft targets must be created and verified in actual vehicles. A variety of weather environments are assumed, as well as pedestrians, vehicles, and other soft targets. In some cases, driving control robots are deployed to reproduce the driver’s operation with a high degree of accuracy.

Types of ADAS Tests

There are various types of ADAS tests, some of which are listed below:

1. Measuring the Distance to a Stopped Vehicle

AEBS (collision damage mitigation braking system) and FCW (forward collision warning) are important systems for avoiding accidents. These systems need to correctly monitor the road conditions ahead and the condition of the vehicle.

To test these functions, a system that can measure the distance to obstacles in real-time with an accuracy of ±2 cm using GPS is provided.

2. Indoor Test Systems

Indoor test systems are systems that simulate real-world environments with high accuracy based on actual road driving data. The system can reproduce various problematic scenes and enable evaluation on a table. Sometimes, an environment that combines the real and virtual is used.

重合装置とは

重合装置とは、モノマーを重合してポリマーを生成するための装置です。

モノマーは比較的小さく単純な分子を指します。複数のモノマー分子が化学反応によって長鎖の高分子化合物であるポリマーを形成する化学反応を重合と呼びます。通常、重合は特定の条件下で、触媒や反応条件を調整しながら実行されます。

重合装置を使用することで、反応条件を精密に制御できるため、理想的な反応条件下でポリマーを生成することが可能です。これにより、反応の収率や生成物の品質が向上します。また、自動化された重合装置を使用することで、大量のポリマーを効率的に生産することができます。

重合装置の使用用途

重合装置は化学工業において必要不可欠です。以下はその使用用途の一例です。

1. プラスチック

プラスチックは重合装置を使用して合成される合成樹脂です。例えば、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどがあります。プラスチックは広範な用途に使用され、包装材料や建設材料または自動車部品など、生活に密接に関わる化学製品の一つです。

2. ゴム

合成ゴムは重合装置でモノマーからポリマー化して合成されます。合成ゴムは特定の物性を持たせることができ、重合装置で耐摩耗性や耐熱性などの特性を調整して製品を製造します。タイヤやシール材またはスポーツ用品などの製造に使用され、産業や日常生活に不可欠です。

3. 合成繊維

合成繊維は重合装置でモノマーを重合して作られる人工的な繊維です。ポリエステルやナイロンなどの合成繊維は、耐久性や吸湿性などの特性を調整しながら製造されます。衣料品、や家庭用品などに広く使用されています。

合成繊維は天然繊維に比べて製品の特性をコントロールしやすい点が特徴です。したがって、日常品や産業機器において様々な応用が可能です。

4. 塗料

樹脂塗料には主にポリマーが使用され、重合反応を調整することで塗料の特性を調整しながら製造されます。一般的な樹脂塗料にはアクリル樹脂塗料やウレタン樹脂塗料などがあります。これらに顔料や溶剤などを混ぜ合わせることで、塗料として販売されています。

重合装置の原理

重合装置の原理は、複数のモノマー分子を化学結合させてポリマーを生成することです。反応槽や加熱・冷却装置、撹拌装置などによって構成されます。

反応槽は重合装置において化学反応が行われる主要な容器です。化学的に安定で耐久性のある材料で作られており、ステンレス鋼やガラス強化プラスチックなどがその一例です。反応槽の材質は、化学反応の性質( 酸性、アルカリ性、高温、高圧など) に応じて選定されます。

加熱・冷却装置は反応槽内の温度を制御し、反応条件を最適化するための装置です。電気加熱装置や蒸気加熱装置によって加熱し、冷却水や冷却媒体を使用して冷却します。これらを制御装置によって制御し、設定温度に反応槽内の温度を維持する役割を果たします。

撹拌装置は反応槽内の反応物質を均一に混合し、反応速度を向上させるための装置です。機械的なシャフトに取り付けられたブレードや羽根、あるいは超音波振動子などがあります。反応物質を均一に混合し、触媒や添加剤を分散させる役割を果たします。

重合装置の選び方

重合装置を選ぶ際は、以下の要素を考慮することが重要です。

1. 反応の種類・条件

どのような種類の重合反応を行うのかを明確にします。例えば、自由基重合やイオン重合、リビング重合などの種類があります。その後、反応の温度や圧力および反応物質の濃度などの条件を確認し、それに適した装置を選びます。

2. 生産量

どの程度のスケールで反応を行うのかを検討します。 実験室規模での重合反応と産業規模での重合反応では、装置のサイズが異なります。日産量や年間生産量の目標に応じて、装置のサイズと能力を選定します。

3. 反応物質の種類

使用するモノマーや触媒の種類や特性を考慮し、適した装置を選びます。特に酸・アルカリ性の物質を取り扱う場合は、ステンレス鋼や硬質ポリマーなどの容器が必要となる事が多いです。生成するポリマーの粘度や物理的・化学的特性などを予測し、製品要件に合致する装置を選定します。