破断面から見た射出成形したPPの疲労破壊特性

Abstract

本研究では主に射出成形したPP(ポリプロピレン)の疲労破壊特性に及ぼす試験温度の影響について疲労破断面の構造から調べた。その結果、射出成形した試料の3層構造が疲労破壊特性に大きな影響を与える。試験温度が低くなるほど疲労寿命が長くなり、破壊はほぼ脆性的な傾向となる。しかし、T(sub g)(ガラス転移点)以下の-30度Cと-50度Cでも疲労き裂の急速伝播により局部的に延性的な破壊特徴が観察された。30度Cにおける疲労破断面ではき裂が中間層とコア層から発生し、周期的な疲労模様が観察される。また、中間層とコア層の力学特性の違いにより層間剥離も発生している。すべての疲労き裂発生源の領域では塑性変形が観察された。これは繰り返し負荷による局部的な温度上昇と関連していると考えられる。

These investigations were intended to determine the effect of PP (Polypropylene) fatigue characteristics and experimental temperature bearing on the fracture surface structure. The three-layers structure by injection-molding, i.e. skin, intermediate, and core layer, influences largely in the fatigue fracture characteristics of specimens. Lower experimental temperature carried out long-life of fatigue, their fracture was usually trend to brittle fracture. But partial ductile due to cracks fast propagation was observed in the fracture characteristics at the below -30 and -50 C of T(sub g) (glass transition point). The cracks produced in the intermediate and core layer under cycle fatigue tension at 30 C. Because layers splitting happened, mechanics properties are different between intermediate and core layer. Plastic deformation is observed in the region of fatigue fracture. It is considered that this relates to the increase of partial temperature under cycle load.