填充材料的取向解析方法技术

本发明专利技术提供一种填充材料的取向解析方法，其是可以简单地利用于机械强度等解析的、进而即使在玻璃短纤维含量较多的情况下也可以适用的纤维取向解析方法，所述方法将树脂成型品的切片图像二值化，使用通过对该二值化图像进行傅立叶变换而获得功率谱图像，对树脂成型品内的一部分中的填充材料取向状态的倾向进行解析。本发明专利技术的解析方法所包含的取向状态解析工序优选为对各功率谱图像中的填充材料取向度和/或取向角进行解析的工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及树脂成型品所包含的。
技术介绍
以往，为了缩短树脂产品(树脂成型品)的设计周期、降低制作费用，在各种树脂产品的设计现场中引入了用数值解析法替代各种树脂产品的机械强度试验等的尝试。作为不使用上述数值解析法时的问题点，可列举出在上述机械强度试验伴有树脂产品、其试制品的破坏的情况下，需要准备试验次数份的试制品；由于树脂产品设计的时间性制约，会有难以重做试验的情况等。因此，在树脂产品的设计现场，用数值解析法替代树脂产品的机械强度试验等成为了重要的课题。特别是在使用包含纤维状填充材料等填充材料的树脂组合物来制作的树脂产品中，需要考虑到纤维状填充材料等填充材料的取向。因此，通过数值解析来进行预测是非常困难的。作为用于考察该填充材料的取向的方法，如专利文献1、2等所述，有通过注射成型工序模拟来对树脂产品内的解析单元的纤维取向状态进行解析的方法。作为专利文献1、2中所述方法的问题点，可列举出第一，在对各个单元的纤维取向状态进行个别解析时，需要流动分析软件，导致计算费用变得庞大；第二，由于对各个单元的纤维取向状态进行个别解析因而非常费时间。而且，在纤维状填充材料的含量较多的情况下，填充材料会在树脂产品内复杂重叠、相互间互相干扰很大，因此，事实上，通过精度良好地解析每一根纤维状填充材料的取向状态并将解析结果进行组合来解析取向状态是不可能的。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2006-272928号公报专利文献2 日本特开2005-283539号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如果能够简单地且以实用的精度对填充材料的取向进行解析，则可以容易地对机械强度等进行预测。另外，这种简单地且以实用的精度对填充材料的取向进行解析的方法需要在玻璃纤维含量高的情况下也能够使用。本专利技术是为了解决以上问题而进行的，本专利技术的目的在于，提供一种能够简单地且以实用的精度对填充材料的取向进行解析、进而即使在纤维状填充材料含量高的情况下也可以采用的填充材料取向的解析方法。用于解决问题的方案本专利技术人等发现，即使不对每一根填充材料的取向状态进行高精度的解析，也可以通过对图像数据进行解析处理来求出树脂成型品内的填充材料取向的倾向，由此能够以实用的精度对填充材料的取向进行解析，从而完成了本专利技术。更具体而言，本专利技术提供以下技术方案。(1) 一种填充材料取向状态的解析方法，其包括切片图像取得工序，对由以规定比例包含填充材料的树脂组合物成型而成的树脂成型品的至少一部分，沿规定方向获得切片图像；和图像转换工序，从所述切片图像中选出一个或二个以上的切片图像，在该选择的切片图像中进行二值化图像转换；和功率谱图像取得工序，通过对所述二值化图像进行傅立叶变换来取得功率谱图像；和取向状态解析工序，根据所述功率谱图像，对各功率谱图像中的填充材料取向状态进行解析并数值化。(2)根据(1)所述的填充材料取向状态的解析方法，其中，所述取向状态解析工序对各功率谱图像中的填充材料取向度和/或取向角进行解析。(3)根据( 所述的填充材料取向状态的解析方法，其中，所述取向度和所述取向角的解析包括对各功率谱图像进行椭圆近似的椭圆近似工序。专利技术的效果根据本专利技术，通过对图像数据进行解析处理来求出树脂成型品内填充材料取向的倾向，由此能够以实用的精度对填充材料的取向进行解析。其结果，可以容易地对机械强度等物性进行预测。根据本专利技术，还可以恰当地对树脂成型品内规定的一部分中的填充材料的取向状态的倾向进行解析。其结果，通过仅解析所需部分的填充材料的取向，不获得整体图像就可进行物性的预测。附图说明图1为喷泉流动(fountain flow)的示意图。图2为X射线CT装置的示意图。图3的(a)为通过X射线CT装置所摄影的切片图像的示意图。(b)为二值化后的切片图像的示意图。(c)为对(b)所示的二值化图像数据进行傅立叶变换而获得的功率谱。(d)为对功率谱进行极坐标解析后的图。(e)为对(d)所示的功率谱图像进行椭圆拟合后的图。图4的(a)为对纤维取向的主轴方向进行说明的图，(b)为对取向角进行说明的图。图5的(a)为实施例所使用的树脂成型品形状的示意图，(b)为解析位置的示意图。图6为位置C上的解析过程的示意图。图7为位置B上的解析过程的示意图。具体实施例方式以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。但是，本专利技术不受下述专利技术限定。树脂成型品本专利技术为一种树脂成型品的内部填充材料取向状态的解析方法。首先，对作为解析对象的树脂成型品进行说明。树脂成型品中包括树脂部分和填充材料部分，树脂成型品由包含树脂材料和填充材料的树脂组合物成型而成。以下，对树脂部分所包含的树脂材料、 填充材料进行说明。树脂材料在本专利技术的填充材料取向状态的解析方法中，可以使用现有公知的各种树脂材料来制作成为解析对象的树脂成型品。另外，上述树脂材料还包括多种树脂混合而成的树脂混合物。填充材料如上所述，树脂成型品以规定比例包含填充材料。填充材料的种类优选为树脂与填充材料的边界清晰易判且X射线透射率低的无机系填充材料。作为现有公知的无机填充材料，可列举出纤维状填充材料、粉粒状填充材料、片状填充材料等。作为优选的纤维状填充材料，例如可列举出玻璃纤维、石棉纤维、二氧化硅纤维、 二氧化硅 氧化铝纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维、硼纤维、钛酸钾纤维、进而不锈钢、铝、钛、铜、黄铜等金属的纤维状物等无机纤维状物质。另外，作为粉粒状填充材料，可列举出二氧化硅、石英粉末、玻璃珠、研磨玻璃纤维 (milled glass fiber)、玻璃空心球(glass balloon)、玻璃粉、硅酸钙、硅酸铝、高岭土、滑石、粘土、硅藻土、硅灰石等硅酸盐；氧化铁、氧化钛、氧化铅、三氧化锑、氧化铝等金属的氧化物；碳酸钙、碳酸镁等金属的碳酸盐；硫酸钙、硫酸钡等金属的硫酸盐；其他的铁氧体、碳化硅、氮化硅、氮化硼、各种金属粉末等。另外，作为片状填充材料，可列举出云母、玻璃片(glass flake)、各种金属箔等。在它们当中，包含纤维状填充材料的树脂成型品由于填充材料的取向状态而物性等的各向异性较大。其结果，如果不以更高的精度来解析填充材料的取向，就不能将解析结果用于物性评价。因此，在以往的方法中，将包含纤维状填充材料的树脂成型品作为解析对象时，为了提高解析精度需要花费更多的时间和工夫。另一方面，本专利技术即使以包含纤维状填充材料的树脂成型品为对象，也可以恰当地解析填充材料取向状态的倾向，而不需花费用于提高精度的时间等，因此，即使以包含纤维状填充材料的成型体为对象，也可以将该解析结果用于物性的预测。即，根据本专利技术，也可以容易地对包含纤维状填充材料的树脂成型品的物性进行预测。在上述纤维状填充材料中尤其是包含玻璃纤维的情况下，如果不以特别高的精度对填充材料的取向状态进行解析，则不能将解析结果用于物性的预测。本专利技术即使以包含玻璃纤维的树脂成型品作为对象，也可以恰当地对填充材料的取向状态的倾向进行解析， 而不需花费用于提高解析精度的时间。即，根据本专利技术，还可以容易地对包含玻璃纤维的树脂成型品的物性进行预测。另外，在填充材料的含量较多的情况下，填充材料在树脂产品内复杂地相互重叠、 相互间互相干扰很大，结果导致在以往的对每一根填充材料的取向状态进行解析的方法中本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种填充材料取向状态的解析方法，其包括：切片图像取得工序，对由以规定比例包含填充材料的树脂组合物成型而成的树脂成型品的至少一部分，沿规定方向、以规定间隔取得一个以上切片图像；和图像转换工序，根据各像素的图像浓度，将所述切片图像转换为二值化图像；和功率谱图像取得工序，通过对所述二值化图像进行傅立叶变换来取得功率谱图像；和取向状态解析工序，根据所述功率谱图像，对各功率谱图像中的填充材料取向状态进行解析。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：广田晋一，
申请(专利权)人：宝理塑料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP