ナイロン6成形品の寸法変化

前質問時にも一部に記載しておりますが、以下の内容が推測できます。

炭酸ガス圧力で変形した。
炭酸ガスの圧力を標準5MPa(N/mm^2)から7MPa(N/mm^2)にしてなので、内径φ11mm×厚さ3mmの
部分にその圧力が加わっています。
内圧を受ける厚肉円筒の応力・ひずみ・変形の計算ソフトで、引張弾性係数；4.9GPa、
ポアソン比；0.45、外半径；φ18mm/2、内半径；φ11mm/2、内圧力；7000KPaの条件で
計算処理すると、内径円周上に15.3MPaの引張応力が働きます。

この条件で、内径の円周方向の伸び量を求める計算は、
伸び量(λ)mm＝引張強さ192MPa×円周長さφ11mm×π÷引張弾性係数4900MPa＝1.35mm
となり、1.35mm÷π＝0.43mm内径が弾性変形で大きくなることができます。

これが基本で、樹脂クリープ現象や低温域での強度アップ、形状記憶特性、等々が影響して、
そのようになっていると考えています。

本来は、低温で熱収縮し、特に内径は小さくなるが貴殿の予想でしょうが、内圧と形状記憶
特性がメインの要因で、そのような現象となっているのでしょう。

想像でのプロセスで書きますと、
? 内圧でパッキンの内径が約0.2mm余り大きくなる
　 <計算ソフトでも確認できます、外径も同様に変形>
? 炭酸ガスによりパッキンが冷え、その後樹脂クリープにて徐々に内径が大きくなる
　 <外径も同様に変形>
? 冷却時の樹脂クリープは、一般的に塑性変形となります
　 冷却すると、ナイロン６の強度がアップするので、内径が0.5mm拡大程度で止まる
? 分解して測定すると、?の実測値が出る
? 常温に戻ると、形状記憶特性が働き、低温時に塑性変形したひずみ量まで、元に戻る
　 因って、元の寸法になった
以上です。

テフロン系のPFAチューブは、ストレートチューブを100℃で曲げ加工して、常温で組立、
140℃の液体を流すと、またストレートチューブに戻ると云う、形状記憶特性が働きます。
ナイロン６は、実際に形状記憶特性を確認はしておりませんが、樹脂には形状記憶特性が
あると文献で確認したことがあるので、想像で書きました。
“ナイロン６　形状記憶”にて検索しますと、多少の文献や特許が確認できます。

少なからず経験することですが、プラスチック成形品を金属ボルトナットで許容応力を越えて過剰に締結すると、座面がへたる、凹みます。これを塑性変形といいます。
パッキン外径が18mmから18.7mmに、圧縮つぶされて18.7/18=1.04、4%大きくなった。パッキンの体積は不変とすると、√1.04=1.02、厚みが2%、3mm/1.02=2.94mm、0.06mm 圧縮されたのではないでしょうか？

申し訳ない。厚み減少分は外径増加分の平方根ではなく2乗ですから、18.7/18の2乗で1.08、8%減少のはず。
しかし、厚さ3mmの0.1mm、3%しか減少していない。
さて5%の食い違いは？吸水による体積増加?凍結による密度低下？

原因、発生メカニズムを突き止める目的は何でしょう？

樹脂メーカなら改良目標として研究継続は当然でしょうが、使う側ならナイロン６成形品では避けられぬ現象として切り上げ、別候補を探す転身をすべきと思います。
使う側では（私なら）知識も乏しいし、分析機器などが揃ってるはずもなく自ずと限界があります。

＞本パッキンは10年以上・50万台の実績がありますので年に1件程度の発生頻度

その規模と重大性なら、樹脂メーカのお尻とアタマ叩いて徹底解析すべきです。熱意が感じられなければ河岸を変える。

前問の回答（4）。点数欲しさの当てずっぽうは日常茶飯事。

　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=275939&event=QE0004
こんな恥ずかしい行為までやらかすが、

?超臨界流体?は意外や当たっているかもしれませんよ。

温度と圧力が上がっての現象で、希な不具合には宜成るかな。
再現実験はすぐ可能でしょう。
一般に使用条件を想定外にまで振って確認することは珍しくありません。

＞前質問も含めて、締め切っても良いかもしれませんね

評価してあげたら、お恵みに与れるかもと思った点数古事記さん。

技術ってそうそうまぐれが当たるわけで無し、ハズレ馬券を撒き散らすから大迷惑。遥かに遥かに害の方が多い！

　　↑回答（165）　　補足　最近の所業まとめ