Test Navi Report

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 金属の接点を用いたリレーやスイッチなどの電気接点機器は、接点に絶縁物が付着することで接触信頼性が低下する。近頃、接点上にシリコン化合物が付着することで電気接点が接触不良を生じる現象が増加している。 シリコンによる電気接点の接触不良は、過去多くの検討がなされており、接点間アークなどのエネルギーによって有機シリコン(シリコーンsilicone)分子が分解され、酸化シリコンとして接点上に堆積することで接触障害を引き起こす現象が解明されている。 電気接点を取り扱う際の注意事項として、有機シリコンは接点機器周辺から排除することが求められている。 しかし、シリコーンの汎用性の高さや有効性から使用範囲は拡大しており、それを接点機器周辺から排除することは非常に困難である。 特に自動車や、家電業界では使用環境が特定できないことや、使用条件が多岐にわたることから、多くのトラブルが発生しており、また今後発生が予測される。 ここではシリコーンによる接点接触障害現象のアウトラインと、その評価方法を紹介する。

 

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(独)製品評価技術基盤機構で報告されている事故情報より、パート1で、樹脂(ゴム)材料、およびパート2でモータ・トランスを搭載した製品に関する実際に重大事故に繋がった事例をもとに、その発生メカニズムについて調査し、また事故発生メカニズムから市場故障を顕在化させる信頼性試験の考え方について紹介します

  [Part1 モータ・トランス]
[Part2 樹脂(ゴム)材料]

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2006年7月1日に,EUのRoHS指令が施行され,鉛,カドミウム,六価クロム,水銀,PBB,PBDEの6物質の使用が制限された。環境保護の動きには従わざるを得ない。スズめっき膜中の鉛を除くことは,スズウィスカ成長防止「方法」の要を放棄することである。これまでスズウィスカの「成長メカニズム」「鉛の抑止メカニズム」を明らかにしてこなかったため,鉛を用いないスズウィスカ成長防止法の代わりはすぐには見つからない。この混乱は,スズウィスカ問題を信頼性問題として,正面から取り上げることの必要性を示している。

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走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope 以下SEMと記す)は、故障解析に頻繁に使用される表面分析装置の一つで、立体的な画像と高い拡大倍率が得られるのが特徴である。SEM観察の結果は試料表面のミクロ情報を得るのみならず、定性・定量分析や元素マッピング分析などの試料構造解析へと発展させる前段階ともなる。本稿ではいくつかの観察事例を通して、SEMを用いた解析方法を紹介する。

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信頼性・品質管理に関連して、故障・不良1),2),3),4)の根本原因を解析する機会を得た。なぜ故障・不良が起こるのか。結局、信頼性・品質管理的に答えれば、故障は工程能力と設計余裕がないからということになる。そして故障・不良を防ぐ、信頼性保証としての信頼性試験、特に環境試験について筆者なりにまとめてみた。

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故障解析方法の一つとして、古くから用いられている手法にX線を透過させる方法がある。この方法は試料に外力を加えること無く、材料および構造物の性質・欠陥を推定でき、外観上判断できない不良箇所を非破壊で確実に把握できる。本稿では、取り扱いが比較的簡便な軟X線検査装置を用いた解析事例を紹介する。

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国際安全規格が次々にJIS化されている。行政施策としても、昨年6月には、ISO 12100を基礎とした、「機械の包括的な安全基準に関する指針」が策定された。本稿では、国際安全規格を改めて概観し、その改訂の動向をまとめた。ここでは、国際安全規格のうち、ISO規格を中心に解説する。

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近年、製品の微少化・高集積化が急速に進むにつれて、評価試験後の故障解析が重要な役割を持つようになってきた。故障解析により得られたデータは、理論的な裏付けのあるデータであるため、以後の製品開発・製造に大いに有効となる。本稿では、評価試験後の故障解析においてよく実施される代表的な方法を、今回より3回にわたり、わかりやすく紹介する。

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わが国にもいよいよ国際安全規格の制度が導入されようとしている。この制度の特徴は
1)全ての機械に対して適用される
2)信頼性に基づく安全管理から確定的な構造による安全の構築
3)製造者がその責任を負う、というものである。
3つの階層に構成される規格体系により、リスクアセスメントを行い、その結果にしたがってリスク低減を実施するという手順および判断の基準が定められる。将来は、全ての機械の製造を、この手順で行うことが必要となるであろう。

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安全性解析は、信頼性のそれよりもさらに系統的で掘り下げたやり方を必要とする。また、ヒューマンエラー(誤使用)の問題も解明できなければならない。ここでは、新製品の開発設計段階でデザインレビューの一環として活用できる安全性解析技法であるFMFEA とS-H検討法を紹介する。問題点発見のためには、解析技法を用いて徹底した分析、展開が大切であるが、同時に効率的な運用も求められる。これらの活用のポイントも合わせて報告する。

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主に初心者を対象に、故障解析のしかたおよび非破壊検査による解析の方法について事例を交えながら説明する。

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製造業では、製品の信頼性や安全性を確保するために、出荷前に製品の洗剤欠陥を除去したり、自己発生時には故障解析を行う手段として、非破壊試験がよく利用される。今回は、大阪産業大学、平山教授に製品・設備の安全と非破壊試験との関わりについて寄稿していただきました。

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