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線膨張係数と材料の厚みについて
- アクリルカバーが膨張してたわむ現象が発生しているが、線膨張係数と板の厚みの関係について疑問がある。
- アクリルカバーが夏場に伸びて冬場に縮むのか、また穴サイズや取り付け方によって割れる可能性があるのか不安である。
- 質問者はアクリルカバーの厚みを上げることでたわみを軽減できるのではないかと考えている。
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1,厚みを増しても線膨張係数は変わりません。ただ、たわみはましになると思 います。これは、線膨張係数が変わるのではなく、材料の剛性が増すからで す。厚みを上げれば上げるほどたわみは出なくなるはずですが、その分取り 付けている相手に力が加わります。カバーが勝つか？取り付け面が勝つか？ ですね。 2,冬場には当然縮まりますが、割れるかどうかはわかりません。気になるので あれば、完全に締め付けないようにカラーなどをボルトに入れて細工しては どうでしょうか？
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Ｑ１ 線膨張係数は板の厚みに関係ないのでしょうか？ Ａ１ 基本的には、ＹＥＳです。単位を見て下さい。 温度変化対しての長さです。 但し、立方体は、縦と横、高さに対して、全て伸び縮みします。 Ｑ２ 夏場に伸びたカバーは冬場には縮まるのでしょうか？ Ａ２ 基本的には、ＹＥＳです。 春に15℃で製作して、夏30℃になれば、 アクリル線膨張係数×（30℃－15℃）分だけ伸びます。 冬0℃になれば、 アクリル線膨張係数×（15℃－0℃）分だけ縮みます（春の長さから）か、 アクリル線膨張係数×（30℃－0℃）分だけ縮みます（夏の長さから）。 但し、取付のベースは、熱膨張と収縮をしない条件で。 ですから、秋に取付なら伸び縮みを考え、±**mmで長穴を設定して下さい。 基準は、ねじ取付ピッチ（長さ）で考慮下さい。 全長は、全長分が伸び縮みする事です。
お礼
有難うございました。 今後とも宜しくお願いします。
成形品の線膨張係数(α)は、タテヨコ厚み、xyz3方向あり、それぞれ独立です。結晶性ポリマーやGF(ガラス繊維)グレードのαは異方性ですが、アクリルなどのαはx=y=z、等方性です。αの異なる材料と逃げ遊びなく締結すると、Δα×ΔT(℃)の熱ひずみが発生します。高温側で剛性の低いほうの材料がたわみます。プラスチックは低温側になるほど静的引張り強さは向上するので、割れることは少ない、が、いずれにしろ、ボルト孔はΔα×ΔT(℃)×L(ピッチ距離)を吸収できるよう、例えば0.5mm、大きくして、室温締結時に、内外にクリアランスを確保するが原則。
お礼
早速のご回答有難うございました。 よく分かりました。 今後ともお願いします。
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早速のご回答有難うございました。 よく分かりました。 今後ともお願いします。