研究開発
Engineer Interview
技術者インタビュー

エポキシモールド機器の最適設計に向けた
応力緩和解析

2017.04.03
  • 岩井 良
  • 滝澤 明広

近年、防災や環境負荷低減への意識とともに、安全性やCO2排出量に配慮した電力機器へのニーズもまた高まっています。東光高岳では、油やSF6ガスといった絶縁方式のほか、電気絶縁特性や機械強度に優れた「エポキシ樹脂」を固体絶縁材料として適用した電力機器の開発に取り組んできました。

今後、社会へのニーズにさらに迅速に応えるためには、開発段階で起こりうる課題を予測・防止して、いち早く製品を実用化することが必要とされています。「エポキシモールド機器の最適設計に向けた応力緩和解析」では、成形(製造)環境を効率化するために、最適な設計・製造条件を設定するための解析技術の研究を行ってきました。

Profile

  • 岩井 良
    技術開発本部 技術研究所
    解析・試験技術グループ マネージャー
  • 滝澤 明広
    技術開発本部 技術研究所
    解析・試験技術グループ

安全性と環境負荷低減を可能にする、エポキシモールド機器の開発環境の構築。

岩井安全性や環境負荷低減の意識が高まるなかで、発電所や変電所に必要な電力機器の固体絶縁材料として、電気絶縁特性や機械強度が優れているエポキシ樹脂は、広く用いられています。油やSF6ガスといった絶縁材料と比較して、エポキシモールドによる固体絶縁は樹脂配合や製法など、メーカーノウハウの要素が大きい絶縁材料となります。私たちは、エポキシモールドの硬化反応・応力に関する解析技術を確立することで、より良い製品を早く提供することを目指しています。

岩井東光高岳の製品は、電力供給に関わる重要な責任を担っています。一方で、大きさや形状、素材などによって設計・製造条件が変わってくる製品のため、その開発は熟練技術者の経験とノウハウによって支えられてきました。

滝澤そういった状況を変え、汎用的でありながら高性能な製品を開発する環境を整えるために取り組んでいるのが本研究。エポキシモールド機器の最適設計を行うための応力緩和解析などを含めた樹脂の硬化解析技術です。

安全性・環境性能の高いエポキシモールドの分野でナンバーワンの技術を目指して。

岩井東光高岳では2008年頃から滝澤を中心に本研究に着手してきました。成形プロセス時の加熱・冷却時に発生する応力の解析技術を構築したことで、製品開発段階で最適な成形プロセス条件を決めることが可能になっています。

滝澤最近では、国内メーカーから協業の問い合わせをいただくこともありますが、研究が始まった当初は「なにを、どのように解析するか」という手探り状態でのスタートだったことを覚えています。一言にエポキシ樹脂と言っても、柔軟性・耐候性・強度など特長の異なる様々な樹脂があります。また、成形プロセスも一次硬化、二次硬化、徐冷など複数のプロセスにわたる解析が必要になってきます。だから、実際に解析対象となる機器をつくるところから着手して、素材別・プロセス別に様々な条件下で課題を見つけながら、その解決方法を検証していくということをやってきました。それこそ、とても数え切れないほどの試行回数です。

岩井樹脂の特性を把握するためのパラメータも多いので、一回のデータ収集・検証といったこと自体も根気が必要な作業ですね。パイオニア的な取り組みの分、手間と時間がかかるんです。私が現在の部署に配属になったのは3年前、それまでは変圧器の設計に携わっていました。だから、「機器の構造」や「機器に必要な性能」といった違う観点からこのプロジェクトに関わってきました。

滝澤自分で言うのもおこがましいですが、知見の広さと深さを兼ね備えた良いチームですよね(笑)。現在は実用化に向けた最終段階に入ってきましたが、私たちの研究成果によって生まれた製品が世の中の役に立っているのを目にするのは、非常に嬉しいです。

岩井私も、自分たちの仕事が日本の電力インフラを支えているということに責任と誇りを感じます。だからこそ、これから先も安全性・環境性能の高いエポキシモールドの分野でナンバーワンの技術を確立していきたいですね。

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