信頼性試験・加速試験、信頼性試験の問題点、加速試験とアレニウスの式

１. 信頼性試験の問題点

設計した製品や購入部品の品質が確保されているかを調べたるために、信頼性試験を行います。メーカーではこの試験が、量産移行や製品出荷の関所となっています。また、規格への準拠や、カタログへの記載の条件になっていることもあります。しかし、信頼性試験には次の問題点があります。

(1) 複雑さの壁（品質の問題）

(2) 数の壁（コストの問題）

(3) 時間の壁（開発期間・納期の問題）

このような問題を克服できる評価方法として、機能性評価（機能の安定性評価）があります。

2. 加速試験とアレニウスの式

プラスチックやゴム、接着剤などの有機材料は熱や水分などにより少しずつ劣化します。しかも、その劣化の程度が大きいため、使用期間中にどの程度劣化するかを想定することが、製品設計を行う上で重要なポイントになります。ただ、実際の使用期間に渡って劣化を評価することは、数年～数十年の期間を必要とするため不可能なため、簡単に何らかの加速試験を行う必要があります。最も一般的な加速試験が、アレニウスの式を利用して計算する方法です。

アレニウスは化学反応の速度を以下の式に記載しました。

K=A exp（－Ea/kT）

K：反応速度
A：定数
k：ボルツマン定数
T：絶対温度（K）

活性化エネルギーEaはそれぞれの材料固有の値ですので、化学反応の速度は温度に依存することをアレニウスの式は表しています。アレニウスの式は多くの企業で設計検討や寿命予測などの加速試験に活用されています。