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[事例] 樹脂 複屈折のためのマルチスケールシミュレーション

事例カテゴリ
COGNAC / VSOP
PASTA
SIESTA
Moldex3D

Moldex3DとJ-OCTAによる樹脂の複屈折評価

光学樹脂レンズは射出成形によって生産を行うことでコストや大量生産が可能になるというメリットがありますが、成形工程で発生する残留応力(分子の配向)の影響により複屈折が発生しレンズの性能に悪影響を及ぼす可能性もあります。複数のソフトウェアを用いて様々なスケールから複屈折の現象をとらえることで、1つのソフトウェアの使用のみでは得られなかった新たな知見を得ることができます。

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第一原理計算による固有複屈折率予測

SIESTA

第一原理計算を用いることで、分子構造から求められる電子状態から、分子の固有複屈折を予測することが可能です。

関連情報SIESTA 製品情報

分子の静電ポテンシャルマップ 分子の静電ポテンシャルマップ

分子動力学法による配向複屈折予測

J-OCTA:COGNAC/VSOP

分子動力学法によるポリマーの一軸伸長計算からポリマーの配向状態を求めます。全ての共有結合の方向を求めることで、全体の配向複屈折の予測を行うことが可能です。ポリマーの化学構造を考慮できるので、側鎖の種類を変更した場合の複屈折に与える影響などを評価することが可能です。

関連情報J-OCTA事例:光学特性評価

動画:ポリマーの一軸伸長

動画:ポリマーの一軸伸長

様々な樹脂の配向複屈折 様々な樹脂の配向複屈折

レプテーションダイナミクスによる配向複屈折・
応力光学係数予測

J-OCTA:PASTA/NAPLES

レプテーションダイナミクスでは、絡み合い点間分子量レベルで粗視化されたポリマーのダイナミクスを扱います。ポリマーの絡み合いを考慮した一軸伸長計算を行い、分子の配向状態や応力を求めることができます。上述の小さなスケールの分子シミュレーション結果を用いることで、配向複屈折や応力光学係数などの評価につなげることが可能です。

ポリマーの一軸伸長計算 ポリマーの一軸伸長計算

配向度と応力の関係 配向度と応力の関係

樹脂流動解析ソフトウェアによる光学部品の成形解析

Moldex3D:Optics

成形工程に起因する干渉縞や屈折率の分布の可視化が可能です。成形時に発生する不良の予測や最適な成形条件の検討を行うことが可能です。樹脂流動解析ソフトウェアMoldex3Dで得られた局所的な応力値の情報を上述の分子シミュレーションに渡すことで、ミクロな分子描像(分子の配向やそれに伴う複屈折など)の情報が得られ、新たな材料設計につなげることができます。

関連情報Moldex3D機能:レンズ成形解析

縞次数とフリンジパターン 縞次数とフリンジパターン

屈折率と屈折率の断面図 屈折率と屈折率の断面図

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