<非ニュートン粘性も考慮した>塗布液の流動シミュレーション技術と最適な塗布プロセス構築への活用、塗布膜乾燥シミュレーション事例

塗布液は基板上でどのように流れ・動くのか、
なぜ塗布故障を引き起こすのか、
どのように乾いていくのか


■ 現実に近い非ニュートン粘性への拡張事例
■ 多層同時塗布、粒子や繊維を含む塗液への拡張事例
■ 塗布膜乾燥解析の開発状況や現状の課題


★ 現実・実用系に近い非ニュートン粘性をふまえた解析 
★ 自由表面流動解析、スロット塗布、スライドビード多層同時塗布、、、 
★ 空気同伴現象、エッジ近傍、塗布故障、多層同時塗布、粒子や繊維を含む塗液への拡張


セミナー講師


(主務)MPM数値解析センター(株) 取締役センター長
(兼務)三菱製紙(株) 技術環境部 担当課長 安原 賢 氏

【略歴】
 
H2年、三菱製紙(株)入社、京都工場・総合研究所(東京)・総合研究所(京都)等を経て現在に到る。塗布流動解析をはじめとして三菱製紙全社の数値解析業務、社外受託研究等に従事。
 H15年、化学工学会 塗布技術研究会において「塗布乾燥シミュレーションワーキンググループ(略称=CRACFDWG)」を創立し、現在に到るまで10年以上リーダーとして活動を継続中。本WGには約25社が参加しており、過去に数回の共同学会発表やスーパーコンピュータを用いた塗布解析PJ等も実施。
 H23年4月、三菱製紙(株)本体から数値解析部門をMPM数値解析センター(株)として分社化し取締役センター長に就任。三菱製紙(株)技術環境部 担当課長を兼務中。
 近況として、H24年6月~H26年5月の24回に渡り、業界紙「月刊コンバーテック」に「コーティングにおけるシミュレーション活用術」を連載執筆し、多層同時塗布、粒子を含む塗液挙動にスーパーコンピュータを適用した最新事例も紹介している。


受講料


48,600円 ( S&T会員受講料 46,170円 )
(まだS&T会員未登録の方は、申込みフォームの通信欄に「会員登録情報希望」と記入してください。詳しい情報を送付します。ご登録いただくと、今回から会員受講料が適用可能です。)


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2名で48,600円 (2名ともS&T会員登録必須​/1名あたり定価半額24,300円)  

【1名分無料適用条件】
※2名様ともS&T会員登録が必須です。
※同一法人内(グループ会社でも可)による2名同時申込みのみ適用いたします。
※3名様以上のお申込みの場合、1名あたり定価半額で追加受講できます。
※受講券、請求書は、代表者に郵送いたします。
※請求書および領収証は1名様ごとに発行可能です。
 (申込みフォームの通信欄に「請求書1名ごと発行」と記入ください。)
※他の割引は併用できません。


得られる知識


・VOF法を用いた塗布ビード自由表面解析の基礎
・電子材料業界でも良く用いられるスロット塗布の流動解析
・現実に近い非ニュートン粘性への拡張事例
・多層同時塗布、粒子や繊維を含む塗液への拡張事例
・塗布膜乾燥解析の開発状況や現状の課題
・解析作業実演による解析手順概要の理解

【キーワード】
・VOF法による自由表面流動解析
・スロット塗布
・スライドビード多層同時塗布
・非ニュートン粘性モデル
・DEM法による粒子連成解析
・DEM法を応用した塗布膜乾燥解析


セミナー趣旨


 これまでにVOF法を用いた自由表面塗布ビード流動解析を、各種学会・セミナー・書籍等で紹介してきたが、従来はごく単純なニュートニアン粘性塗液に簡略化した事例に留めることが多かった。
 しかし、近年の解析需要として、より現実に近い非ニュートン粘性の考慮は特に重要で、剪断依存粘度(粘度カーブ)の測定や解析モデルへの反映、複雑な粘性挙動に起因する塗布故障の予測や最適設計についても述べる。また、塗布後の乾燥(溶媒蒸発)解析のコンセプトモデルについても述べる。


セミナー講演内容


1.塗布(コーティング)について
 1.1 塗布操作とは
 1.2 塗布方法の分類
 1.3 塗布故障の種類
 1.4 塗布解析の概要、専門用語の解説

2.塗液流動解析の目的
 2.1 ダイ内部流動解析、塗液自由表面解析
 2.2 実現象と解析の比較、塗布故障対策への実用
 2.3 解析技術の現状・今後の展望

3.数値計算手法に関して
 3.1自由表面計算の取り扱い
  ・ALE法
  ・VOF法
  ・VOF法の各種スキーム
 3.2 各種流体解析ソフトの適用
  ・有償市販ソフト
  ・無償オープンソースソフト
 3.3 解析仕様の選定
  ・解析モデルのディメンジョン
  ・負荷分散計算
  ・スーパーコンピュータの活用

4.基本的なスロット塗布の各種塗布故障再現・対策事例の紹介、解説
 4.1 空気同伴現象
  ・解析結果としての空気同伴発生
  ・空気同伴の発生臨界
  ・塗布膜中での気泡挙動
 4.2 巾方向に乱れる塗布故障
  ・リビング
  ・リビュレット
  ・コーティングウィンドウにおける発生臨界
 4.3 巾方向端(エッジ)部の不均一
  ・エッジ近傍の厚塗りや薄塗り
 4.4 塗布開始時の厚塗りや薄塗り
  ・毎葉塗布
  ・塗布開始時のアクション再現
  ・ストライプ&間欠の応用事例
 4.5 大規模な3次元全体解析
  ・2.5次元→全巾3次元モデルへの拡張
  ・各種塗布故障の再現
 4.6 負荷分散、スーパーコンピュータによる計算時間短縮
  ・スパコン4種の性能比較
  ・スパコンの計算コスト

5.各種の拡張事例紹介
 5.1 非ニュートン粘性塗液への拡張
  ・剪断速度依存粘度の測定、解析における非ニュートン粘性モデル
  ・非ニュートン塗液に特有の複雑な挙動
 5.2 多層同時塗布解析
  ・スライドビード多層同時塗布 ・多層同時に特有の層構成
 5.3 粒子や繊維を含む塗液への拡張
  ・VOF法+DEM法
  ・粒子を含むスロット塗布
  ・粒子→繊維への拡張事例

6.DEM法を応用した塗布膜の乾燥解析事例(開発中)
 6.1 塗布膜の乾燥とは
 6.2 DEM法を応用した乾燥解析モデル
 6.3 乾燥における固体微粒子挙動の紹介

7.塗布解析作業手順の実演、塗布解析に独特のポイント
 7.1 プリ作業
 7.2 ソルバー計算実行
 7.3 ポスト処理

 □ 質疑応答 □