CN105382708A - 喷丸加工装置以及喷丸加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷丸加工方法，其通过对涂装前或粘接前的复合材料的喷丸加工，得到以更好的品质实现表面活性化的复合材料。实施方式的喷丸加工方法具有下述步骤：基于表示如下关系的参照信息，对针对复合材料的喷丸加工条件进行设定，以使得复合材料表面的活性化程度处在适当范围内，该关系是对试验片以规定的喷丸加工条件进行了喷丸加工的情况下产生的试验片的畸变量、与以规定的喷丸加工条件对复合材料的样本进行了以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的情况下的样本表面的活性化程度之间的关系；以及以所设定的以使得活性化程度处在适当范围内的喷丸加工条件，执行作为喷丸加工的对象的复合材料的喷丸加工，由此制造被喷丸加工品。

Description

喷丸加工装置以及喷丸加工方法

技术领域

本发明的实施方式涉及一种喷丸加工装置以及喷丸加工方法。

背景技术

当前，在对作为飞机等的部件的材料使用的玻璃纤维增强塑料(GFRP:Glassfiberreinforcedplastics)、碳纤维增强塑料(CFRP:CarbonFiberReinforcedPlastics)等复合材料进行涂装或粘接的情况下，作为预处理而进行复合材料表面的喷丸加工(例如参照专利文献1)。

如果进行喷丸加工，则复合材料的表面实现活性化。具体而言，复合材料的表面粗糙度变粗，复合材料的表面能变得大于复合材料与涂料之间的界面能。其结果，能够提高涂料、粘接剂对复合材料的涂敷性，防止涂装剥离、粘接不良。

对于是否通过喷丸加工将复合材料的表面充分活性化至适合涂装或粘接的程度，是通过检查员的目视或者复合材料的表面粗糙度的测定来进行评价的。

专利文献1：日本特开2013-215826号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷丸加工装置以及喷丸加工方法，其通过对涂装前或粘接前的复合材料的喷丸加工，能够得到以更好的品质实现了表面活性化的复合材料。

本发明的实施方式所涉及的喷丸加工方法具有如下步骤：基于表示如下关系的参照信息，设定对于成为以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的对象的复合材料的喷丸加工条件，以使得成为所述喷丸加工的对象的所述复合材料表面的活性化程度处在适当范围内，该关系是对试验片以规定的喷丸加工条件进行了喷丸加工的情况下产生的所述试验片的畸变量、与以所述规定的喷丸加工条件对复合材料的样本进行了以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的情况下的所述样本表面的所述活性化的程度之间的关系；以及以所设定的以使得所述活性化程度处在适当范围内的所述喷丸加工条件，执行作为所述喷丸加工的对象的所述复合材料的喷丸加工，由此制造被喷丸加工品。

另外，本发明的实施方式所涉及的喷丸加工方法具有如下步骤：将试验片、以及成为以涂装前或粘接前的表面的活性化为目的的喷丸加工的对象的复合材料作为对象，以相同的喷丸加工条件执行喷丸加工，由此制造被喷丸加工品；测定所述喷丸加工后的所述试验片的畸变量；以及基于所述畸变量的测定结果和参照信息，评价所述喷丸加工后的所述复合材料表面的所述活性化的程度是否处在适当范围内。所述参照信息是表示对所述试验片以规定的喷丸加工条件进行了喷丸加工的情况下产生的所述试验片的畸变量、与以所述规定的喷丸加工条件对复合材料的样本进行了以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的情况下的所述样本的表面的所述活性化的程度之间的关系的信息。

另外，本发明的实施方式所涉及的喷丸加工方法具有如下步骤：设定喷丸加工条件，以使得在对阿尔门试片的T片或者可视为与所述T片实质上等同的试验片进行喷丸加工的情况下产生的弧形高度值为0.05mm至0.12mm；以及以所述喷丸加工条件，执行作为以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的对象的复合材料的喷丸加工，由此制造被喷丸加工品。

另外，本发明的实施方式所涉及的喷丸加工装置具备参照信息保存部、喷丸加工条件设定部、以及喷丸喷射部。参照信息保存部保存表示如下关系的参照信息，该关系是对试验片以规定的喷丸加工条件进行了喷丸加工的情况下产生的所述试验片的畸变量、与以所述规定的喷丸加工条件对复合材料的样本进行了以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的情况下的所述样本表面的所述活性化的程度之间的关系。喷丸加工条件设定部基于所述参照信息，设定对于成为以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的对象的复合材料的喷丸加工条件，以使得作为所述喷丸加工的对象的所述复合材料表面的活性化程度处在适当范围内。喷丸喷射部以决定出的以使得所述活性化程度处在适当范围内的所述喷丸加工条件，执行作为所述喷丸加工的对象的所述复合材料的喷丸加工。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的喷丸加工装置的结构图。

图2是由试片固定器保持的阿尔门试片的正视图。

图3是图2所示的试片固定器以及阿尔门试片的俯视图。

图4是表示图2所示的阿尔门试片的种类的图。

图5是表示图2所示的阿尔门试片的弧形高度的定义的图。

图6是表示以CFRP样本为对象改变喷丸加工条件进行喷丸加工的情况下的表面的活性化程度的优劣结果的一个例子的图。

图7是表示将图6所示的喷丸加工条件以及CFRP样本表面的活性化程度的优劣、与阿尔门试片的T片的弧形高度相关联的例子的图。

图8是表示将图6所示的喷丸加工条件以及CFRP样本表面的活性化程度的优劣、与阿尔门试片的T片的弧形高度相关联的其他例子的图。

图9是表示由图1所示的喷丸加工装置执行的喷丸加工流程的一个例子的流程图。

标号的说明

1喷丸加工装置

2喷丸喷射部

3喷丸加工条件设定部

3A输入装置

3B显示装置

4参照信息保存部

5喷嘴

6空气供给系统

7介质供给系统

8控制系统

9移动机构

10阿尔门试片

11试片固定器

12螺钉

W工件

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式所涉及的喷丸加工装置以及喷丸加工方法进行说明。

(结构以及功能)

图1是本发明的实施方式所涉及的喷丸加工装置的结构图。

喷丸加工装置1是进行以由CFRP、GFRP等复合材料构成的工件W的涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的装置。也就是说，喷丸加工装置1是进行珠击加工的装置，该珠击加工使由颗粒构成的投射材料作为介质与工件W碰撞，使表面粗糙化，从而提高涂料、粘接剂的浸润性。作为以复合材料为对象的喷丸加工用的介质，陶瓷等硬质颗粒是具有代表性的。更具体而言，作为喷丸加工用的介质，能够使用氧化铝、二氧化硅、碳化硅、氧化锆颗粒等陶瓷颗粒。

喷丸加工装置1具有喷丸喷射部2、喷丸加工条件设定部3、以及参照信息保存部4。

喷丸喷射部2是以设定的喷丸加工条件进行工件W的喷丸加工的系统。为此，在喷丸喷射部2中至少具备：喷嘴5，其向工件W喷射喷丸加工的介质；空气供给系统6，其向喷嘴5供给压缩空气；介质供给系统7，其向喷嘴5供给介质；以及控制系统8，其按照喷丸加工条件控制喷丸加工装置1的各构成要素。在图1所示的例子中，将向复合材料的面板W1安装纵向加强条W2而构成的工件W设置在工作台上，以能够朝向工件W的喷丸加工位置从相互不同的方向同时喷射介质的方式，在喷丸喷射部2中设置有两个喷嘴5。

另外，为了能够改变喷嘴5与工件W的相对位置，能够在喷丸加工装置1中设置使工件W以及喷嘴5中的至少一者移动的移动机构9。通过移动机构9使工件W以及喷嘴5中的至少一者能够在3轴方向上移动的做法是较为实用的。作为移动机构9的构造，能够采用任意构造。例如，作为移动机构9的构成要素，能够采用使工件W以及喷嘴5中的至少一者沿轨道在任意轴向上移动的构造、使工件W以及喷嘴5中的至少一者移动的多关节手臂等连杆机构。在此情况下，包含喷嘴5与工件W之间的距离的相对位置成为一个喷丸加工条件。因此，构成为能够通过控制系统8控制移动机构9。

喷丸加工条件设定部3具备输入装置3A以及显示装置3B，具有按照通过输入装置3A的操作所输入的信息而设定喷丸加工条件的功能。另一方面，在参照信息保存部4中保存为了将喷丸加工条件设定为适当的条件所要参照的参照信息。

并且，喷丸加工条件设定部3具有下述功能，即，基于在参照信息保存部4中保存的参照信息，将与成为以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的对象的复合材料相对应的喷丸加工条件，设定为使得该复合材料表面的活性化程度处在适当范围内。因此，能够利用喷丸喷射部2，按照以使表面活性化程度处在适当范围内的方式决定出的喷丸加工条件，执行作为喷丸加工的对象的复合材料的喷丸加工。

为了设定适当的喷丸加工条件所要参照的参照信息，作为表示如下关系的信息而保存在参照信息保存部4中，该关系是对形状已知的试验片以规定的喷丸加工条件进行喷丸加工的情况下产生的试验片的畸变量(变形量)，与以相同的规定的喷丸加工条件对复合材料样本进行喷丸加工的情况下的样本表面的活性化程度之间的关系。

也就是说，能够将以相互不同的多个喷丸加工条件进行试验片的喷丸加工的情况下的试验片的各畸变量、与相对应的多个喷丸加工条件相关联。同样地，能够将以与针对试验片的条件相同的多个喷丸加工条件对复合材料样本进行喷丸加工的情况下的样本表面的活性化程度、与相对应的多个喷丸加工条件相关联。这样，能够针对每个喷丸加工条件，将复合材料表面的活性化程度、与试验片的畸变量相关联。其结果，能够以试验片的畸变量为指标，定量地表示复合材料表面的活性化程度。

因此，通过以试验片以及复合材料样本为对象的、按照相同的多个喷丸加工条件进行的喷丸加工的试验，能够作为试验片的畸变量范围而求出复合材料表面的活性化程度适当时的范围。这样，与复合材料表面的活性化程度适当时的范围对应的试验片的畸变量范围所进一步对应的喷丸加工条件是适当的条件。

尤其是，如果以试验片的畸变量为指标，定量地表示复合材料表面的活性化程度，则为了得到所要求的活性化程度，能够参照试验片的畸变量而容易地设定更适当的喷丸加工条件。另外，如果对试验片与作为喷丸加工对象的复合材料一起进行喷丸加工，则能够将试验片的畸变量的测定结果作为表示喷丸加工后的复合材料的品质的检查记录而进行记录。也就是说，通过参照试验片的畸变量的测定结果，从而能够以数值的形式定量评价喷丸加工后的复合材料表面的活性化程度。

另一方面，即使在不进行试验片的喷丸加工的情况下，也能够将与喷丸条件对应的试验片的畸变量作为表示喷丸加工后的复合材料的品质的检查记录而进行记录。在此情况下，通过参照与喷丸条件对应的试验片的畸变量，从而能够定量且容易地估计喷丸加工后的复合材料表面的活性化程度。

并且，如果累计试验片的畸变量的测定结果而统计性地评价波动，则还能够与复合材料无关地评价喷丸加工装置1的控制误差等性能。因此，试验片的畸变量的测定结果能够作为喷丸加工后的复合材料以及喷丸加工所使用的喷丸加工装置1中的至少一者的检查记录而进行记录。

另外，通过对试验片的畸变量的测定结果和与所设定的喷丸加工条件对应的试验片的畸变量进行比较，从而也能够评价喷丸加工装置1的控制误差等性能。因此，针对与所设定的喷丸加工条件对应的试验片的畸变量，也能够作为喷丸加工后的复合材料以及喷丸加工所使用的喷丸加工装置1中的至少一者的检查记录而进行记录。

作为喷丸加工的对象的试验片，只要是在改变喷丸加工条件而实施喷丸加工的情况下，能够以适当的精度测定畸变量的形状以及材质即可，能够采用具有任意形状以及材质的试验片。尤其是，作为通用性以及实用性高的试验片，举出阿尔门试片(Almenstrip)。

阿尔门试片本来是以弹簧或齿轮为对象的用于珠击处理的标准化的试验片。珠击处理是以通过对金属表面赋予残留压缩应力，从而提高疲劳强度、耐应力腐蚀开裂性为目的的表面处理。也就是说，如果通过珠击处理对金属表面进行塑性加工，则通过加工硬化对金属的表面层赋予压缩残留应力。其结果，能够提高弹簧或齿轮等金属的机械特性。

并且，阿尔门试片是用于测定金属的珠击处理中的喷丸强度的金属片。另外，喷丸强度是每单位时间在作为珠击处理的对象的金属的每单位表面积上所作用的喷丸的动能。

图2是由试片固定器保持的阿尔门试片的正视图，图3是图2所示的试片固定器以及阿尔门试片的俯视图。

如图2及图3所示，阿尔门试片10具有矩形且板状的形状。阿尔门试片10在利用4个螺钉12固定于标准化的专用的试片固定器11上的状态下使用。也就是说，由试片固定器11保持的阿尔门试片10安装在作为珠击处理的对象的金属上。并且，向金属以及阿尔门试片10进行珠击处理。

图4是表示图2所示的阿尔门试片10的种类的图。

作为阿尔门试片10，准备了厚度、硬度或平坦度不同的A片、C片、N片、H片、以及T片等种类。但是，阿尔门试片10的宽度与种类无关，均为19.0(+0，－0.1)mm，阿尔门试片10的长度与种类无关，均为76.0±0.4mm。

阿尔门试片10的硬度以洛氏硬度为单位进行规定。洛氏硬度有HRA、HRC等多个标尺。作为阿尔门试片10的硬度单位使用的HRA是对前端半径0.2mm且前端角120度的金刚石圆锥压头施加试验载荷60kg而测定硬度的标尺。另一方面，HRC是对前端半径0.2mm且前端角120度的金刚石圆锥压头施加试验载荷150kg而测定硬度的标尺。无论是HRA的情况还是HRC的情况，洛氏硬度的值HR都将距基准面的永久深度设为h，通过HR＝100-500h求出。另外，作为阿尔门试片10的材质，使用SK65M～SK85M或者SUP3等碳素工具钢、弹簧钢钢材等含有0.60％～0.90％的碳的碳素钢。

但是，关于公差、材质等详细的事项，有时进行修订。另外，根据阿尔门试片10的制造厂商不同，有时详细的事项不同，即使是相同种类的阿尔门试片10，有时根据制造厂商不同，称呼也不同。

图5是表示图2所示的阿尔门试片10的弧形高度的定义的图。

图5(A)是上表面侧实施了珠击处理的阿尔门试片10的仰视图，图5(B)是图5(A)所示的阿尔门试片10的正视图。

如果对阿尔门试片10实施珠击处理，则阿尔门试片10由于残留应力而发生变形。通过对单面进行珠击处理而产生的阿尔门试片10的变形的大小称为弧形高度(archeight)。如图5所示，弧形高度被定义为：位于未实施珠击处理的阿尔门试片10的曲面上、且以处在同一基准平面上的方式确定出的具有规定间隔的四个方位的4点a、b、c以及d的中点e处相对于基准平面的高度。

另外，4点a、b、c以及d被决定为长方形的顶点，ac间以及bd间的距离是15.88±0.05{mm}，ab间以及cd间的距离是31.75±0.05{mm}，上述内容存在修订的可能性。另外，中点e与其它点之间的距离的公差为±0.1{mm}。

弧形高度是与阿尔门试片10的表面层的压缩残留应力相对应的值。因此，使用弧形高度能够间接地表示喷丸强度。但是，珠击处理后的金属的机械特性除了依赖于喷丸强度以外，还依赖于喷丸的大小、形状以及硬度。

弧形高度能够利用市场上销售的阿尔门测量仪进行测定。阿尔门测量仪是用于测定阿尔门试片10的弧形高度的专用测定器。典型的阿尔门测量仪具有：4个球体，它们在4点a、b、c以及d处与弯曲的阿尔门试片10接触；以及感触器，其用于以接触式测定弯曲的阿尔门试片10的中点e处距基准平面的高度。

如上所述，阿尔门试片10是用于通过测定与残留压缩应力对应的弧形高度，而评价用于得到期望的金属的机械特性的喷丸强度的试验片，能够作为用于对通过喷丸加工实现的涂装前或粘接前的复合材料表面的活性化程度进行定量化的试验片进行利用。也就是说，能够利用与残留压缩应力对应的阿尔门试片10的弧形高度，以数值形式间接表示对复合材料表面的活性化程度产生影响的表面粗糙度等复合材料的表面特征。

另外，即使是并未作为阿尔门试片10在市场上销售的试验片，只要是可视为与阿尔门试片10实质上等同的试验片，就能够作为用于对涂装前或粘接前的复合材料表面的活性化程度进行定量化的试验片进行使用。

因此，作为用于对涂装前或粘接前的复合材料表面的活性化程度进行定量化的试验片，能够使用阿尔门试片10或者可视为与阿尔门试片10实质上等同的试验片，将阿尔门试片10或者可视为与阿尔门试片10实质上等同的试验片的弧形高度值，作为应与涂装前或粘接前的复合材料表面的活性化程度相关联的试验片的畸变量。

另外，在复合材料的喷丸加工中，与金属的珠击处理不同，使用氧化铝等微型颗粒作为介质。因此，能够将微型颗粒喷丸用的阿尔门试片10即T片或者可视为与T片实质上等同的试验片，作为用于对涂装前或粘接前的复合材料表面的活性化程度进行定量化的试验片进行使用。T片是定义为洛氏硬度为74.7±1.2HRA、厚度为0.51mm至0.54mm、平坦度为±0.025mm、宽度为19.0(+0，－0.1)mm、长度为76.0±0.4mm的阿尔门试片10。

如上所述，通过使用以不同目的进行标准化所得到的现有试验片，能够省略新标准的创建。由此，能够使用阿尔门测量仪等现有测定器间接地测定涂装前或粘接前的复合材料表面的活性化程度。因此，即使使用阿尔门试片10以外的任意标准的试验片，同样地也能够以由残留压缩应力产生的试验片的畸变量的形式，对涂装前或粘接前的复合材料表面的活性化程度进行定量化。当然，也可以使用标准以外的新的试验片。

图6是表示以CFRP样本为对象改变喷丸加工条件进行喷丸加工的情况下的表面的活性化程度的优劣结果的一个例子的图。

如图6所示，改变喷嘴5与CFRP样本之间的距离、介质的喷射次数、以及用于喷射介质的压缩空气的压力，以CFRP样本为对象进行了喷丸加工试验。作为其它喷丸加工条件，介质的种类是表示平均粒径(粒度范围)的编号为100号(#100)的白色氧化铝，介质的喷射量是1kg/分钟。#100的白色氧化铝是平均粒径为106μm至150μm的白色氧化铝。

另外，使按照图1例示的方式配置的2个喷嘴5分别沿着形成中心角为51度且半径为324mm的扇形的圆弧状轨迹，如汽车雨刷器般地以50Hz的周期在水平方向上摆动，并且一边以60cm/分钟的速度在铅直方向上移动，一边进行具有凹凸的板状的CFRP的喷丸加工。因此，介质的喷射次数相当于使喷嘴5沿着同一轨迹移动的次数。

另外，按照图1例示的方式配置的2个喷嘴5之间的距离D为560mm，为了使从2个喷嘴5喷射的介质的喷射方向在水平面上相互正交，使2个喷嘴5分别以在水平面上线对称的方式向内侧倾斜。因此，水平面上的各介质的喷射方向与将2个喷嘴5之间连结的直线所成的角度θ为45度。

喷嘴5与CFRP之间的距离可视为将2个喷嘴5之间连结的直线与CFRP的表面之间的距离。因此，从各喷嘴5喷射的介质的从喷嘴5至CFRP的碰撞位置为止的实际飞行距离，准确地说比喷嘴5与CFRP之间的距离长。具体而言，如果喷嘴5与CFRP之间的距离为280mm，则由于以放射状喷射的介质的中心线轨迹倾斜了45度，所以从喷嘴5至CFRP的碰撞位置为止的介质的飞行距离为280×2^1/2mm。

在图6中，PASS表示在喷丸加工后的CFRP的表面上未产生无法忽略的损伤，NG表示在喷丸加工后的CFRP的表面上产生损伤而露出了纤维。

根据图6能够确认下述情况，即，在喷嘴5与CFRP样本之间的距离为280mm的情况下，在介质的喷射次数为2次并且喷丸压力为0.6[MPa]的条件、以及介质的喷射次数为3次并且喷丸压力为0.4[MPa]至0.6[MPa]的条件下，在CFRP中产生了损伤。另一方面，能够确认下述情况，即，存在着喷嘴5与CFRP样本之间的距离为200mm的部位，在该条件下，在介质的喷射次数为2次并且喷丸压力为0.4[MPa]至0.6[MPa]的条件、以及介质的喷射次数为3次并且喷丸压力为0.3[MPa]至0.6[MPa]的条件下，在CFRP中产生了损伤。

图7是表示将图6所示的喷丸加工条件以及CFRP样本表面的活性化程度的优劣、与阿尔门试片10的T片的弧形高度相关联的例子的图，图8是表示将图6所示的喷丸加工条件以及CFRP样本表面的活性化程度的优劣、与阿尔门试片10的T片的弧形高度相关联的其他例子的图。

在图7及图8中，各纵轴表示阿尔门试片10的T片的弧形高度[mm]，各横轴表示介质的喷射次数，四方形标记表示喷丸压力为0.4[MPa]的情况下的T片的弧形高度，圆形标记表示喷丸压力为0.3[MPa]的情况下的T片的弧形高度，三角形标记表示喷丸压力为0.2[MPa]的情况下的T片的弧形高度，菱形标记表示喷丸压力为0.1[MPa]的情况下的T片的弧形高度。

另外，图7表示使喷嘴5与阿尔门试片10的T片之间的距离为280mm的情况下的T片的弧形高度，图8表示使喷嘴5与阿尔门试片10的T片之间的距离为200mm的情况下的T片的弧形高度。另外，如上所述，2个喷嘴5向内侧倾斜了45度，因此介质的实际的飞行距离比喷嘴5与阿尔门试片10的T片之间的距离长。

按照与图6所示的各喷丸加工条件相同的喷丸加工条件，分别进行阿尔门试片10的T片的喷丸加工，如果测定T片的弧形高度，则得到如图7及图8所示的绘图数据。也就是说，能够求出与不同的多个喷丸加工条件对应的T片的弧形高度。

根据图6所示的以CFRP样本为对象进行喷丸加工的结果，在喷嘴5与CFRP样本之间的距离为280mm的情况下，在介质的喷射次数为3次并且喷丸压力为0.4[MPa]的喷丸加工条件的情况下，CFRP产生了损伤。因此，在使喷嘴5与阿尔门试片10的T片之间的距离为280mm的情况下，与介质的喷射次数为3次并且喷丸压力为0.4[MPa]的喷丸加工条件对应的弧形高度是与不适当的喷丸加工条件对应的弧形高度。

同样地，在喷嘴5与CFRP样本之间的距离为200mm的情况下，在介质的喷射次数为2次或3次并且喷丸压力为0.4[MPa]的喷丸加工条件的情况、以及介质的喷射次数为3次并且喷丸压力为0.3[MPa]的喷丸加工条件的情况下，CFRP产生了损伤。因此，在使喷嘴5与阿尔门试片10的T片之间的距离为200mm的情况下，与介质的喷射次数为2次或3次并且喷丸压力为0.4[MPa]的喷丸加工条件、以及介质的喷射次数为3次并且喷丸压力为0.3[MPa]的喷丸加工条件对应的弧形高度是与不适当的喷丸加工条件对应的弧形高度。

根据这种以复合材料为对象的喷丸加工试验的结果与弧形高度的对应关系，能够求出用于使喷丸加工条件成为适当条件的弧形高度的上限值。

另外，在图6中，作为喷丸加工试验的结果，仅示出了碳素纤维是否从CFRP中露出，但通过喷丸加工后的CFRP的表面粗糙度的测定、有无涂装剥离的观察而调查CFRP的表面是否充分地实现活性化也是很重要的。如果能够确定CFRP等复合材料的表面未充分地实现活性化的情况下的喷丸加工条件，则能够求出用于使喷丸加工条件成为适当条件的弧形高度的下限值。

以CFRP为对象进行上述喷丸加工试验，调查了阿尔门试片10的T片的弧形高度的范围与适当的喷丸加工条件的范围之间的关系，其结果确认出如果弧形高度小于0.05mm，则CFRP的表面并未变得足够粗糙，未能充分地实现活性化。相反地，确认出如果T片的弧形高度超过0.12mm，则有可能损伤CFRP的碳素纤维。

因此，在使用阿尔门试片10的T片或者可视为与T片实质上等同的试验片作为试验片的情况下，如图7及图8所示，能够将T片或者可视为与T片实质上等同的试验片的弧形高度值为0.05mm至0.12mm的情况，作为CFRP表面的活性化程度适当时的范围。并且，能够将与T片或者可视为与T片实质上等同的试验片的弧形高度值为0.05mm至0.12mm的情况对应的喷丸加工条件，作为用于使CFRP表面的活性化程度变得适当的条件。

在使用其它试验片的情况下，同样地也能够求出试验片的畸变量的适当范围，将与试验片的畸变量的适当范围对应的喷丸加工条件，作为用于使涂装前或粘接前的复合材料表面的活性化程度变得适当的条件。

在图6、图7、以及图8所示的例子中，阿尔门试片10的弧形高度与喷丸加工所使用的介质的喷射次数、喷嘴5与复合材料之间的代表距离以及用于喷射介质的压缩空气的压力相关联。因此，能够将与弧形高度的适当范围相对应的介质的喷射次数、喷嘴5与复合材料之间的代表距离以及用于喷射介质的压缩空气的压力，设定为用于使复合材料表面的活性化程度变得适当的喷丸加工条件。

另外，可以改变介质的种类、介质的每单位时间的喷射量、喷嘴5的移动速度等其它喷丸加工条件的参数，以求出与阿尔门试片10的弧形高度之间的关系。另外，可以将喷嘴5与复合材料之间的距离以外的期望距离作为介质的喷射距离的代表值。但是，介质的喷射次数、介质的喷射距离的代表值以及用于喷射介质的压缩空气的压力，被认为是对复合材料表面的活性化程度的优劣产生影响的支配性的喷丸加工条件的参数。

因此，优选作为参照信息而取得针对每个规定的喷丸加工条件的表示阿尔门试片10的弧形高度等试验片畸变量、与复合材料样本表面的活性化程度之间的关系的信息，该规定的喷丸加工条件包含喷丸加工所使用的介质的喷射次数、介质的喷射距离的代表值以及用于喷射介质的压缩空气的压力中的至少一者。另外，通过将所要变化的参数限定为支配性的参数，从而能够减少喷丸试验的次数、工作量。换言之，对于非支配性的参数，即使在参数稍微发生变化的情况下，也能够关联出试验片的相同的适当变形量的范围。

作为具体例子，即使在使用平均粒径为53μm至90μm的#180的白色氧化铝的情况下，如果复合材料的活性化程度的容许范围较大，则有时也能够分配与使用#100的白色氧化铝的情况相同的弧形高度的适当范围。

但是，如果将#100的氧化铝作为介质执行喷丸加工，则与使用#180的氧化铝的情况相比，重量较大，因此回收效率提高。并且，如果使用#100的氧化铝，则与使用#180的氧化铝的情况相比，介质的重量与通过喷丸加工从CFRP等复合材料脱落的树脂粉尘的重量的差变大。因此，从介质中分离不纯物变得容易。

另外，如果是平均粒径为106μm至150μm的陶瓷颗粒，则陶瓷颗粒与树脂之间的比重差较大，因此认为能够得到与将#100的氧化铝作为介质使用的情况相同的优点。因此，将平均粒径为106μm至150μm的陶瓷颗粒作为介质使用的做法适于喷丸加工后的介质的再利用。基于这种理由，优选将使用#100的氧化铝等平均粒径为106μm至150μm的陶瓷颗粒的情况下的试验片的畸变量的适当范围与喷丸加工条件相关联，作为参照信息进行保存。

关于试验片的畸变量与喷丸加工条件之间的关系，除了如图7及图8所示的绘图数据这样，形成用于将试验片的畸变量换算为喷丸加工条件的表以外，还可以作为函数求出。在作为函数求出试验片的畸变量与喷丸加工条件之间的关系的情况下，只要进行基于绘图数据的插补处理、曲线拟合即可。

如果将与适当的喷丸加工条件的参数范围相对应的试验片的畸变量范围作为参照信息保存至参照信息保存部4中，则能够实现喷丸加工条件设定部3中的参照了参照信息的喷丸加工条件的设定。喷丸加工条件设定部3中的参照了参照信息的喷丸加工条件的设定能够自动或半自动地进行。

在自动设定喷丸加工条件的情况下，例如，能够自动设定与试验片的适当的畸变量范围的中央值对应的喷丸加工条件的参数。由于在喷丸加工条件中存在多个参数，所以在通过输入装置3A的操作手动地设定了部分参数的情况下，未设定的参数可以基于参照信息自动设定。

在半自动地设定喷丸加工条件的情况下，能够准备各种用户界面，即，用于在显示装置3B上提示为了对喷丸加工条件进行设定的期望参数的多个候选值，用户能够通过输入装置3A的操作进行选择的用户界面；用于在显示装置3B上提示为了对喷丸加工条件进行设定的期望参数的适当范围，通过输入装置3A的操作输入数值或移动滚动条，从而指定参数的值的用户界面；如果通过输入装置3A的操作设定喷丸加工条件，则提示与所设定的喷丸加工条件相对应的试验片畸变量的值的用户界面；如果通过输入装置3A的操作指定试验片的畸变量，则提示对应的喷丸加工条件的候选的用户界面；以及在通过输入装置3A的操作指定出的喷丸加工条件所对应的试验片畸变量处在适当的喷丸加工条件所对应的试验片畸变量范围外的情况下发出警告的用户界面等。

另一方面，也可以全部手动地设定喷丸加工条件。在该情况下，能够使用不具备参照信息保存部4的现有的喷丸加工装置而进行复合材料的喷丸加工。在该情况下，也能够将用于设定喷丸加工条件的参照信息保存在书面或独立的存储装置中以便能够进行参照。由此，使用现有的喷丸加工装置也能够进行与利用图1所示的喷丸加工装置1所能够进行的喷丸加工条件的设定等同的设定。

(动作以及作用)

下面，说明由喷丸加工装置1执行的工件W的喷丸加工的流程。

图9是表示由图1所示的喷丸加工装置1执行的喷丸加工流程的一个例子的流程图。

首先，在步骤S1中，通过喷丸加工试验，取得表示如下关系的参照信息，该关系是对试验片以规定的喷丸加工条件进行了喷丸加工的情况下产生的试验片畸变量、与以规定的喷丸加工条件对复合材料样本进行了以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的情况下的样本表面的活性化程度之间的关系。并且，确定与介质的喷射次数、喷丸压力等复合材料的适当喷丸加工条件对应的试验片的畸变量范围。具体而言，确定图7或图8所例示的与喷丸加工条件的适当参数对应的阿尔门试片10的弧形高度的范围。

将所确定的与复合材料的适当的喷丸加工条件对应的试验片的畸变量范围，作为参照信息保存在参照信息保存部4中。如果将参照信息保存在参照信息保存部4中，则能够实际上进行作为喷丸加工对象的CFRP等复合材料的工件W的喷丸加工、以及适当的喷丸加工条件的设定。

在开始工件W的喷丸加工的情况下，在步骤S2中，利用喷丸加工条件设定部3进行参照了参照信息的喷丸加工条件的设定。也就是说，基于参照信息，对作为喷丸加工对象的复合材料的喷丸加工条件进行设定，以得使得复合材料表面的活性化程度处在适当的范围。

作为具体例子，设定喷丸加工条件，以使得对阿尔门试片10的T片或可视为与T片实质上等同的试验片进行喷丸加工的情况下产生的弧形高度值为0.05mm至0.12mm。

然后，在步骤S3中，决定是否为了检查喷丸加工后的复合材料而设置试验片。在为了检查喷丸加工后的复合材料而设置试验片的情况下，在步骤S4中，设置试验片并执行工件W的喷丸加工。由此，制造被喷丸加工品。

也就是说，将试验片和工件W作为对象，以相同的喷丸加工条件执行喷丸加工。由此，对于试验片以及工件W两者，以所设定的使得复合材料表面的活性化程度处在适当范围内的喷丸加工条件，例如以对阿尔门试片10的T片或可视为与T片实质上等同的试验片进行喷丸加工的情况下产生的弧形高度值为0.05mm至0.12mm的喷丸加工条件进行喷丸加工。如果作为喷丸加工对象的复合材料的所有面的喷丸加工完成，则作为喷丸加工后的复合材料，能够得到被喷丸加工品。

如果喷丸加工完成，则在步骤S5中，测定喷丸加工后的试验片的畸变量。如果测定试验片的畸变量，则能够将试验片的畸变量的测定值作为指标，进行被喷丸加工品即喷丸加工后的工件W的检查。因此，在步骤S6中，比较试验片的畸变量的测定结果与参照信息。并且，基于试验片的畸变量的测定结果与参照信息，评价喷丸加工后的工件W表面的活性化程度是否处在适当范围内。

具体而言，如果试验片的畸变量的测定结果处在与复合材料的适当的喷丸加工条件对应的试验片的畸变量范围内，则能够判定出工件W表面的活性化程度处在适当范围内。作为更具体的例子，如果阿尔门试片10的T片的弧形高度值处在0.05mm至0.12mm的范围内，则能够判定出CFRP等复合材料表面的活性化程度处在适当范围内。

相反地，如果试验片的畸变量的测定结果处在与复合材料的适当喷丸加工条件对应的试验片的畸变量范围外，则能够判定出工件W表面的活性化程度不处在适当范围内。作为更具体的例子，如果阿尔门试片10的T片的弧形高度值在0.05mm至0.12mm的范围之外，则能够判定出CFRP等复合材料表面的活性化程度不处在适当范围内。

如上所述在工件W表面的活性化程度的定量评价中使用的试验片的畸变量的测定结果，在步骤S7中能够作为喷丸加工后的工件W的检查记录进行记录。例如，除了记录试验片的畸变量的测定值以外，还能够将变形后的试验片自身作为检查记录附加在工件W上，进入后续工序。由此，能够保证喷丸加工后的工件W的品质。此外，如果累计试验片的畸变量的测定值，则通过调查试验片的畸变量的波动，从而还能够进行喷丸加工装置1的性能评价。

另外，试验片以及工件W的喷丸加工是以基于参照信息设定的喷丸加工条件进行的，因此，在评价为工件W表面的活性化程度不适当的情况下，为了设定喷丸加工条件而参照的参照信息变得不适当。这种情形有可能是由于喷丸加工条件的控制值与实际的喷丸加工条件之间的误差、工件W的特性的波动等原因而产生的。

因此，在步骤S8中，能够根据需要，基于工件W的评价结果而更新参照信息。由此，能够减小喷丸加工条件被再次设定为不适当的条件的可能性。

然后，能够以新的工件W为对象，同样地反复进行步骤S2至步骤S8的喷丸加工以及工件W的评价。另外，如果反复进行基于工件W的评价结果的参照信息的更新，则能够进行参照信息的适宜化及最优化。如果通过参照信息的适宜化及最优化能够始终设定适当的喷丸加工条件，则还能够省略通过试验片的畸变量的测定进行的工件W的检查。

在这种情况下，在步骤S3中，能够决定不设置为了检查喷丸加工后的复合材料的试验片。在该情况下，在步骤S9中，在不设置试验片的情况下执行作为喷丸加工对象的工件W的喷丸加工。在此情况下，根据需要，在步骤S10中也能够将与喷丸加工条件对应的试验片畸变量作为喷丸加工后的工件W的检查记录而进行记录。

当然，在不设置试验片的情况下执行工件W的喷丸加工后，也能够再次设置试验片并执行工件W的喷丸加工。另外，也能够设定试验片并测定试验片的畸变量，将试验片的畸变量的测定结果和与喷丸加工条件对应的试验片畸变量这两者，作为工件W以及喷丸加工装置1中的至少一者的检查记录而进行记录。

即，以上的喷丸加工装置1以及喷丸加工方法，能够基于通过预先改变条件、以试验片为对象执行喷丸加工而取得的试验片的畸变量，将以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的复合材料的喷丸加工条件设定为适当的条件。

(效果)

因此，根据喷丸加工装置1以及上述喷丸加工方法，能够以试验片的畸变量为指标，对喷丸加工后的复合材料表面的活性化程度进行定量化。也就是说，能够以数值的形式表示复合材料表面的活性化程度。

因此，能够实现喷丸加工条件的适宜化以及喷丸加工后的检查精度的提高。其结果，能够防止由于过度的喷丸加工造成的工件损伤或相反地由于不充分的喷丸加工引起的涂装剥离。此外，能够高精度且统一地决定喷丸加工条件。因此，能够减小关于复合材料表面的活性化程度的波动，保证被喷丸品以及被涂装品的品质。

另外，如果以试验片的畸变量为指标进行被喷丸品的检查，则还能够评价被喷丸品的波动。此外，还能够评价喷丸加工装置1的处理能力。

以上记载了特定的实施方式，但记载的实施方式仅为一个例子，并不限定发明的范围。这里记载的新方法及装置能够通过各种其他方式具体化。另外，在这里记载的方法及装置的方式中，能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、置换、以及变更。附属的权利要求书及其等效物作为在发明的范围以及主旨中包含的内容而含有上述各种方式以及变形例。

Claims (10)

1.一种喷丸加工方法，其具有如下步骤：

基于表示如下关系的参照信息，设定对于成为以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的对象的复合材料的喷丸加工条件，以使得成为所述喷丸加工的对象的所述复合材料表面的活性化程度处在适当范围内，该关系是对试验片以规定的喷丸加工条件进行了喷丸加工的情况下产生的所述试验片的畸变量、与以所述规定的喷丸加工条件对复合材料的样本进行了以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的情况下的所述样本表面的所述活性化的程度之间的关系；以及

以所设定的以使得所述活性化程度处在适当范围内的所述喷丸加工条件，执行作为所述喷丸加工的对象的所述复合材料的喷丸加工，由此制造被喷丸加工品。

2.一种喷丸加工方法，其具有如下步骤：

将试验片、以及成为以涂装前或粘接前的表面的活性化为目的的喷丸加工的对象的复合材料作为对象，以相同的喷丸加工条件执行喷丸加工，由此制造被喷丸加工品；

测定所述喷丸加工后的所述试验片的畸变量；以及

基于所述畸变量的测定结果和参照信息，评价所述喷丸加工后的所述复合材料表面的所述活性化的程度是否处在适当范围内，

所述参照信息，是表示对所述试验片以规定的喷丸加工条件进行了喷丸加工的情况下产生的所述试验片的畸变量、与以所述规定的喷丸加工条件对复合材料的样本进行了以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的情况下的所述样本的表面的所述活性化的程度之间的关系的信息。

3.根据权利要求1或2所述的喷丸加工方法，其中，

所述参照信息，是针对每个所述规定的喷丸加工条件的表示所述试验片的畸变量与所述样本表面的所述活性化的程度之间的关系的信息，所述规定的喷丸加工条件包含所述喷丸加工所使用的介质的喷射次数、所述介质的喷射距离的代表值以及用于喷射所述介质的压缩空气的压力中的至少一者。

4.根据权利要求1或2所述的喷丸加工方法，其中，

作为所述试验片，使用阿尔门试片或者可视为与所述阿尔门试片实质上等同的试验片，将所述阿尔门试片或者可视为与所述阿尔门试片实质上等同的试验片的弧形高度值作为所述畸变量。

5.根据权利要求1或2所述的喷丸加工方法，其中，

作为所述试验片，使用阿尔门试片的T片或者可视为与所述T片实质上等同的试验片，将所述T片或者可视为与所述T片实质上等同的试验片的弧形高度值为0.05mm至0.12mm的情况，作为碳纤维增强塑料表面的活性化程度适当时的范围。

6.根据权利要求1所述的喷丸加工方法，还具有如下步骤：

将与所述设定的喷丸加工条件对应的所述试验片的畸变量，作为所述喷丸加工后的所述复合材料以及所述喷丸加工所使用的喷丸加工装置中的至少一者的检查记录而进行记录。

7.根据权利要求2所述的喷丸加工方法，还具有如下步骤：

将所述畸变量的测定结果，作为所述喷丸加工后的所述复合材料以及所述喷丸加工所使用的喷丸加工装置中的至少一者的检查记录而进行记录。

8.一种喷丸加工方法，其具有如下步骤：

设定喷丸加工条件，以使得在对阿尔门试片的T片或者可视为与所述T片实质上等同的试验片进行喷丸加工的情况下产生的弧形高度值为0.05mm至0.12mm；以及

以所述喷丸加工条件，执行成为以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的对象的复合材料的喷丸加工，由此制造被喷丸加工品。

9.根据权利要求1、2、6、7或8所述的喷丸加工方法，其中，

以平均粒径为106μm至150μm的陶瓷颗粒为介质，执行喷丸加工。

10.一种喷丸加工装置，其具备：

参照信息保存部，其保存表示如下关系的参照信息，该关系是对试验片以规定的喷丸加工条件进行了喷丸加工的情况下产生的所述试验片的畸变量、与以所述规定的喷丸加工条件对复合材料的样本进行了以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的情况下的所述样本表面的所述活性化的程度之间的关系；

喷丸加工条件设定部，其基于所述参照信息，设定对于成为以涂装前或粘接前的表面活性化为目的的喷丸加工的对象的复合材料的喷丸加工条件，以使得成为所述喷丸加工的对象的所述复合材料表面的活性化程度处在适当范围内；以及

喷丸喷射部，其以决定出的以使得所述活性化程度处在适当范围内的所述喷丸加工条件，执行作为所述喷丸加工的对象的所述复合材料的喷丸加工。