JP2011174893A - 探傷試験用磁粉、探傷試験用磁粉混合液及び磁粉探傷試験方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粒の大きさの異なる磁粉に、蛍光塗料302と、それぞれの大きさに対応する異なる色の着色料を塗布して、溶剤105に混ぜた。この探傷試験用磁粉混合液101を用いることで、従来では傷の大きさに応じて二度以上の手間を必要とした磁粉探傷試験が、一回の手間で済む。
【選択図】図1
Description
より詳細には、従来と同様の簡単な作業で、強磁性材料の表面近傍に生じている、大きさ及び深さの異なる傷を、その大小で区別して発見できると共に、探傷のS/N比を良くする、探傷試験用磁粉に関する。
探傷試験用磁粉混合液101は、大粒磁粉102と、中粒磁粉103と、小粒磁粉104と、溶剤105が混合されて構成される。
大粒磁粉102は探傷試験用磁粉混合液101に含まれる三種類の大きさの磁粉の中で最も大きい粒で構成され、粒の直径は例えば10μm以上である。
中粒磁粉103は探傷試験用磁粉混合液101に含まれる三種類の大きさの磁粉の中で二番目に大きい粒で構成され、粒の直径は例えば3μm以上10μm以下である。
小粒磁粉104は探傷試験用磁粉混合液101に含まれる三種類の大きさの磁粉の中で最も小さい粒で構成され、粒の直径は例えば3μm以下である。
溶剤105は水のままでもよいし、合成樹脂エマルジョン或は界面活性剤等が混合された水溶液であってもよい。大粒磁粉102、中粒磁粉103及び小粒磁粉104が探傷試験用磁粉混合液101の中で満遍なく混じり合う状態を維持できる液体であればよい。但し、溶剤105は水性であることが望ましい。この理由については後述する。
例えば、大粒磁粉102は蛍光塗料と緑色の顔料が、中粒磁粉103は蛍光塗料と青色の顔料が、小粒磁粉104は蛍光塗料と赤色の顔料が、それぞれ塗布されている。
したがって、暗室の中で、探傷試験用磁粉混合液101に、周知の蛍光探傷試験で用いるブラックライトとも呼ばれる紫外線灯106で紫外線を照射すると、大粒磁粉102、中粒磁粉103及び小粒磁粉104は、緑、青、赤と、それぞれ異なる色で発色する。
理解を容易にするため、探傷試験用鋼材107には三種類の大きさの傷が形成されているとする。
着磁コイル108に直流電源109を接続し、探傷試験用鋼材107を一時的に着磁すると、傷の周囲に漏洩磁場201が発生する。磁粉はこの漏洩磁場201に吸い寄せられ、傷の内部に吸着する。
傷の開口部分の大きさに応じて、吸着する磁粉の種類が限定される。
このため、開口部分に発生する漏洩磁束は小傷202より大きく、質量の軽い小粒磁粉104のみならず、中粒磁粉103も中傷203内に入り込んで吸着する。しかし、大粒磁粉102は質量が重いので、漏洩磁束が探傷試験用磁粉混合液101の流れから大粒磁粉102を捉えて吸着するだけの吸着力を発揮できない。このため、大粒磁粉102は中傷203内に入り込めない。したがって、中傷203は探傷試験用磁粉混合液101を塗布した後に紫外線灯106を照射すると、小粒磁粉104の色である赤色と、中粒磁粉103の色である青色に発色する。
このため、開口部分に発生する漏洩磁束は中傷203より大きく、質量の軽い小粒磁粉104及び中粒磁粉103のみならず、大粒磁粉102も大傷204内に入り込んで吸着する。したがって、大傷204は探傷試験用磁粉混合液101を塗布した後に紫外線灯106を照射すると、小粒磁粉104の色である赤色と、中粒磁粉103の色である青色と、大粒磁粉102の色である緑色に発色する。
探傷試験用磁粉混合液101は、周知の湿式の磁粉混合液と同様に、試験実施後の洗浄を容易にするため、水性の溶液である。前述のように、この探傷試験用磁粉混合液101は、粒の大きさの異なる三色の磁粉が水或は所定の薬剤を含んだ水溶液の溶剤105で混じり合う。その際、磁粉の表面に塗布されている着色料が水溶性であると、着色料が溶剤105に溶け出してしまい、正しい探傷試験ができなくなってしまう。
図3(a)は、探傷試験用磁粉の着色の一例である。磁粉粒子301の表面には、乾燥した蛍光塗料302と、乾燥した顔料303と、油性の有機溶剤304が混合されて塗布されている。有機溶剤304が蛍光塗料302と顔料303を磁粉粒子301の表面で保持することで、水溶性の溶剤105へ顔料303が溶け出す現象を防止する。
図3(b)は、探傷試験用磁粉の着色のもう一つの一例である。磁粉粒子301の表面には、先ず乾燥した蛍光塗料302と、乾燥した顔料303とが混合されて塗布されている。そして、その上に更に油性の有機溶剤304が塗布されている。つまり、有機溶剤304は顔料303が溶剤105に溶け出さないための防護膜を形成している。
図4(a)は、探傷試験用磁粉混合液101を探傷試験用鋼材107に噴射するタイミングを示す。
図4(b)は、探傷試験用鋼材107を磁化するタイミングを示す。
図4(c)は、CCDカメラ111で撮影するタイミングを示す。
磁粉探傷試験には、磁化の方法に応じて二種類の方法がある。
連続磁化方法では、探傷試験用鋼材107を磁化しながら(T401〜T402)探傷試験用磁粉混合液101を探傷試験用鋼材107表面に噴射する(T403〜T404)。そして、探傷試験用磁粉混合液101の噴射を止めて(T404)暫く磁化を継続する(T404〜T402)と、傷に磁粉が入り込んで安定する。この状態で、CCDカメラ111で撮影する(T405〜T406)。
これに対し、コイルに瞬間的に大電流を流して、探傷試験用鋼材107に永久的な磁化を施す残留磁化方法では、時点T401〜T402の期間に磁化を行うのではなく、探傷試験用磁粉混合液101を探傷試験用鋼材107に噴射する(T403〜T404)直前に、磁化を行う(T407〜T408)。
(1)磁粉の粒子の大きさは三種類に限らない。二種類以上であればよい。
この場合も、顔料303が溶剤105に溶け出すことを防ぐために有機溶剤304を使用する必要がなくなる。
粒の大きさの異なる磁粉に、蛍光塗料と、それぞれの大きさに対応する異なる色の着色料を塗布して、溶剤に混ぜた。この探傷試験用磁粉混合液を用いることで、従来では傷の大きさに応じて二度以上の手間を必要とした磁粉探傷試験が、一回の手間で済む。
Claims (4)
- 粒が第一の大きさを備える第一磁粉と、
粒が前記第一磁粉より小さい第二の大きさを備える第二磁粉と、
前記第一磁粉及び前記第二磁粉の表面に塗布される蛍光塗料と、
前記第一磁粉の表面に塗布されて第一の色で発色する第一着色料と、
前記第二磁粉の表面に塗布されて前記第一着色料とは異なる第二の色で発色する第二着色料と
を具備する探傷試験用磁粉。 - 粒が第一の大きさを備える第一磁粉と、
粒が前記第一磁粉より小さい第二の大きさを備える第二磁粉と、
前記第一磁粉及び前記第二磁粉の表面に塗布される蛍光塗料と、
前記第一磁粉の表面に塗布されて第一の色で発色する第一着色料と、
前記第二磁粉の表面に塗布されて前記第一着色料とは異なる第二の色で発色する第二着色料と、
前記第一磁粉及び前記第二磁粉が混合される水溶性の溶剤と、
を具備する探傷試験用磁粉混合液。 - 更に、
前記第一磁粉及び前記第二磁粉の表面に塗布されて前記第一着色料及び前記第二着色料が前記溶剤に溶出することを防止する固着剤と
を具備する、請求項2記載の探傷試験用磁粉混合液。 - 探傷試験対象物品を磁化する第一の工程と、
蛍光塗料と第一着色料とが塗布され、粒が第一の大きさを備える第一磁粉を含む溶液を、探傷試験対象物品に塗布する第二の工程と、
前記第二の工程の後、前記蛍光塗料と前記第一着色料とは異なる第二の色で発色する第二着色料とが塗布され、粒が前記第一磁粉より小さい第二の大きさを備える第二磁粉を含む溶液を、前記探傷試験対象物品に塗布する第三の工程と、
前記探傷試験対象物品に紫外線を照射して前記探傷試験対象物品の表面に付着した前記第一磁粉及び前記第二磁粉を発光させる第四の工程と
を有する磁粉探傷試験方法。
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