JP2013088310A - Aluminum die casting component defect detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルミダイカスト部品の欠陥検出方法に関するものであり、例えば車両の電動パワーステアリング装置に用いられる部品などの欠陥検出に好適なものである。 The present invention relates to a method for detecting a defect in an aluminum die-cast part, and is suitable for detecting a defect such as a part used in an electric power steering device for a vehicle.
例えば車両の電動パワーステアリング装置に用いられるコラムハウジングなどはアルミダイカスト部品からなる。このようなアルミダイカスト部品の強度評価方法としては、例えば下記特許文献1や特許文献2に記載されるものがある。このうち、特許文献1では、例えば鋳造品に超音波を照射して鋳造品からの音波情報に基づいて鋳造品の鋳巣と破断チル層を検出して第1の内部欠陥3次元分布データを取得し、同じ鋳造品をX線CT測定して鋳造品の複数の断面画像から鋳造品の鋳巣を検出して第2の内部欠陥3次元分布データを取得し、第1の内部欠陥3次元分布データと第2の内部欠陥3次元分布データを比較して鋳造品の破断チル層の3次元分布データを取得する。また、特許文献2では、アルミダイカスト部品のゲート近傍のランナー部内で凝固した溶湯から検査片を切り出し、その検査片の切出し面である検査面の面積に対する検査面に露出している破断チル層の面積の面積率を算出し、その面積率と所定の基準値とを比較してアルミダイカスト部品の不良を判断する。
For example, a column housing used for an electric power steering device of a vehicle is made of an aluminum die cast part. As a method for evaluating the strength of such an aluminum die-cast part, for example, there are methods described in
しかしながら、前記特許文献2に記載されるアルミダイカスト部品の欠陥検出方法は、あくまでもアルミダイカスト部品のランナー部内の凝固した溶湯を検査したものであり、アルミダイカスト部品自体の欠陥検出ではない。これに対し、前記特許文献1に記載されるアルミダイカスト部品の欠陥検出方法は、アルミダイカスト部品自体の評価を可能とするが、実際のアルミダイカスト部品について、超音波探傷による内部欠陥3次元分布データを取得し、X線CTによる内部欠陥3次元分布データを取得し、両者を比較して破断チル層の分布データを取得するのは極めて困難である。
However, the defect detection method of the aluminum die-cast part described in
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、実際のアルミダイカスト部品の内部欠陥、特に破断チル層の状態を適正に検出することが可能なアルミダイカスト部品の欠陥検出方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and is capable of properly detecting an internal defect of an actual aluminum die-cast part, in particular, a state of a broken chill layer. It is intended to provide a method.
上記課題を解決するために、本発明のアルミダイカスト部品の欠陥検出方法は、超音波探傷で得られる画像及びX線CTで得られる画像の同一欠陥に対する欠陥面積が同等になるように予め両者の画像出力を調整し、アルミダイカスト部品の予め設定された所定範囲の内部欠陥を超音波探傷し、当該所定範囲の超音波探傷による内部欠陥を画像解析して欠陥面積を求め、当該所定範囲の超音波探傷による内部欠陥の欠陥面積の総和を超音波探傷による欠陥総量として算出し、前記アルミダイカスト部品の所定範囲の内部欠陥をX線CTし、当該所定範囲のX線CTによる内部欠陥を画像解析して欠陥面積を求め、当該所定範囲のX線CTによる内部欠陥の欠陥面積の総和をX線CTによる欠陥総量として算出し、前記超音波探傷による欠陥総量からX線CTによる欠陥総量を減じて前記アルミダイカスト部品の予め設定された所定範囲の破断チル層の総量を算出することを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the defect detection method for an aluminum die-cast part according to the present invention is performed in advance so that the defect areas for the same defect in the image obtained by ultrasonic flaw detection and the image obtained by X-ray CT become equal. Adjust the image output, ultrasonically detect a predetermined range of internal defects in the aluminum die-cast part, analyze the image of the internal defects of the predetermined range of ultrasonic defects, determine the defect area, Calculate the total defect area of internal defects by ultrasonic flaw detection as the total amount of defects by ultrasonic flaw detection, perform X-ray CT of internal defects in a predetermined range of the aluminum die cast part, and analyze the internal defects by X-ray CT in the predetermined range Then, the defect area is obtained, the sum of the defect areas of the internal defects by the X-ray CT in the predetermined range is calculated as the total defect amount by the X-ray CT, and the total defect by the ultrasonic flaw detection is calculated. It is characterized in that to calculate the total amount of the fracture chill layer of preset predetermined range of said aluminum die-cast component by subtracting the defect amount by X-ray CT from.
また、前記超音波探傷による内部欠陥の欠陥面積の総和及びX線CTによる内部欠陥の欠陥面積の総和を求める場合に、欠陥面積が予め設定された所定面積以上の欠陥面積について欠陥面積の総和を求めることを特徴とするものである。
また、前記超音波探傷による内部欠陥の欠陥面積の総和及びX線CTによる内部欠陥の欠陥面積の総和を求める場合に、所定範囲の欠陥面積毎に内部欠陥の個数のヒストグラムを作成することを特徴とするものである。
Further, when calculating the sum of the defect areas of the internal defects by the ultrasonic flaw detection and the sum of the defect areas of the internal defects by the X-ray CT, the sum of the defect areas is calculated for a defect area having a predetermined defect area or more. It is characterized by seeking.
In addition, a histogram of the number of internal defects is created for each predetermined defect area when calculating the sum of defect areas of internal defects by ultrasonic flaw detection and the sum of defect areas of internal defects by X-ray CT. It is what.
而して、本発明のアルミダイカスト部品の欠陥検出によれば、超音波探傷で得られる画像及びX線CTで得られる画像の同一欠陥に対する欠陥面積が同等になるように予め両者の画像出力を調整し、アルミダイカスト部品の予め設定された所定範囲の内部欠陥を超音波探傷し、当該所定範囲の超音波探傷による内部欠陥を画像解析して欠陥面積を求め、当該所定範囲の超音波探傷による内部欠陥の欠陥面積の総和を超音波探傷による欠陥総量として算出し、アルミダイカスト部品の同じ所定範囲の内部欠陥をX線CTし、当該所定範囲のX線CTによる内部欠陥を画像解析して欠陥面積を求め、当該所定範囲のX線CTによる内部欠陥の欠陥面積の総和をX線CTによる欠陥総量として算出し、超音波探傷による欠陥総量からX線CTによる欠陥総量を減じてアルミダイカスト部品の予め設定された所定範囲の破断チル層の総量を算出することとしたため、アルミダイカスト部品の内部欠陥、特に破断チル層の状態を適正に検出することができる。 Thus, according to the defect detection of the aluminum die cast part of the present invention, the image output of both is performed in advance so that the defect area for the same defect of the image obtained by ultrasonic flaw detection and the image obtained by X-ray CT becomes equal. Adjust, ultrasonically detect a predetermined range of internal defects in the aluminum die-cast part, analyze the image of the internal defects of the predetermined range of ultrasonic flaws, determine the defect area, and by ultrasonic detection of the predetermined range The total defect area of the internal defects is calculated as the total amount of defects by ultrasonic flaw detection, X-ray CT is performed for internal defects in the same predetermined range of the aluminum die-cast part, and the internal defects by X-ray CT in the predetermined range are image analyzed The area is obtained, the sum of the defect areas of the internal defects by the X-ray CT in the predetermined range is calculated as the total defect amount by the X-ray CT, and the X-ray CT is calculated from the total defect amount by the ultrasonic flaw detection. Since it was decided to Recessed by subtracting the total amount to calculate the amount of breakage chill layer of preset predetermined range of aluminum die cast parts, internal defects of the aluminum die-cast part, in particular properly detect the state of breaking the chill layer.
また、超音波探傷による内部欠陥の欠陥面積の総和及びX線CTによる内部欠陥の欠陥面積の総和を求める場合に、欠陥面積が予め設定された所定面積以上の欠陥面積について欠陥面積の総和を求めることとしたため、アルミダイカスト部品の内部欠陥、特に破断チル層の状態をより一層適正に検出することができる。
また、超音波探傷による内部欠陥の欠陥面積の総和及びX線CTによる内部欠陥の欠陥面積の総和を求める場合に、所定範囲の欠陥面積毎に内部欠陥の個数のヒストグラムを作成することとしたため、アルミダイカスト部品の内部欠陥の状態を認識しやすい。
Further, when obtaining the sum of defect areas of internal defects by ultrasonic flaw detection and the sum of defect areas of internal defects by X-ray CT, the sum of defect areas is obtained for defect areas having a predetermined defect area or more. Therefore, the internal defect of the aluminum die cast part, particularly the state of the fractured chill layer can be detected more appropriately.
In addition, when calculating the sum of the defect areas of the internal defects by ultrasonic flaw detection and the sum of the defect areas of the internal defects by X-ray CT, it was decided to create a histogram of the number of internal defects for each defect area in a predetermined range. Easily recognize the state of internal defects in aluminum die-cast parts.
次に、本発明のアルミダイカスト部品の欠陥検出方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態のアルミダイカスト部品の欠陥検出方法で用いられる6軸可動超音波探傷装置の説明図であり、図1aは装置の全体図、図1bは被探傷物とターンテーブルの詳細図、図1cは内部欠陥探傷の説明図である。図中の符号1は、本実施形態で内部欠陥検出の対象となるアルミダイカスト部品であり、例えば電動パワーステアリング装置のコラムハウジングである。
Next, an embodiment of a defect detection method for an aluminum die cast part according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view of a six-axis movable ultrasonic flaw detector used in the defect detection method for aluminum die cast parts of the present embodiment, FIG. 1a is an overall view of the device, and FIG. 1b is a detail of a flaw detection object and a turntable. FIG. 1 and FIG. 1 c are explanatory diagrams of internal defect inspection.
本実施形態では、ターンテーブル2の上にアルミダイカスト部品1を搭載し、ターンテーブル2を回転させながら探触子(プローブ)3を上方から下方に移動し、アルミダイカスト部品1の内側を螺旋状に探傷する。本実施形態のアルミダイカスト部品1は、円筒部を有するので、この円筒部の切削加工済み内周面を超音波探傷装置で探傷して内部欠陥を検出すると共にX線CTでも内部欠陥を検出する。なお、図2は、超音波探傷されるアルミダイカスト部品の内周面の展開図であり、図2に示す符号5は、予め応力解析で得た高応力部であり、アルミダイカスト部品1の破壊強度を評価する場合には、この高応力部5について超音波探傷装置で探傷して内部欠陥を検出し、その欠陥面積で評価するとよい。
In this embodiment, the aluminum die-
本発明のアルミダイカスト部品の欠陥評価方法は、前述の高応力部を含めた所定の範囲の内部欠陥検出を行い、欠陥の総量と、測定範囲の体積より、欠陥の存在率を算出し、強度の低下を予測するものである。特に、欠陥が高応力部に存在すると強度の低下が著しい。以下に、本実施形態のアルミダイカスト部品の欠陥検出方法の具体的手法について、開発の手順に沿って詳述する。まず始めに、アルミダイカスト部品の破断チル層を確認できる超音波探傷画像部分を断面観察して検証した。図3aには超音波探傷で検出された破断チル層を、図3bにはその断面写真画像を示す。超音波探傷では、鋳巣を検出できることも知られている。図3cには超音波探傷で検出された鋳巣を、図3dにはその断面写真画像を示す。これらの図から明らかなように、超音波探傷では、アルミダイカスト部品の破断チル層も鋳巣も検出することができる。ちなみに、ここには示していないが、超音波探傷ではアルミダイカスト部品の組織中介在物も検出することができる。 The defect evaluation method for aluminum die-cast parts according to the present invention performs internal defect detection in a predetermined range including the above-described high stress portion, calculates the defect existence rate from the total amount of defects and the volume of the measurement range, Is expected to decrease. In particular, when a defect exists in a high stress portion, the strength is remarkably reduced. Below, the specific method of the defect detection method of the aluminum die-cast component of this embodiment is explained in full detail along the procedure of development. First, the ultrasonic flaw detection image portion where the fractured chill layer of the aluminum die cast part can be confirmed was observed by cross-section and verified. FIG. 3a shows a broken chill layer detected by ultrasonic flaw detection, and FIG. 3b shows a cross-sectional photographic image thereof. It is also known that an ultrasonic flaw can detect a cast hole. FIG. 3c shows a cast hole detected by ultrasonic flaw detection, and FIG. 3d shows a cross-sectional photographic image thereof. As is apparent from these drawings, in the ultrasonic flaw detection, both the fractured chill layer and the cast hole of the aluminum die cast part can be detected. Incidentally, although not shown here, ultrasonic flaw detection can also detect inclusions in the structure of aluminum die-cast parts.
一方、X線CT(Computed Tomography:コンピュータ断層撮影)では、鋳巣は検出できても、破断チル層を検出できないという過去の実績から、平板テストピースを用いて、X線CTと超音波探傷で鋳巣及び破断チル層の画像を取得した。図4aにそれらの画像を示す。なお、図中のUTはUltrasonic Testingの略で、超音波探傷を示す。また、図4bには、図4aで超音波探傷によって破断チル層が検出された部分の断面写真画像を示す。超音波探傷によって破断チル層が検出された画像部分には、図4bに示す破断チル層が確認されたが、X線CTでは、この破断チル層を検出することができなかった。 On the other hand, in the case of X-ray CT (Computed Tomography), it is possible to detect a broken hole but not a fractured chill layer. Images of the cast hole and the fractured chill layer were acquired. These images are shown in FIG. 4a. In addition, UT in the figure is an abbreviation for Ultrasonic Testing and indicates ultrasonic flaw detection. FIG. 4b shows a cross-sectional photographic image of the portion where the broken chill layer is detected by ultrasonic flaw detection in FIG. 4a. The broken chill layer shown in FIG. 4b was confirmed in the image portion where the broken chill layer was detected by ultrasonic flaw detection, but this broken chill layer could not be detected by X-ray CT.
次に、アルミダイカスト部品と同じアルミニウム材料で引張試験片を作成し、X線CT及び超音波探傷で平行部(試験部)の内部欠陥を検出した。内部欠陥の検出測定後、試験片に対して引張試験を行い、破面を観察した。破損の起点となる鋳巣及び破断チル層の夫々についてX線CT及び超音波探傷による内部欠陥画像の検証を行った。二種類の結果を、夫々、図5a、図5bに示す。図5aは、鋳巣起点の破損であり、破面に観察される鋳巣とX線CT及び超音波探傷による内部欠陥画像、即ち鋳巣画像が一致している。一方、図5bは、破断チル層起点の破損であり、破面に観察される破断チル層は超音波探傷による内部欠陥画像、即ち破断チル層画像とは一致するものの、X線CTによる内部欠陥画像とは一致していない。なお、X線CTではアルミダイカスト部品の組織中介在物も検出することができる。 Next, a tensile test piece was made of the same aluminum material as that of the aluminum die cast part, and an internal defect in the parallel part (test part) was detected by X-ray CT and ultrasonic flaw detection. After detecting and detecting internal defects, the specimen was subjected to a tensile test and the fracture surface was observed. The internal defect image was examined by X-ray CT and ultrasonic flaw detection for each of the casting hole and fractured chill layer, which are the starting points of damage. Two types of results are shown in FIGS. 5a and 5b, respectively. FIG. 5a shows the breakage of the casting cavity starting point, and the casting defect observed on the fracture surface coincides with the internal defect image by X-ray CT and ultrasonic flaw detection, that is, the casting defect image. On the other hand, FIG. 5b shows a fracture at the origin of the fractured chill layer, and the fractured chill layer observed on the fracture surface coincides with the internal defect image by ultrasonic flaw detection, that is, the fractured chill layer image, but the internal defect by X-ray CT. It does not match the image. X-ray CT can also detect inclusions in the structure of aluminum die-cast parts.
これらの結果から、鋳巣及び破断チル層(及び介在物)を検出している超音波探傷による内部欠陥画像の欠陥面積の総和から鋳巣(及び介在物)を検出しているX線CT探傷による内部欠陥画像の欠陥面積の総和を減じてやれば破断チル層の欠陥面積の総和を得ることができるのではないか、という知見を得た。そのためには、同一の内部欠陥に対し、超音波探傷による内部欠陥画像の欠陥面積とX線CTによる内部欠陥画像の欠陥面積が同等でなければならない。そこで、アルミダイカスト部品から切り出した円筒状のテストピースに対して図6aに示すような直径φ0.5mmの円形の穴(人工欠陥)を明け、それをX線CT及び超音波探傷の画像として取得した。図6bはX線CTによる人工欠陥画像、図6cは超音波探傷による人工欠陥画像である。X線CTによる人工欠陥画像では、検出された人工欠陥の内径が0.5mmであることが確認された。超音波探傷による人工欠陥画像では、欠陥認識のための閾値を調整することで、欠陥画像の大きさを調整することができるので、人工欠陥の内径が0.5mmになるように閾値調整を行い、これによりX線CT画像と超音波探傷画像の出力調整が完了した。 From these results, the X-ray CT flaw detection detects the void (and inclusions) from the sum of the defect areas of the internal defect image by the ultrasonic flaw detection that detects the void and the broken chill layer (and inclusions). It was found that the total defect area of the broken chill layer could be obtained by reducing the total defect area of the internal defect image. For this purpose, for the same internal defect, the defect area of the internal defect image by ultrasonic flaw detection and the defect area of the internal defect image by X-ray CT must be equivalent. Therefore, a circular hole (artificial defect) with a diameter of 0.5 mm as shown in Fig. 6a is made in a cylindrical test piece cut out from an aluminum die-cast part, and it is acquired as an image of X-ray CT and ultrasonic flaw detection. did. FIG. 6B is an artificial defect image by X-ray CT, and FIG. 6C is an artificial defect image by ultrasonic flaw detection. In the artificial defect image by X-ray CT, it was confirmed that the inner diameter of the detected artificial defect was 0.5 mm. In an artificial defect image by ultrasonic flaw detection, the threshold value for defect recognition can be adjusted to adjust the size of the defect image. Therefore, the threshold value is adjusted so that the inner diameter of the artificial defect is 0.5 mm. Thus, the output adjustment of the X-ray CT image and the ultrasonic flaw detection image is completed.
図7には、実際のアルミダイカスト部品に対するX線CT内部欠陥画像と同じ部位の超音波探傷内部欠陥画像を夫々並べて示す。面積が0.2mm2以上の鋳巣に関してはX線CTによる欠陥画像と超音波探傷による欠陥画像が一致しているが、破断チル層に関しては超音波探傷による欠陥画像では検出されるもののX線CTによる欠陥画像では検出されない。このうち、破断チル層が超音波探傷による欠陥画像で検出された上側の部分について、実際の断面写真を取得したところ、図8に示すように、破断チル層が確認された。 In FIG. 7, the ultrasonic flaw detection internal defect images of the same part as the X-ray CT internal defect image for an actual aluminum die cast part are shown side by side. The defect image by X-ray CT and the defect image by ultrasonic flaw detection coincide with each other for a casting hole having an area of 0.2 mm 2 or more, but the broken chill layer is detected in the defect image by ultrasonic flaw detection although it is detected by X-ray. It is not detected in a defect image by CT. Among these, when the actual cross-sectional photograph was acquired about the upper part by which the fracture | rupture chill layer was detected with the defect image by ultrasonic flaw detection, as shown in FIG. 8, the fracture | rupture chill layer was confirmed.
そこで、超音波探傷による内部欠陥画像は、以下のような処理を行う。即ち、アルミダイカスト部品の予め設定された所定範囲を超音波探傷し、図9aに示すように直径φ0.5mmの人工欠陥テストピースを用いて、出力合わせした所定の閾値で超音波探傷による内部欠陥画像を2値化し、図9b、図9cに示すように画像解析ソフトで、例えば面積が0.2mm2以上の内部欠陥の欠陥面積を算出する。分かりやすくするためには、図9dに示すように、アルミダイカスト部品の試験番号毎に、欠陥面積毎のヒストグラムを作成する。そして、アルミダイカスト部品の試験番号毎に、欠陥面積の総和を超音波探傷による欠陥総量として算出する。この超音波探傷による欠陥総量は、鋳巣の欠陥面積と破断チル層の欠陥面積(及び介在物の欠陥面積)を含んでいる。 Therefore, the following processing is performed on the internal defect image by ultrasonic flaw detection. In other words, ultrasonic flaw detection is performed on a predetermined range of an aluminum die-cast part, and an internal defect by ultrasonic flaw detection is performed with a predetermined threshold value obtained by using an artificial defect test piece having a diameter of φ0.5 mm as shown in FIG. 9A. The image is binarized, and the defect area of the internal defect having an area of 0.2 mm 2 or more is calculated by image analysis software as shown in FIGS. 9b and 9c. For easy understanding, as shown in FIG. 9d, a histogram for each defect area is created for each test number of the aluminum die cast part. Then, for each test number of the aluminum die cast part, the sum of the defect areas is calculated as a total defect amount by ultrasonic flaw detection. The total amount of defects by ultrasonic flaw detection includes the defect area of the cast hole and the defect area of the fractured chill layer (and the defect area of inclusions).
従って、例えば図10aに示すように、アルミダイカスト部品の円筒部の所定範囲について超音波探傷を行い、図10bに示すように2値化した後、図10cのように0.2mm2以上の内部欠陥の欠陥面積を算出する。アルミダイカスト部品の円筒部の所定範囲についてX線CTを行い、図10dに示すように、同じ部位の所定範囲の試験番号毎に、超音波探傷による内部欠陥画像及びX線CTによる内部欠陥画像を画像解析して夫々の欠陥面積の総和を欠陥総量として算出する。この場合、No.1〜3が破断チル層、No.4が鋳巣と判断できる。次いで、図10eに示すように、超音波探傷による欠陥総量からX線CTによる欠陥総量を減じて前記アルミダイカスト部品の予め設定された所定範囲の破断チル層の総量を算出する。 Thus, for example, as shown in FIG. 10a, for a predetermined range of the cylindrical portion of the aluminum die cast parts subjected to ultrasonic flaw detection, after binarization as shown in FIG. 10b, the internal 0.2 mm 2 or more as shown in Figure 10c The defect area of the defect is calculated. X-ray CT is performed on a predetermined range of the cylindrical portion of the aluminum die-cast part, and as shown in FIG. 10d, an internal defect image by ultrasonic flaw detection and an internal defect image by X-ray CT are obtained for each test number of the predetermined range of the same part. Image analysis is performed to calculate the total defect area as the total defect amount. In this case, no. 1-3 are fractured chill layers, It can be determined that 4 is a cast hole. Next, as shown in FIG. 10e, the total amount of fracture chill layers in a predetermined range of the aluminum die cast part is calculated by subtracting the total amount of defects by X-ray CT from the total amount of defects by ultrasonic flaw detection.
ちなみに、内部欠陥の欠陥面積を0.2mm2以上とする理由は、0.2mm2未満の欠陥面積の内部欠陥は強度的に問題がないこと、及び少なくとも現在は0.2mm2未満の欠陥面積の内部欠陥をX線CTで正確に検出できないことの2点に由来する。超音波探傷では、0.2mm2未満の欠陥面積の内部欠陥も検出できる。従って、内部欠陥の欠陥面積を0.2mm2以上に限定しないで、単純に超音波探傷による欠陥総量からX線CTによる欠陥総量を減じると、超音波探傷でのみ検出された0.2mm2未満の欠陥面積の内部欠陥、つまり鋳巣か破断チル層か分明でなく且つ強度的に問題のない内部欠陥を評価することになってしまう。そのため、内部欠陥の欠陥面積を0.2mm2以上として欠陥の評価方法を確立した。 By the way, the reason why the defect area of the internal defect is 0.2 mm 2 or more is that the internal defect having a defect area of less than 0.2 mm 2 has no problem in strength, and at least the defect area of less than 0.2 mm 2 at present. This is due to two points that the internal defect of the above cannot be accurately detected by X-ray CT. In ultrasonic flaw detection, internal defects having a defect area of less than 0.2 mm 2 can also be detected. Therefore, if the defect total amount by X-ray CT is simply subtracted from the total defect amount by ultrasonic flaw detection without limiting the defect area of the internal defect to 0.2 mm 2 or more, it is less than 0.2 mm 2 detected only by ultrasonic flaw detection. Therefore, an internal defect having a defect area of 10 mm, that is, a cast hole or a fractured chill layer, which is not obvious and has no problem in strength, is evaluated. Therefore, the defect evaluation method was established by setting the defect area of the internal defect to 0.2 mm 2 or more.
このように本実施形態のアルミダイカスト部品の欠陥検出方法では、超音波探傷で得られる画像及びX線CTで得られる画像の人工欠陥(同一欠陥)に対する欠陥面積が同等になるように予め両者の画像出力を調整し、アルミダイカスト部品の予め設定された所定範囲の内部欠陥を超音波探傷し、当該所定範囲の超音波探傷による内部欠陥を画像解析して欠陥面積を求め、当該所定範囲の超音波探傷による内部欠陥の欠陥面積の総和を超音波探傷による欠陥総量として算出し、アルミダイカスト部品の同じ所定範囲の内部欠陥をX線CTし、当該所定範囲のX線CTによる内部欠陥を例えば画像解析して欠陥面積を求め、当該所定範囲のX線CTによる内部欠陥の欠陥面積の総和をX線CTによる欠陥総量として算出し、超音波探傷による欠陥総量からX線CTによる欠陥総量を減じてアルミダイカスト部品の予め設定された所定範囲の破断チル層の総量を算出することにより、アルミダイカスト部品の内部欠陥、特に破断チル層の状態を適正に検出することができる。 As described above, in the defect detection method of the aluminum die cast part according to the present embodiment, both of the images are obtained in advance so that the defect areas of the image obtained by ultrasonic flaw detection and the image obtained by X-ray CT with respect to the artificial defect (identical defect) are equal. Adjust the image output, ultrasonically detect a predetermined range of internal defects in the aluminum die-cast part, analyze the image of the internal defects of the predetermined range of ultrasonic defects, determine the defect area, The sum of the defect areas of the internal defects due to ultrasonic flaw detection is calculated as the total amount of defects due to ultrasonic flaw detection, X-ray CT is performed on the internal defects in the same predetermined range of the aluminum die cast part, and the internal defects due to the X-ray CT within the predetermined range are imaged, for example Analyze the defect area, calculate the total defect area of the internal defects by X-ray CT in the predetermined range as the total defect amount by X-ray CT, By subtracting the total amount of defects by X-ray CT from the total amount and calculating the total amount of fracture chill layer in a predetermined range of the aluminum die cast part, the internal defect of the aluminum die cast part, especially the state of the fracture chill layer, can be detected properly can do.
また、超音波探傷による内部欠陥の欠陥面積の総和及びX線CTによる内部欠陥の欠陥面積の総和を求めるにあたり、欠陥面積が予め設定された所定面積以上の欠陥面積について欠陥面積の総和を求めることにより、アルミダイカスト部品の内部欠陥、特に破断チル層の状態をより一層適正に検出することができる。
また、超音波探傷による内部欠陥の欠陥面積の総和及びX線CTによる内部欠陥の欠陥面積の総和を求めるにあたり、所定範囲の欠陥面積毎に内部欠陥の個数のヒストグラムを作成することとしたため、アルミダイカスト部品の内部欠陥の状態を認識しやすい。また、超音波探傷及びX線CTにより得られた画像から、部品のどの部位に欠陥が分布しているかを確認することが可能である。
In addition, when calculating the sum of defect areas of internal defects by ultrasonic flaw detection and the sum of defect areas of internal defects by X-ray CT, the sum of defect areas should be calculated for defect areas having a predetermined defect area or more. Thus, the internal defect of the aluminum die cast part, in particular, the state of the fractured chill layer can be detected more appropriately.
In addition, in determining the sum of the defect areas of the internal defects by ultrasonic flaw detection and the sum of the defect areas of the internal defects by X-ray CT, a histogram of the number of internal defects is created for each defect area in a predetermined range. Easily recognize the state of internal defects in die-cast parts. Moreover, it is possible to confirm in which part of the part the defect is distributed from the image obtained by ultrasonic flaw detection and X-ray CT.
1はアルミダイカスト部品
2はターンテーブル
3は探触子
5は高応力部
1 is an aluminum die-
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