JP2016105104A5

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Publication number: JP2016105104A5
Application number: JP2016018825A
Authority: JP
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2031-11-30

Description

Fatigue crack detection method

本発明は、船舶、橋梁、道路、車輌、航空機、輸送・工作機械等の各種構造物に生じる疲労亀裂の検出方法に関するものである。 The present invention relates ships, bridges, roads, vehicles, aircraft, to detect how the fatigue crack occurring in various structures such as transportation and machine tools.

従来、静的な破壊応力よりはるかに小さな応力であっても、その応力を金属に繰返し加えることによって疲労亀裂（微小亀裂）が発生する金属の疲労現象が知られている。この疲労亀裂が発生した部分に、さらに、応力を繰返し加えることによって、疲労亀裂は進展し、ひいては金属の破断に繋がる。このため、疲労亀裂を早期に検出することが重要である。 Conventionally, a fatigue phenomenon of a metal in which a fatigue crack (microcrack) is generated by repeatedly applying the stress to a metal even when the stress is much smaller than a static fracture stress is known. By further applying stress to the portion where the fatigue crack has occurred, the fatigue crack progresses and eventually leads to metal fracture. For this reason, it is important to detect fatigue cracks at an early stage.

図１０は、疲労亀裂の発生および進展を説明するための図である。図１０（ａ）に示すように、繰り返し応力による疲労被害の蓄積によって、金属表面に疲労亀裂が発生する。また、図１０（ｂ）に示すように、引張り荷重が加えられることにより疲労亀裂が開口し、図１０（ｃ）に示すように、引張り荷重の除去により疲労亀裂が閉口する。さらに、図１０（ｄ）に示すように、再び引張り荷重が加えられることにより疲労亀裂が開口する。このように、亀裂の開閉を繰り返すことにより疲労亀裂が進展する。ここで、図１０（ａ）および（ｃ）に示すように、引張り荷重が加えられていない場合には、疲労亀裂が閉じているため、目視による疲労亀裂の検出が困難である。 FIG. 10 is a diagram for explaining the generation and progress of fatigue cracks. As shown in FIG. 10 (a), by the accumulation of fatigue damage due to repeated stress, fatigue cracking occurs in the metal surface. Further, as shown in FIG. 10 (b), opened fatigue cracks by tensile load is applied, as shown in FIG. 10 (c), the fatigue crack is closed by removal of the tensile load. Furthermore, as shown in FIG. 10 (d), a fatigue crack opens when a tensile load is applied again. In this way, fatigue cracks develop by repeatedly opening and closing the cracks. Here, as shown in FIG. 10 (a) and (c), when not applied tensile load, since fatigue cracking is closed, it is difficult to detect fatigue cracks visually.

船舶、橋梁、道路、車輌、航空機、輸送・工作機械等、各種構造物の疲労亀裂検査は、現在、主として目視検査によって行われる。目視検査における疲労亀裂の検出率や検査結果の信頼度は検査者の経験や技量に負うところが大きく、検査環境や検査部位によっては亀裂を見落とすことも多い。 Fatigue crack inspection of various structures such as ships, bridges, roads, vehicles, aircraft, transportation / machine tools, etc. is currently performed mainly by visual inspection. The detection rate of fatigue cracks in visual inspection and the reliability of inspection results depend largely on the experience and skill of the inspector, and the crack is often overlooked depending on the inspection environment and inspection site.

そこで、構造物に生じた損傷を外部から把握することを容易にするための構成が種々提案されている（特許文献１〜４）。
特許文献１には、地震等で被災したコンクリート構造物の破損箇所を直ちに的確に把握することを目的として、空気等と反応する液体等からなる反応体を包囲体に封入したセンサをコンクリート構造物の内部または表面に配置する構成が記載されている。
特許文献２には、ブレーキホースの損傷を確実に視認することを目的として、ゴム製のホース体内に識別充填層を形成する構成が記載されている。
特許文献３には、建物の劣化診断を容易に行うことを目的として、内装材の内部に着色液体が封入された複数のカプセルを設ける構成が記載されている。
しかし、これら特許文献１〜３に記載されている構成はいずれも、損傷を検出するための手段を予め構造物内に設けるものであり、船舶等の疲労亀裂を検出する方法として用いることはできない。 Therefore, various configurations have been proposed for facilitating the understanding of damage that has occurred in the structure from the outside (Patent Documents 1 to 4).
In Patent Document 1, a concrete structure includes a sensor in which a reactant made of a liquid that reacts with air or the like is enclosed in an enclosure for the purpose of immediately and accurately grasping a damaged portion of the concrete structure damaged by an earthquake or the like. The structure arrange | positioned in the inside or surface of is described.
Patent Document 2 describes a configuration in which an identification filling layer is formed in a rubber hose for the purpose of reliably visualizing damage to a brake hose.
Patent Document 3 describes a configuration in which a plurality of capsules in which a colored liquid is sealed is provided inside an interior material for the purpose of easily performing deterioration diagnosis of a building.
However, any of the configurations described in Patent Documents 1 to 3 is provided with a means for detecting damage in the structure in advance, and cannot be used as a method for detecting a fatigue crack in a ship or the like. .

特許文献４には、所定の大きさの亀裂を目視により適切に検査することを目的として、構造物の疲労亀裂発生の危険性がある箇所に、塗料を封入したガラスカプセルを分散させた樹脂被覆層を形成する構成が開示されている。 Patent Document 4 discloses a resin coating in which a glass capsule encapsulating a paint is dispersed in a place where there is a risk of occurrence of a fatigue crack in a structure for the purpose of appropriately inspecting a crack of a predetermined size visually. An arrangement for forming a layer is disclosed.

特開平７−１３４０７１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-134071 特開２００９−２１００８５号公報JP 2009-210085 A 特開２０１１−１４９８９９号公報JP 2011-149899 A 特開平１０−２６７８６６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-267866

しかし、特許文献４に記載の構成は、樹脂被覆層の亀裂により破損したガラスカプセルの中の塗料が流出することを検出するものである。このため、構造物の疲労亀裂に起因せずに生じる樹脂被覆層の割れ、いわゆるペイントクラックによってもガラスカプセルが破壊されて誤発色するという問題があった。また、流出した塗料が塗膜層表面で発色した後に紫外線に曝されることにより、塗料や試薬の種類によっては褪色が生じて視認性が低下するという問題もあった。
そこで、本発明は、疲労亀裂に起因しない誤発色がなく、かつ褪色による視認性の低下が生じない信頼性の高い疲労亀裂の検出方法を提供することを目的としている。 However, the configuration described in Patent Document 4 detects that the paint in the glass capsule damaged by the crack of the resin coating layer flows out. For this reason, there has been a problem that the glass capsule is broken and miscolored due to a crack of the resin coating layer that is not caused by a fatigue crack of the structure, that is, a so-called paint crack. In addition, when the outflowing paint develops color on the surface of the coating layer and is exposed to ultraviolet rays, there is a problem in that the discoloration may occur depending on the kind of the paint or the reagent and the visibility is lowered.
The present invention aims at providing a detection how the no false color not due to fatigue cracking, and decrease in visibility due to fading is not caused reliable fatigue cracking.

請求項１記載の本発明の疲労亀裂検出方法は、金属製の構造物の表面に発生する疲労亀裂を検出する方法であって、金属製の基材により、又は前記基材と金属製の封止手段とにより収納空間を構成し、金属製の前記基材又は前記封止手段の硬度以上の硬度を有する金属または金属酸化物の微粒子を含むペースト状流動体を前記収納空間に収納し、前記疲労亀裂の進展に伴う前記基材又は前記封止手段に生じた前記疲労亀裂からの前記ペースト状流動体の流動による前記疲労亀裂に対する作用により前記基材又は前記封止手段から生じた黒色の微細粉が前記疲労亀裂を通って前記収納空間の外部へ出て形成された黒色標を視認することにより、前記疲労亀裂を検出したことを特徴とする。
上記の構成により、ペースト状流動体が収納された収納空間と外部とを連通する疲労亀裂が基材又は封止手段に生じた場合、生じた疲労亀裂にペースト状流動体を作用させることができる。また、形成された黒色標を視認することによって、基材又は封止手段における疲労亀裂の発生および進展を容易に検出することができる。 The method for detecting fatigue cracks according to the first aspect of the present invention is a method for detecting fatigue cracks generated on the surface of a metal structure, wherein the fatigue cracks are detected by a metal base material or by sealing the base material and the metal. The storage space is constituted by the stopping means, and a paste-like fluid containing metal or metal oxide fine particles having a hardness equal to or higher than the hardness of the metal base material or the sealing means is stored in the storage space, Black fines generated from the base material or the sealing means by the action on the fatigue cracks due to the flow of the paste-like fluid from the fatigue cracks generated in the base material or the sealing means accompanying the progress of fatigue cracks The fatigue crack is detected by visually recognizing a black mark formed by powder coming out of the storage space through the fatigue crack.
With the above configuration, when a fatigue crack that connects the storage space in which the paste-like fluid is stored and the outside occurs in the base material or the sealing means, the paste-like fluid can be applied to the generated fatigue crack. . Further, by visually recognizing the formed black mark, it is possible to easily detect the occurrence and progress of fatigue cracks in the base material or the sealing means.

請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の疲労亀裂検出方法において、前記基材が中空状の空間を有し、前記収納空間を前記基材の前記空間を用いて構成したことを特徴とする。
上記の構成により、閉ざされた収納空間と外部とを連通する疲労亀裂が基材に生じた場合、当該疲労亀裂を通って外部に出て黒色を呈する部分により疲労亀裂を検出することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the fatigue crack detection method according to the first aspect, the base material has a hollow space, and the storage space is configured using the space of the base material. Features.
With the above configuration, when a fatigue crack that communicates between the closed storage space and the outside occurs in the base material, the fatigue crack can be detected by a portion that passes through the fatigue crack and exits to the outside and exhibits a black color.

請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の疲労亀裂検出方法において、前記封止手段が前記基材を他材と締結する締結手段を兼ねたことを特徴とする。
上記の構成により、締結手段による封止の程度を適宜設定することにより、基材と他材との間をペースト状流動体を収納する収納空間とすることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the fatigue crack detection method according to the first aspect, the sealing means also serves as a fastening means for fastening the base material to another material.
With the above configuration, by appropriately setting the degree of sealing by the fastening means, a storage space for storing the paste-like fluid can be formed between the base material and the other material.

請求項４記載の本発明は、請求項１に記載の疲労亀裂検出方法において、前記封止手段が前記基材と他材とを接続するように溶接された溶接部であることを特徴とする。
上記の構成により、基材と他材と溶接部との間をペースト状流動体を収納する収納空間とすることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fatigue crack detection method according to the first aspect, the sealing means is a welded portion welded so as to connect the base material and another material. .
With the above configuration, a space for storing the paste-like fluid can be formed between the base material, the other material, and the welded portion.

請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のうちの１項に記載の疲労亀裂検出方法において、前記微粒子の粒径が１〜４０μｍであることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のうちの１項に記載の疲労亀裂検出方法において、前記ペースト状流動体の粘度を７０００ｃＰ〜３５０００ｃＰ（センチポワズ）としたことを特徴とする。
上記の構成により、基材などに生じた疲労亀裂とペースト状流動体との作用による黒い呈色を良好にすることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fatigue crack detection method according to the first aspect of the present invention, the particle diameter of the fine particles is 1 to 40 μm.
The present invention described in claim 6 is characterized in that, in the fatigue crack detection method according to one of claims 1 to 5, the viscosity of the paste-like fluid is 7000 cP to 35000 cP (centipoise). To do.
With the above configuration, it is possible to improve the black coloration due to the action of the fatigue cracks generated in the base material and the like and the paste-like fluid.

本発明の疲労亀裂検出方法によれば、収納空間に収納したペースト状流動体を疲労亀裂が生じた部分に作用させることができるから、疲労亀裂が生じた部分のみを確実に検出することが可能となる。 According to the fatigue crack detection method of the present invention, since the paste-like fluid stored in the storage space can be applied to the portion where the fatigue crack has occurred, it is possible to reliably detect only the portion where the fatigue crack has occurred. It becomes.

基材が中空状の空間を有し、収納空間を前記基材の空間を用いて構成する構成とすれば、基材や封止手段に生じた収納手段と外部とを連通する疲労亀裂を検出することが可能となる。
封止手段が締結手段を兼ねた構成とすれば、特別に封止手段を設けることなく、基材と他材との間をペースト状流動体を収納する収納空間として用い、封止手段自体に生じた疲労亀裂をも検出することが可能となる。
封止手段が基材と他材とを接続するように溶接された溶接部である構成とすれば、基材と他材と溶接部との間をペースト状流動体を収納する収納空間として用い、基材、他材、又は溶接部に生じた疲労亀裂を検出することが可能となる。 If the base material has a hollow space and the storage space is configured using the space of the base material, fatigue cracks that connect the storage means generated in the base material or sealing means and the outside are detected. It becomes possible to do.
If the sealing means also serves as a fastening means, the space between the base material and the other material is used as a storage space for storing the paste-like fluid without providing any special sealing means. It is possible to detect the generated fatigue crack.
If the sealing means is a welded portion welded so as to connect the base material and the other material, the space between the base material, the other material and the welded portion is used as a storage space for storing the paste-like fluid. It is possible to detect fatigue cracks generated in the base material, other materials, or welds.

微粒子の粒径を１μｍ〜４０μｍとする構成とすれば、疲労亀裂が微細に生じた段階から疲労亀裂の検出が可能となる。また、ペースト状流動体の粘度を７０００ｃＰ〜３５０００ｃＰとする構成により、微粒子を偏在させずに均質に分散させ、またペースト状流動体の疲労亀裂内への流入を円滑にして、疲労亀裂とペースト状流動体との作用による黒い呈色を良好にすることができるから、検出を容易にすることが可能となる。 If the particle diameter of the fine particles is 1 μm to 40 μm, the fatigue cracks can be detected from the stage where the fatigue cracks are finely generated. Further, the viscosity of the paste-like fluid is set to 7000 cP to 35000 cP so that the fine particles can be uniformly dispersed without being unevenly distributed, and the inflow of the paste-like fluid into the fatigue cracks can be facilitated. Since the black coloration due to the action with the fluid can be improved, detection can be facilitated.

第１の実施形態による疲労亀裂検出方法のフローチャートFlowchart of a fatigue crack detection method according to the first embodiment 収納手段としてマイクロカプセルを用いた構成を概略的に示す断面図Sectional drawing which shows schematically the structure using a microcapsule as an accommodating means 収納手段として基材の一部を用いた構成を概略的に示す断面図Sectional drawing which shows schematically the structure using a part of base material as a storage means ペースト状流動体を封入したマイクロカプセルを模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically the microcapsule which enclosed the paste-like fluid 第２の実施形態による疲労亀裂検出方法を段階的かつ模式的に示す断面図Sectional drawing which shows the fatigue crack detection method by 2nd Embodiment typically and stepwise 第３の実施形態による疲労亀裂検出方法（その１）を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically the fatigue crack detection method (the 1) by 3rd Embodiment 第３の実施形態による疲労亀裂検出方法（その２）を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically the fatigue crack detection method (the 2) by 3rd Embodiment 第３の実施形態による疲労亀裂検出方法（その３）を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically the fatigue crack detection method (the 3) by 3rd Embodiment 第３の実施形態による疲労亀裂検出方法（その４）を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically the fatigue crack detection method (the 4) by 3rd Embodiment 疲労亀裂の発生および進展を説明する図Diagram explaining the occurrence and progress of fatigue cracks

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態につき、図１〜図４を参照して以下に説明する。
図１は、本実施形態による疲労亀裂検出方法のフローチャートである。同図に示すように、本実施形態の疲労亀裂検出方法は、金属製の基材の硬度以上の硬度を有する金属または金属酸化物の微粒子を含むペースト状流動体を収納手段の閉ざされた空間に収納し、収納手段を金属製の基材の表面近傍に固定的に臨ませるステップ（Ｓ１０、以下、適宜「固定ステップ」という。）と、疲労亀裂の進展に伴う収納手段に生じた亀裂からのペースト状流動体の流動による疲労亀裂に対する作用により疲労亀裂を検出するステップ（Ｓ２０、以下、適宜「検出ステップ」という。）と、を有している。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a flowchart of a fatigue crack detection method according to this embodiment. As shown in the figure, the fatigue crack detection method of the present embodiment is a space in which a paste-like fluid containing metal or metal oxide fine particles having a hardness equal to or higher than the hardness of a metal base material is closed. And a step of fixing the storage means in the vicinity of the surface of the metal base material (S10, hereinafter referred to as “fixing step” as appropriate) and a crack generated in the storage means accompanying the development of fatigue cracks. A step of detecting a fatigue crack by an action on the fatigue crack caused by the flow of the pasty fluid (S20, hereinafter referred to as “detection step” as appropriate).

固定ステップ（Ｓ１０）は、ペースト状流動体を収納した収納手段を金属製の基材の表面近傍に固定的に臨ませるステップである。このため、後の検出ステップ（Ｓ２０）における検出精度を良好なものとすることができる。
例えば、金属製の基材表面に塗布してペースト状流動体を臨ませる構成とした場合、（１）外圧を受けてペースト状流動体の量が不足する部分が生じること、（２）垂直面に適用した部分が重力により流動してペースト状流動体の塗布厚が不足する部分が生じること、（３）水流や接触などの外部からの物理的要因によりペースト状流動体が除去されたりすることなどが起こりうる。したがって、正確な検出のために必要な量のペースト状流動体が存在していない領域において疲労亀裂が発生した場合、正確に検出することができない。
しかし、固定ステップにおいてペースト状流動体を収納した収納手段を金属製の基材の表面近傍に固定的に臨ませることにより、上述した外圧、重力および物理的要因などの影響によって、金属製の基材の表面近傍のペースト状流動体の量が変動することを防止することができる。このため、疲労亀裂を正確に検出することが可能となる。 The fixing step (S10) is a step in which the storage means storing the paste-like fluid is fixedly faced near the surface of the metal substrate. For this reason, the detection accuracy in the subsequent detection step (S20) can be improved.
For example, when it is configured to be applied to the surface of a metal base material so that the paste-like fluid is exposed, (1) a portion where the amount of the paste-like fluid is insufficient due to external pressure is generated, and (2) a vertical surface The part applied to the fluid flows due to gravity, resulting in a part where the paste fluid is not sufficiently coated. (3) The paste fluid is removed due to external physical factors such as water flow or contact. Etc. can occur. Therefore, when a fatigue crack occurs in a region where the amount of pasty fluid necessary for accurate detection does not exist, it cannot be detected accurately.
However, by placing the storage means storing the paste-like fluid in the fixing step in the vicinity of the surface of the metal base material, the metal base is affected by the influence of the external pressure, gravity and physical factors described above. It is possible to prevent the amount of the paste-like fluid near the surface of the material from fluctuating. For this reason, it becomes possible to detect a fatigue crack correctly.

本発明を適用する対象となる基材２０としては、特に制限はなく、鉄、炭素鋼、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、チタン、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金など、疲労亀裂の発生が問題となる構造用金属のすべてが対象となる。主な適用箇所としては、切欠き部や溶接部等、疲労亀裂の発生が予想される応力集中部があげられる。 The base material 20 to which the present invention is applied is not particularly limited, and the occurrence of fatigue cracks such as iron, carbon steel, stainless steel, copper, aluminum, titanium, aluminum alloy, magnesium alloy, and titanium alloy is a problem. All of the structural metals will be covered. The main application locations include stress-concentrated portions where fatigue cracks are expected to occur, such as notches and welds.

固定ステップにおける収納手段としては、マイクロカプセル、基材の一部、封止手段などを用いることができる。なお、「収納手段を金属製の基材の表面近傍に固定的に臨ませる」とは、使用状態において想定される、一般的な外圧、重力および物理的要因などの影響によって、その内部のペースト状流動体の量や状態が変化しないように、金属製の基材の表面近傍に収納手段を位置させることをいう。 As the storage means in the fixing step, microcapsules, a part of the base material, sealing means, and the like can be used. Note that “the storage means is fixedly placed near the surface of the metal substrate” means that the paste in the interior is affected by the effects of general external pressure, gravity, physical factors, and the like that are assumed in use. The storage means is positioned in the vicinity of the surface of the metal base so that the amount and state of the fluid are not changed.

図２は収納手段としてマイクロカプセルを用いた構成を概略的に示す断面図である。同図に示すように、ペースト状流動体１１を収納したマイクロカプセル１２を含む塗料組成物１０を基材２０の表面に塗布して硬化または固化させることにより、ペースト状流動体１１を基材２０の表面近傍に固定的に臨ませることができる。 FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration using microcapsules as storage means. As shown in the figure, the paste fluid 11 is applied to the substrate 20 by applying a coating composition 10 including the microcapsules 12 containing the paste fluid 11 to the surface of the substrate 20 and curing or solidifying it. Can be fixedly placed near the surface.

図３は収納手段として基材の一部を用いた構成を概略的に示す断面図である。同図に示すように、基材２０内部の空間を収納空間として用いることにより、ペースト状流動体１１を基材２０の表面近傍に固定的に臨ませることができる。 FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a configuration in which a part of the base material is used as the storage means. As shown in the figure, by using the space inside the base material 20 as a storage space, the paste-like fluid 11 can be fixedly faced near the surface of the base material 20.

検出ステップ（Ｓ２０）は、疲労亀裂２１に対するペースト状流動体１１の作用により金属製の基材２０の疲労亀裂２１を検出するステップである。基材２０に疲労亀裂２１が生じた場合、疲労亀裂２１の進展により収納手段に亀裂が発生しペースト状流動体１１が流出する。そして、流出したペースト状流動体１１が疲労亀裂２１の内部に流入する。この流入したペースト状流動体１１中の微粒子である微細粒１４が疲労亀裂２１内部において一種の固体くさび１７（図５参照）を形成する。この後、繰り返し荷重の作用に伴う疲労亀裂２１が開口と閉口とを繰り返す挙動により、疲労亀裂２１と固体くさび１７との間に強い圧縮力が繰り返し作用する。この作用により、疲労亀裂２１の亀裂面において基材２０の硬度以上の硬度を有する微細粒１４により形成された固体くさび１７により基材２０の一部が研削される。そして、研削された基材２０の微細粉が黒色を呈するとともに、疲労亀裂２１の開閉口挙動によるポンプ作用によりペースト状流動体１１成分の油と混然一体となって外部にまで達し黒色標２２として現れる。この結果、基材２０における疲労亀裂２１の発生および進展を目視により容易に検出することが可能となる（図２、図３参照）。
黒色標２２は疲労亀裂２１の亀裂面で研削された基材２０の微細粉末が顕著な黒色を呈しているものであり、この黒色の微細粉末は水や油に溶けない一種の顔料であるので、染料のような紫外線による褪色を生じない。 The detection step (S <b> 20) is a step of detecting the fatigue crack 21 of the metal base material 20 by the action of the paste fluid 11 on the fatigue crack 21. When the fatigue crack 21 occurs in the base material 20, the crack is generated in the storage means due to the progress of the fatigue crack 21, and the paste-like fluid 11 flows out. The pasty fluid 11 that has flowed out flows into the fatigue crack 21. The fine particles 14 that are fine particles in the paste-like fluid 11 that has flowed in form a kind of solid wedge 17 (see FIG. 5) inside the fatigue crack 21. Thereafter, a strong compressive force acts repeatedly between the fatigue crack 21 and the solid wedge 17 due to the behavior that the fatigue crack 21 accompanying the action of the repeated load repeats opening and closing. By this action, a part of the base material 20 is ground by the solid wedge 17 formed by the fine grains 14 having a hardness equal to or higher than the hardness of the base material 20 on the crack surface of the fatigue crack 21. Then, the ground fine powder of the base material 20 exhibits a black color, and by the pumping action due to the opening and closing behavior of the fatigue crack 21, it is mixed with the oil of the pasty fluid 11 component and reaches the outside to reach the outside. Appears as As a result, it is possible to easily detect the occurrence and progress of the fatigue crack 21 in the base material 20 by visual observation (see FIGS. 2 and 3).
In the black mark 22, the fine powder of the base material 20 ground at the crack surface of the fatigue crack 21 exhibits a remarkable black color, and this black fine powder is a kind of pigment that is not soluble in water or oil. Does not cause fading due to ultraviolet rays like dyes.

以上のとおり、本実施形態の疲労亀裂検出方法によれば、その内部にペースト状流動体を収納した収納手段が基材の表面近傍に位置している状態を維持し、基材に生じた疲労亀裂にペースト状流動体を作用させることができる。このため、表面近傍に維持しているペースト状流動体を、疲労亀裂が生じた部分に作用させて、疲労亀裂が生じた部分のみを確実に検出することが可能となる。また、検出に用いられる黒色標を構成する微細粉末は一種の顔料であるので、発色した後に紫外線に曝されることにより褪色が生じて視認性が低下する問題が生じることがない。 As described above, according to the fatigue crack detection method of the present embodiment, the storage means that stores the paste-like fluid therein maintains the state where the storage means is positioned in the vicinity of the surface of the base material, and fatigue generated in the base material A pasty fluid can act on the crack. For this reason, it becomes possible to make the pasty fluid maintained near the surface act on the portion where the fatigue crack has occurred and reliably detect only the portion where the fatigue crack has occurred. Further, since the fine powder constituting the black mark used for detection is a kind of pigment, there is no problem that visibility is lowered due to fading due to exposure to ultraviolet rays after color development.

（第２の実施形態）
本実施形態では、収納手段としてマイクロカプセルを用いる疲労亀裂検出方法および疲労亀裂検出塗料組成物について、図４および図５を参酌して説明する。上述した実施形態と機能が同じ部材およびステップには同じ番号を付し、本実施形態では説明を省略する。 (Second Embodiment)
In the present embodiment, a fatigue crack detection method and a fatigue crack detection coating composition using microcapsules as storage means will be described with reference to FIGS. 4 and 5. Members and steps having the same functions as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted in this embodiment.

図４はペースト状流動体を封入したマイクロカプセルを模式的に示す断面図である。同図に示すように、マイクロカプセル１２はマイクロカプセル殻１３内の空間にペースト状流動体１１を内包している。ペースト状流動体１１は、基材２０（図２参照）の硬度以上の硬度を有する微細粒１４と粘性油１５を含有している。 FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a microcapsule enclosing a paste-like fluid. As shown in the figure, the microcapsule 12 encloses a paste-like fluid 11 in the space inside the microcapsule shell 13. The paste-like fluid 11 contains fine particles 14 and viscous oil 15 having a hardness equal to or higher than the hardness of the substrate 20 (see FIG. 2).

（疲労亀裂検出方法）
図５は本実施形態による疲労亀裂検出方法を段階的かつ模式的に示す断面図である。
図５（ａ）は、固定ステップ（Ｓ１０、図１参照）において、基材２０の表面に塗料組成物１０が設けられた状態を示している。同図に示す通り、疲労亀裂の発生が懸念される基材２０の表面に、マイクロカプセル１２と流体状樹脂組成物１６とを混合して得られた塗料組成物１０を塗布して硬化または固化させ、疲労亀裂検出用の被覆膜を形成しておく。このように、マイクロカプセル１２と流体状樹脂組成物１６とを混合して塗料組成物１０を生成し、塗料組成物（疲労亀裂検出塗料組成物）１０を基材２０の表面に塗布し、流体状樹脂組成物１６を硬化または固化させることにより、マイクロカプセルを基材２０の表面近傍に固定的に臨ませることができる。 (Fatigue crack detection method)
FIG. 5 is a sectional view schematically and stepwise showing the fatigue crack detection method according to the present embodiment.
FIG. 5A shows a state in which the coating composition 10 is provided on the surface of the substrate 20 in the fixing step (S10, see FIG. 1). As shown in the figure, the coating composition 10 obtained by mixing the microcapsule 12 and the fluid resin composition 16 is applied to the surface of the base material 20 where the occurrence of fatigue cracks is a concern, and is cured or solidified. Then, a coating film for detecting fatigue cracks is formed. Thus, the microcapsule 12 and the fluid resin composition 16 are mixed to produce the coating composition 10, and the coating composition (fatigue crack detection coating composition) 10 is applied to the surface of the base material 20. By curing or solidifying the resin-like resin composition 16, the microcapsules can be fixedly faced near the surface of the substrate 20.

図５（ｂ）から図５（ｄ）は、検出ステップ（Ｓ２０、図１参照）において、基材２０に生じた疲労亀裂２１が外部から目視により検出可能となる過程を示している。 FIG. 5B to FIG. 5D show a process in which the fatigue crack 21 generated in the base material 20 can be visually detected from the outside in the detection step (S20, see FIG. 1).

図５（ｂ）は、基材２０に生じた疲労亀裂２１にペースト状流動体１１が流入した状態を示している。同図に示すように、基材２０の表面に疲労亀裂２１が生じると、その成長に伴い、疲労亀裂２１は塗料組成物１０が硬化または固化してなる被覆膜に塗膜亀裂２３となって伝播する。その伝播経路にあるマイクロカプセル１２に亀裂が生じて破壊されて、その内部からペースト状流動体１１が流出する。流出したペースト状流動体１１は、基材２０の疲労亀裂２１および塗料組成物１０の塗膜亀裂２３の開閉に伴うポンプ作用や毛細管現象によって、基材２０の疲労亀裂２１内部にまで流入し、一種の固体くさび１７を形成する。この固体くさび１７が疲労亀裂２１の開閉挙動を抑制することにより疲労亀裂２１の進展を抑制し、基材２０の疲労寿命が長くなる効果をも奏する。 FIG. 5B shows a state in which the paste-like fluid 11 flows into the fatigue crack 21 generated in the base material 20. As shown in the figure, when a fatigue crack 21 is generated on the surface of the base material 20, the fatigue crack 21 becomes a coating film crack 23 on a coating film formed by curing or solidifying the coating composition 10 with the growth. Propagate. The microcapsule 12 in the propagation path is cracked and destroyed, and the paste fluid 11 flows out from the inside. The spilled paste-like fluid 11 flows into the fatigue crack 21 of the base material 20 due to the pumping action and capillary action accompanying opening and closing of the fatigue crack 21 of the base material 20 and the coating film crack 23 of the coating composition 10, A kind of solid wedge 17 is formed. The solid wedge 17 suppresses the opening and closing behavior of the fatigue crack 21, thereby suppressing the progress of the fatigue crack 21 and also exerting the effect of increasing the fatigue life of the base material 20.

疲労亀裂２１に起因しない割れ２４が塗料組成物１０の被覆膜に生じた場合も、マイクロカプセル１２に亀裂が生じて破壊されてペースト状流動体１１が流出する。しかし、割れ２４が生じた場所には基材２０の疲労亀裂２１が生じていない。このため、流出したペースト状流動体１１が基材２０に作用して呈色することはない。 Even when the crack 24 not caused by the fatigue crack 21 occurs in the coating film of the coating composition 10, the microcapsule 12 is cracked and broken, and the paste-like fluid 11 flows out. However, the fatigue crack 21 of the base material 20 is not generated at the place where the crack 24 is generated. For this reason, the paste-like fluid 11 that has flowed out does not act on the base material 20 to cause coloration.

図５（ｃ）は、疲労亀裂２１に流入したペースト状流動体１１が固体くさび１７を形成し、疲労亀裂２１に作用している状態を示す。同図に示すように、疲労亀裂２１内部に到達したペースト状流動体１１は、疲労亀裂２１内部で固体くさび１７を形成する。このため、繰り返し荷重の作用に伴う疲労亀裂２１の開閉口挙動により、疲労亀裂２１と固体くさび１７（微細粒１４）との間には強い圧縮力が繰り返し作用する。この作用により、疲労亀裂２１の亀裂面の一部が高硬度の微細粒１４により研削され、研削された基材２０の微細粉は黒色を呈する。 FIG. 5C shows a state in which the paste-like fluid 11 that has flowed into the fatigue crack 21 forms a solid wedge 17 and acts on the fatigue crack 21. As shown in the figure, the pasty fluid 11 that has reached the inside of the fatigue crack 21 forms a solid wedge 17 inside the fatigue crack 21. For this reason, a strong compressive force acts repeatedly between the fatigue crack 21 and the solid wedge 17 (fine grains 14) due to the opening / closing behavior of the fatigue crack 21 accompanying the action of the repeated load. By this action, a part of the crack surface of the fatigue crack 21 is ground by the fine particles 14 having high hardness, and the ground fine powder of the base material 20 exhibits a black color.

対して、塗料組成物１０に疲労亀裂２１に起因しない割れ２４が生じた場合、固体くさび１７は形成されない。したがって、疲労亀裂２１の亀裂面の一部が高硬度の微細粒１４により研削され、研削された基材２０の微細粉が黒色を呈することはない。 On the other hand, when the crack 24 which does not originate in the fatigue crack 21 arises in the coating composition 10, the solid wedge 17 is not formed. Therefore, a part of the crack surface of the fatigue crack 21 is ground by the fine particles 14 with high hardness, and the fine powder of the ground base material 20 does not exhibit a black color.

図５（ｄ）は、固体くさび１７と疲労亀裂２１との作用により黒色を呈した状態を示している。同図に示すように、固体くさび１７により疲労亀裂２１内で研削され、黒色を呈した基材２０の微細粉は、疲労亀裂２１の開閉口挙動によるポンプ作用により、ペースト状流動体１１の粘性油１５と混然一体となって、基材２０の疲労亀裂２１および塗料組成物１０の塗膜亀裂２３を逆流して塗料組成物１０の表面にまで達し黒色標２２となる。白色または淡色の塗料組成物１０の表面において黒色標２２が黒く発色することにより、明瞭なコントラストをなす。このため、基材２０における疲労亀裂２１の発生および進展箇所を目視により容易に検出することができる。 FIG. 5D shows a state in which the solid wedge 17 and the fatigue crack 21 exhibit a black color. As shown in the figure, the fine powder of the base material 20 that is ground in the fatigue crack 21 by the solid wedge 17 and exhibits a black color is the viscosity of the paste fluid 11 due to the pumping action by the opening and closing behavior of the fatigue crack 21. It is mixed with the oil 15 and flows back through the fatigue crack 21 of the base material 20 and the coating film crack 23 of the coating composition 10 to reach the surface of the coating composition 10 and becomes a black mark 22. When the black mark 22 is colored black on the surface of the white or light-colored coating composition 10, a clear contrast is formed. For this reason, generation | occurrence | production and the propagation location of the fatigue crack 21 in the base material 20 are easily detectable by visual observation.

対して、疲労亀裂２１に起因しない割れ２４が生じた場合、疲労亀裂２１と固体くさび１７との間の作用による黒色標２２が塗料組成物１０の表面に発生することはない。したがって、疲労亀裂２１が発生していない箇所に塗料組成物１０の割れ２４が生じた場合には、疲労亀裂２１が誤って検出されることはない。 On the other hand, when the crack 24 not caused by the fatigue crack 21 occurs, the black mark 22 due to the action between the fatigue crack 21 and the solid wedge 17 does not occur on the surface of the coating composition 10. Therefore, when the crack 24 of the coating composition 10 is generated at a place where the fatigue crack 21 has not occurred, the fatigue crack 21 is not erroneously detected.

（疲労亀裂検出塗料組成物）
上述した疲労亀裂検出方法に用いられる塗料組成物である本実施形態の疲労亀裂検出塗料組成物について、以下に説明する。 (Fatigue crack detection coating composition)
The fatigue crack detection coating composition of this embodiment, which is a coating composition used in the above-described fatigue crack detection method, will be described below.

塗料組成物１０は、金属製の基材２０の硬度以上の硬度を有する金属または金属酸化物の微細粒１４と粘性油１５を含むペースト状流動体１１をマイクロカプセル殻１３内の空間に収納したマイクロカプセル１２と、流体状樹脂組成物１６とを混合させて生成したものである（図４、図５（ａ）参照）。 In the coating composition 10, a paste-like fluid 11 containing fine particles 14 of metal or metal oxide having a hardness equal to or higher than the hardness of the metal substrate 20 and viscous oil 15 is accommodated in a space inside the microcapsule shell 13. The microcapsule 12 is produced by mixing the fluid resin composition 16 (see FIGS. 4 and 5A).

本発明の塗料組成物１０を構成するマイクロカプセル１２には、基本的に従来公知のマイクロカプセル化技術を用いることができる。ペースト状流動体１１を封入するマイクロカプセル１２の製造手法としては、コアセルベーション法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、界面重合法、液中硬化法など従来公知の方法を用いることができる。 For the microcapsules 12 constituting the coating composition 10 of the present invention, a conventionally known microencapsulation technique can be basically used. As a manufacturing method of the microcapsule 12 in which the paste-like fluid 11 is encapsulated, a conventionally known method such as a coacervation method, an in-situ polymerization method, an interfacial polymerization method, or a liquid curing method can be used.

まず、微細粒１４と粘性油１５を均一になるまで混合してペースト状流動体１１とする。混合の際のペースト状流動体１１に対する微細粒１４の割合は、２０重量％〜７０重量％程度が好ましい。このペースト状流動体１１を芯（コア）物質として、上記の方法により図４に示すマイクロカプセル１２を製造することができる。 First, the fine particles 14 and the viscous oil 15 are mixed until they become uniform to obtain a paste-like fluid 11. The ratio of the fine particles 14 to the paste-like fluid 11 during mixing is preferably about 20% by weight to 70% by weight. Using the paste-like fluid 11 as a core substance, the microcapsule 12 shown in FIG. 4 can be manufactured by the above method.

マイクロカプセル１２の被着体（芯物質）であるペースト状流動体１１の表面に被覆層であるマイクロカプセル殻１３を形成する。この際のマイクロカプセル膜の安定性を考慮すると、マイクロカプセル殻１３としては、ゼラチン、メラミン樹脂および尿素樹脂が適している。 A microcapsule shell 13 that is a coating layer is formed on the surface of a paste-like fluid 11 that is an adherend (core substance) of the microcapsule 12. Considering the stability of the microcapsule film at this time, gelatin, melamine resin and urea resin are suitable as the microcapsule shell 13.

マイクロカプセル１２は、透明／半透明あるいは白色／淡色系の材料をもって構成することが好ましい。透明／半透明あるいは白色／淡色系の材料としては、一般に用いられているものを用いればよい。この構成により、割れていないマイクロカプセル１２と、基材２０の疲労亀裂２１の発生した箇所を示す黒色標２２とのコントラストが明確になり、目視確認が容易となる。 The microcapsule 12 is preferably composed of a transparent / translucent or white / light-colored material. As the transparent / semi-transparent or white / light-colored material, a generally used material may be used. With this configuration, the contrast between the microcapsules 12 that are not cracked and the black marks 22 that indicate the places where the fatigue cracks 21 of the substrate 20 are generated becomes clear, and visual confirmation becomes easy.

マイクロカプセル１２の粒径は、１０μｍ〜１０００μｍとすることが好ましい。これにより、基材２０の疲労亀裂２１の発生した箇所を示す黒色標２２を生じさせるためのペースト状流動体１１のカプセル内収納分量を十分なものとするとともに、塗料組成物１０が硬化または固化して形成される被覆膜の強度を確保することができる。 The particle size of the microcapsule 12 is preferably 10 μm to 1000 μm. As a result, the encapsulated amount of the paste-like fluid 11 for generating the black mark 22 indicating the location where the fatigue crack 21 of the base material 20 is generated is sufficient, and the coating composition 10 is cured or solidified. Thus, the strength of the coating film formed can be ensured.

流体状樹脂組成物１６としては、塗料やコーティング剤等に使用される各種の硬化性もしくは固化性の流体状樹脂組成物を好ましく使用することができる。流体状樹脂組成物１６としては、例えばエポキシ系、ウレタン系、アクリル系、硝化綿系、シリコーン系、変成シリコーン系の塗料、コーティング剤、被覆剤等を使用することができる。特にビスフェノールＡ型やビスフェノールＦ型等のエポキシ樹脂が好ましい。 As the fluid resin composition 16, various curable or solidified fluid resin compositions used for paints, coating agents and the like can be preferably used. As the fluid resin composition 16, for example, epoxy-based, urethane-based, acrylic-based, nitrified cotton-based, silicone-based, modified silicone-based paints, coating agents, coating agents, and the like can be used. Epoxy resins such as bisphenol A type and bisphenol F type are particularly preferable.

これらの塗料、コーティング剤、被覆剤は、加熱、湿気、光の照射、２液混合等の様々な手段で硬化する反応性の樹脂組成物を主成分としてもよいし、上記の種々の樹脂を溶剤に溶解した形態で被着体に塗布し溶剤の蒸散により固化されてもよく、また両方の手段を併用してもよい。さらに水性塗料および無溶剤塗料でも同様に使用できる。 These paints, coating agents, and coating agents may contain as a main component a reactive resin composition that cures by various means such as heating, moisture, light irradiation, and two-component mixing. It may be applied to the adherend in a form dissolved in a solvent and solidified by evaporation of the solvent, or both means may be used in combination. Further, water-based paints and solvent-free paints can be used similarly.

また、流体状樹脂組成物１６には、無機粉末など、塗膜の強度を向上させる充填材を添加することが好ましい。この充填材としては、酸化チタン、炭化カルシウム、タルク等が好ましい。特に、充填材に白色または淡色系のものを選択することにより、疲労亀裂検出時の黒色標２２の黒発色とのコントラストが増し、視認性が良くなる。 Moreover, it is preferable to add to the fluid resin composition 16 a filler that improves the strength of the coating film, such as an inorganic powder. As this filler, titanium oxide, calcium carbide, talc and the like are preferable. In particular, by selecting a white or light-colored filler as the filler, the contrast with the black color of the black mark 22 at the time of fatigue crack detection is increased, and the visibility is improved.

マイクロカプセル１２は、流体状樹脂組成物１６と混合されて、塗料組成物１０となる。この塗料組成物１０は、構造物の基材２０に塗布された後に硬化または固化して、塗膜を形成する。この塗膜の厚さは特に制限されず、最適範囲はマイクロカプセル１２の粒径によって異なるが、一般的には１０μｍ以上１０００μｍ以下、特に１００μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましい。 The microcapsule 12 is mixed with the fluid resin composition 16 to form the coating composition 10. The coating composition 10 is applied to the substrate 20 of the structure and then cured or solidified to form a coating film. The thickness of the coating film is not particularly limited, and the optimum range varies depending on the particle size of the microcapsule 12, but is generally preferably 10 μm or more and 1000 μm or less, particularly preferably 100 μm or more and 500 μm or less.

塗膜厚を１０μｍ以上とすることにより、使用できるマイクロカプセル１２の粒径の制限が少なくなる。また、マイクロカプセル１２内のペースト状流動体１１の絶対量が不足したり、塗料組成物１０により形成された被覆層の亀裂によりカプセルが破壊されにくくなったりすることを防止できる。また、塗膜厚を１０００μｍ以下とすることにより、原料コストや塗工の手間を減らすことができる。したがって、塗料組成物１０により形成された塗膜厚を上述した範囲内とすることにより、疲労亀裂２１の検出感度を良好にすることができる。 By setting the coating thickness to 10 μm or more, there is less restriction on the particle size of the microcapsules 12 that can be used. In addition, it is possible to prevent the absolute amount of the paste-like fluid 11 in the microcapsule 12 from being insufficient, or the capsule from being easily broken due to a crack in the coating layer formed by the coating composition 10. Moreover, the raw material cost and the effort of a coating can be reduced by making a coating-film thickness into 1000 micrometers or less. Therefore, the detection sensitivity of the fatigue crack 21 can be improved by setting the thickness of the coating film formed by the coating composition 10 within the above-described range.

マイクロカプセル１２と流体状樹脂組成物１６との重量比率は、マイクロカプセル１２：流体状樹脂組成物１６＝２０：８０〜６０：４０の範囲とすることが好ましい。
また、ペースト状流動体１１の粘度は、７０００ｃＰ〜３５０００ｃＰ（センチポワズ）とすることが好ましい。なお、１０００ｃＰ＝１０Ｐ＝１Ｐａ・ｓ（パスカル秒）である。
この構成により、ペースト状流動体１１が疲労亀裂２１に入り込むのに適した量、粘度となり、基材２０に生じた疲労亀裂２１とペースト状流動体１１との作用による黒色標２２による呈色が良好となる。 The weight ratio between the microcapsule 12 and the fluid resin composition 16 is preferably in the range of microcapsule 12: fluid resin composition 16 = 20: 80 to 60:40.
Moreover, it is preferable that the viscosity of the paste-form fluid 11 shall be 7000 cP-35000 cP (centipoise). Note that 1000 cP = 10 P = 1 Pa · s (Pascal second).
With this configuration, the amount and viscosity suitable for the paste-like fluid 11 to enter the fatigue crack 21 are obtained, and the coloration by the black mark 22 due to the action of the fatigue crack 21 and the paste-like fluid 11 generated in the base material 20 is achieved. It becomes good.

ペースト状流動体１１に含まれている微細粒１４は、基材２０の硬度と同等、または、それよりも高い硬度を有する微細粒である。例えば、金属の基材２０のビッカース硬度が１８０である場合には、微細粒１４としてビッカース硬度が１８０以上の材料を使用する。 The fine particles 14 included in the pasty fluid 11 are fine particles having a hardness equivalent to or higher than the hardness of the base material 20. For example, when the Vickers hardness of the metal substrate 20 is 180, a material having a Vickers hardness of 180 or more is used as the fine particles 14.

疲労亀裂２１検出時の視認性を良くするため、マイクロカプセル１２の芯（コア）物質となるペースト状流動体１１は白色または淡色であることが好ましい。また、ペースト状流動体１１の成分である微細粒１４も白色または淡色であることが好ましい。例えば、高硬度で白色または淡色系のセラミックス粉末、特に比較的安価で白色のアルミナ粉末などが好ましい。微細粒１４の粒径は、篩を用いて１μ〜４０μｍ程度（平均粒径１５μｍ程度）に揃えることが望ましい。
なお、微細粒１４の粒径は、マイクロカプセル１２の粒径との組み合わせに応じて、適宜設定すればよい。 In order to improve the visibility at the time of detecting the fatigue crack 21, it is preferable that the paste-like fluid 11 that becomes the core material of the microcapsule 12 is white or light color. Moreover, it is preferable that the fine particle 14 which is a component of the paste-form fluid 11 is also white or light color. For example, a high-hardness white or light-colored ceramic powder, particularly a relatively inexpensive white alumina powder is preferable. The particle size of the fine particles 14 is desirably adjusted to about 1 to 40 μm (average particle size of about 15 μm) using a sieve.
The particle diameter of the fine particles 14 may be set as appropriate according to the combination with the particle diameter of the microcapsules 12.

粘性油１５は微細粒１４と混合される油であり、５０００ｃＰ〜３００００ｃＰ（センチポワズ）程度の粘度を有する油を使用する。特に、例えばシリコーングリースのように、白色もしくは淡色を呈し、化学的に安定であり、粘度の温度依存性が低い油を使用することが望ましい。その他、ポリブテンのような炭化水素系油や、鉱油、オレイン酸、マレイン酸等の有機酸系油が用いられる。 The viscous oil 15 is an oil mixed with the fine particles 14, and an oil having a viscosity of about 5000 cP to 30000 cP (centipoise) is used. In particular, it is desirable to use an oil that exhibits a white or light color, such as silicone grease, is chemically stable, and has a low viscosity temperature dependency. In addition, hydrocarbon oils such as polybutene and organic acid oils such as mineral oil, oleic acid and maleic acid are used.

上述した本実施形態の疲労亀裂検出方法および疲労亀裂検出塗料組成物によれば、基材の表面近傍に固定的にマイクロカプセルを維持し、基材に生じた疲労亀裂にマイクロカプセル内のペースト状流動体を作用させることができる。収納手段としてマイクロカプセルを用いる構成によれば、基材の表面近傍に固定的にマイクロカプセルを維持して、基材に生じた疲労亀裂にマイクロカプセル内のペースト状流動体を作用させることができるから、疲労亀裂が生じた部分のみを確実に検出することが可能となる。
また、基材表面にペースト状流動体を直接塗布した場合、ペースト状流動体を周囲の環境から保護するために必要となるプライマー樹脂組成物による保護層の形成が不要となる。したがって、マイクロカプセル１２を含む塗料組成物１０を用いることにより、固定ステップ（Ｓ１０、図１参照）を塗布と硬化または固化の１回として、工数を少なくすることができる。さらに、用いるペースト状流動体の量を少なくすることもできる。 According to the fatigue crack detection method and the fatigue crack detection coating composition of the present embodiment described above, the microcapsules are fixedly maintained in the vicinity of the surface of the base material, and the paste in the microcapsules is formed in the fatigue cracks generated in the base material. A fluid can be allowed to act. According to the configuration using the microcapsule as the storage means, the microcapsule can be fixedly maintained in the vicinity of the surface of the base material, and the paste-like fluid in the microcapsule can act on fatigue cracks generated in the base material. Therefore, it is possible to reliably detect only the portion where the fatigue crack has occurred.
In addition, when the paste-like fluid is directly applied to the surface of the substrate, it is not necessary to form a protective layer with the primer resin composition necessary for protecting the paste-like fluid from the surrounding environment. Therefore, by using the coating composition 10 including the microcapsules 12, the fixing step (S10, see FIG. 1) can be reduced to one step of application and curing or solidification, thereby reducing the number of steps. Furthermore, the amount of paste-like fluid used can be reduced.

（第３の実施形態）
本実施形態では、収納手段としてマイクロカプセル以外を用いる疲労亀裂検出方法について、図６〜図９を参酌して説明する。上述した実施形態と機能が同じ部材およびステップには同じ番号を付し、本実施形態では説明を省略する。 (Third embodiment)
In the present embodiment, a fatigue crack detection method using something other than a microcapsule as a storage means will be described with reference to FIGS. Members and steps having the same functions as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted in this embodiment.

図６は本実施形態による疲労亀裂検出方法（その１）を模式的に示す断面図である。同図は、中空の基材２０（収納手段）の空間をペースト状流動体１１の収納空間２５として用いたパイプ構造を示しており、パイプの中心線を含む面で切断した縦断面図（左の図）と、パイプの中央付近を中心線に垂直な面で切断した横断面図（右の図）である。この構成により、図６（ａ）に示す基材２０（収納手段）に疲労亀裂２１（収納手段の亀裂）が生じた場合、図６（ｂ）に示すように、疲労亀裂２１（収納手段の亀裂）を通って外部に出てきたペースト状流動体１１により黒色標２２を形成する。したがって、疲労亀裂２１を容易に検出することができる。 FIG. 6 is a sectional view schematically showing the fatigue crack detection method (part 1) according to the present embodiment. This figure shows a pipe structure in which the space of the hollow base material 20 (storage means) is used as the storage space 25 of the paste-like fluid 11, and is a longitudinal sectional view cut along a plane including the center line of the pipe (left). ) And a cross-sectional view (right diagram) obtained by cutting the vicinity of the center of the pipe along a plane perpendicular to the center line. With this configuration, when a fatigue crack 21 (crack of the storage means) occurs in the base material 20 (storage means) shown in FIG. 6A, as shown in FIG. 6B, the fatigue crack 21 (of the storage means) The black mark 22 is formed by the paste-like fluid 11 that has come out through the cracks). Therefore, the fatigue crack 21 can be easily detected.

図６に示した疲労亀裂検出方法は、照明灯の基部、自転車のフレーム、中空車軸、海洋構造物のブレースなどに生じる疲労亀裂の検出方法として好適に用いることができる。また、パイプ同士を繋ぐ管継手にも適用することができる。 The fatigue crack detection method shown in FIG. 6 can be suitably used as a detection method for fatigue cracks generated in the base of an illuminating lamp, a bicycle frame, a hollow axle, a brace of an offshore structure, or the like. Moreover, it is applicable also to the pipe joint which connects pipes.

図７は本実施形態による疲労亀裂検出方法（その２）を模式的に示す断面図である。同図は、基材２０（収納手段）と他材３０（収納手段）とを締結するために設けられている孔（収納空間）２６、孔（収納空間）３６にペースト状流動体１１を収納し、孔２６・孔３６をボルト（封止手段、締結手段、収納手段）２７とナット（封止手段、締結手段、収納手段）２８を用いて、孔２６（収納空間）・孔３６（収納空間）を封止すると共に、基材２０（収納手段）と他材３０（収納手段）とを締結したボルト・ナット締結体を示している。 FIG. 7 is a sectional view schematically showing the fatigue crack detection method (part 2) according to the present embodiment. In the figure, the paste-like fluid 11 is stored in a hole (storage space) 26 and a hole (storage space) 36 provided for fastening the base material 20 (storage means) and the other material 30 (storage means). The hole 26 and the hole 36 are formed by using a bolt (sealing means, fastening means, storage means) 27 and a nut (sealing means, fastening means, storage means) 28, and the holes 26 (storage space) and holes 36 (storage). The bolt and nut fastening body which sealed the space | gap and fastened the base material 20 (storage means) and the other material 30 (storage means) is shown.

上記の構成により、図７（ａ）に示す基材２０（収納手段）の孔２６（収納空間）と外部とを連通する部分に疲労亀裂２１（収納手段の亀裂）が生じた場合、図７（ｂ）に示すように、ペースト状流動体１１が、疲労亀裂２１（収納手段の亀裂）を介して基材２０（収納手段）表面に達し黒色標２２を形成する。したがって、疲労亀裂２１を容易に検出することができる。 When the above-described configuration causes a fatigue crack 21 (cracking of the storage means) in a portion where the hole 26 (storage space) of the base material 20 (storage means) shown in FIG. As shown in (b), the paste-like fluid 11 reaches the surface of the base material 20 (storage means) via the fatigue crack 21 (crack of the storage means) and forms a black mark 22. Therefore, the fatigue crack 21 can be easily detected.

なお、図７では、基材２０（収納手段）に疲労亀裂２１が発生した場合を示したが、他材３０（収納手段）に疲労亀裂２１が発生した場合も同様に黒色標２２により検出することができる。また、ボルト２７（封止手段、締結手段、収納手段）、ナット２８（封止手段、締結手段、収納手段）に疲労亀裂２１が生じた場合も同様に黒色標２２により検出することができる。 7 shows the case where the fatigue crack 21 occurs in the base material 20 (storage means), but the case where the fatigue crack 21 occurs in the other material 30 (storage means) is similarly detected by the black mark 22. be able to. Similarly, when the fatigue crack 21 occurs in the bolt 27 (sealing means, fastening means, storage means) and the nut 28 (sealing means, fastening means, storage means), the black mark 22 can also be detected.

図８は本実施形態による疲労亀裂検出方法（その３）を模式的に示す断面図である。同図は、図７に示したボルト２７とナット２８の代わりにリベット（封止手段、締結手段、収納手段）２９を用いたリベット締結体を示している。
上記の構成によっても、図８（ａ）に示す基材２０（収納手段）の孔２６（収納空間）と外部とを連通する部分に疲労亀裂２１（収納手段の亀裂）が生じた場合、黒色標２２により疲労亀裂２１を容易に検出することができる。また、リベット２９（封止手段、締結手段、収納手段）や関連部品に疲労亀裂２１が生じた場合も同様に黒色標２２により検出することができる。 FIG. 8 is a sectional view schematically showing the fatigue crack detection method (part 3) according to the present embodiment. This figure shows a rivet fastening body using rivets (sealing means, fastening means, storage means) 29 instead of the bolts 27 and nuts 28 shown in FIG.
Even in the above configuration, when a fatigue crack 21 (crack of the storage means) occurs in a portion where the hole 26 (storage space) of the base material 20 (storage means) shown in FIG. The fatigue crack 21 can be easily detected by the mark 22. Similarly, when the fatigue crack 21 occurs in the rivet 29 (sealing means, fastening means, storage means) or related parts, the black mark 22 can be similarly detected.

なお、リベット２９（封止手段、締結手段、収納手段）により基材２０（収納手段）と他材３０（収納手段）とを固定する際、リベット孔である孔２６（収納空間）・孔３６（収納空間）を通常よりも大きめに開けて適宜空隙を設けることにより、孔２６（収納空間）・孔３６（収納空間）内にペースト状流動体１１を収納する空間を形成することができる。 In addition, when fixing the base material 20 (storage means) and the other material 30 (storage means) by the rivets 29 (sealing means, fastening means, storage means), holes 26 (storage spaces) and holes 36 which are rivet holes. A space for storing the paste-like fluid 11 can be formed in the hole 26 (storage space) and the hole 36 (storage space) by opening the (storage space) larger than usual and providing an appropriate gap.

図９は、本実施形態による疲労亀裂検出方法（その４）を模式的に示す断面図である。同図は、基材２０（収納手段）と他材３０（収納手段）とが、溶接部４０（収納手段）により接合固定されたすみ肉溶接継手ルート部を示している。同図に示すように、基材２０（収納手段）と他材３０（収納手段）と溶接部４０（収納手段）により形成される収納空間４１にペースト状流動体１１が収納されている。 FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the fatigue crack detection method (No. 4) according to the present embodiment. This figure shows a fillet welded joint root portion in which a base material 20 (housing means) and another material 30 (housing means) are joined and fixed by a welding portion 40 (housing means). As shown in the figure, the paste-like fluid 11 is stored in a storage space 41 formed by a base material 20 (storage means), another material 30 (storage means), and a welded portion 40 (storage means).

上記の構成により、図９（ａ）に示す溶接部４０（収納手段）に疲労亀裂２１（収納手段の亀裂）が生じた場合、図９（ｂ）に示すように、ペースト状流動体１１が疲労亀裂２１（収納手段の亀裂）を介して溶接部４０（収納手段）表面に達した部分に黒色標２２が形成される。したがって、疲労亀裂２１を容易に検出することができる。また、基材２０（収納手段）、他材３０（収納手段）に疲労亀裂２１が発生した場合も同様に黒色標２２により検出することができる。 With the above configuration, when the fatigue crack 21 (crack of the storage means) occurs in the welded portion 40 (storage means) shown in FIG. 9A, the paste-like fluid 11 is formed as shown in FIG. 9B. The black mark 22 is formed in a portion that reaches the surface of the welded portion 40 (storage means) through the fatigue crack 21 (crack of the storage means). Therefore, the fatigue crack 21 can be easily detected. Similarly, when the fatigue crack 21 occurs in the base material 20 (storage means) and the other material 30 (storage means), the black mark 22 can be similarly detected.

上述した本実施形態の疲労亀裂検出方法により、基材、他材、溶接部の表面近傍にペースト状流動体を維持し、疲労亀裂に作用させることができる。また、収納空間として基材の空間を用いる構成によれば、基材、他材、封止手段に生じた疲労亀裂にペースト状流動体を作用させることができる。したがって、疲労亀裂が生じた部分を確実に検出することが可能となる。
また、基材表面にペースト状流動体を直接塗布した場合に必要となるプライマー樹脂組成物が不要となる。 By the fatigue crack detection method of the present embodiment described above, the paste-like fluid can be maintained in the vicinity of the surface of the base material, the other material, or the welded portion, and can act on the fatigue crack. Moreover, according to the structure which uses the space of a base material as storage space, a paste-form fluid can be made to act on the fatigue crack which a base material, another material, and the sealing means produced. Therefore, it is possible to reliably detect the portion where the fatigue crack has occurred.
Moreover, the primer resin composition required when the paste-like fluid is directly applied to the surface of the substrate is not necessary .

本発明は、船舶、橋梁、道路、車輌、航空機、輸送・工作機械等の金属の基材に生じる疲労亀裂を早期かつ確実に検出する方法として利用することができる。 The present invention can ships, bridges, roads, vehicles, aircraft, utilize a fatigue crack occurring in the substrate of a metal, such as transportation and machine tools with early and reliably detect how.

１０塗料組成物（亀裂検出塗料組成物）
１１ペースト状流動体
１２マイクロカプセル（収納手段）
１３マイクロカプセル殻
１４微細粒（微粒子）
１５粘性油
１６流体状樹脂組成物（固化または硬化後）
２０基材（収納手段）
２１疲労亀裂（収納手段の亀裂）
２２黒色標
２５収納空間
２６、３６孔（収納空間）
２７ボルト（封止手段、締結手段、収納手段）
２８ナット（封止手段、締結手段、収納手段）
２９リベット（封止手段、締結手段、収納手段）
３０他材（収納手段）
４１収納空間 10 Coating composition (crack detection coating composition)
11 Pasty fluid 12 Microcapsule (housing means)
13 Microcapsule shell 14 Fine particles (fine particles)
15 Viscous oil 16 Fluid resin composition (after solidification or curing)
20 Base material (storage means)
21 Fatigue crack (crack of storage means)
22 Black mark 25 Storage space 26, 36 Hole (storage space)
27 bolts (sealing means, fastening means, storage means)
28 Nuts (sealing means, fastening means, storage means)
29 Rivet (sealing means, fastening means, storage means)
30 Other materials (storage means)
41 Storage space