JP2882904B2 - コーティング膜検査装置 - Google Patents
コーティング膜検査装置Info
- Publication number
- JP2882904B2 JP2882904B2 JP12827391A JP12827391A JP2882904B2 JP 2882904 B2 JP2882904 B2 JP 2882904B2 JP 12827391 A JP12827391 A JP 12827391A JP 12827391 A JP12827391 A JP 12827391A JP 2882904 B2 JP2882904 B2 JP 2882904B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating film
- water jet
- test
- pressure
- film inspection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えばＴｉＮやＣＢＮ等
をコーティングした切削工具において、コーティング膜
の耐摩耗性や耐衝撃性等を評価するためのコーティング
膜検査装置に関する。
をコーティングした切削工具において、コーティング膜
の耐摩耗性や耐衝撃性等を評価するためのコーティング
膜検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来において、例えばＴｉＮやＣＢＮ等
を表面にコーティングした切削工具の品質を評価する方
法には以下のようなものがある。
を表面にコーティングした切削工具の品質を評価する方
法には以下のようなものがある。
【０００３】（１）切削試験 コーティングを施した切削工具を用いて試験材料を所定
時間切削した後、コーティング膜の損傷状況から膜品質
を評価する方法。この評価方法によれば使用性能を直接
的に評価しているため最も信頼性が高いが、１個の製品
を検査するのに１〜２日を要し、且つこの試験を行った
部品は商品として使えないので、極く低率の抜取り検査
法として採用されている。
時間切削した後、コーティング膜の損傷状況から膜品質
を評価する方法。この評価方法によれば使用性能を直接
的に評価しているため最も信頼性が高いが、１個の製品
を検査するのに１〜２日を要し、且つこの試験を行った
部品は商品として使えないので、極く低率の抜取り検査
法として採用されている。
【０００４】（２）摩耗試験 研摩材と水とを適量入れた容器の内に、コーティングを
施した切削工具を固定し、これを数分間回転させてコー
ティング面に摩耗を発生させて、その摩耗状況から膜品
質を評価する方法。この評価方法も切削試験に似た理由
から低率の抜取り検査法として利用されているに過ぎな
い。
施した切削工具を固定し、これを数分間回転させてコー
ティング面に摩耗を発生させて、その摩耗状況から膜品
質を評価する方法。この評価方法も切削試験に似た理由
から低率の抜取り検査法として利用されているに過ぎな
い。
【０００５】（３）スクラッチテスト 硬い針を薄膜面に垂直に立てて引っかき、膜が剥がれた
時の荷重で密着力を評価する方法。この評価方法は膜の
評価法として最も良く知られており、コーティングを施
した切削工具の品質評価法として利用されているもの
の、膜厚，表面粗さ，母材材質等の評価に及ぼす影響が
大きいため、信頼性の点から問題がある。
時の荷重で密着力を評価する方法。この評価方法は膜の
評価法として最も良く知られており、コーティングを施
した切削工具の品質評価法として利用されているもの
の、膜厚，表面粗さ，母材材質等の評価に及ぼす影響が
大きいため、信頼性の点から問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来技術に係るコーティング工具の品質評価方法において
は、切削試験や、摩耗試験は非能率的でしかも商品価
値を著しく損うため製品の適用が困難である、また、
スクラッチテストにおいては、切削性能の評価指針とし
ては信頼性に欠ける等の問題がある。
来技術に係るコーティング工具の品質評価方法において
は、切削試験や、摩耗試験は非能率的でしかも商品価
値を著しく損うため製品の適用が困難である、また、
スクラッチテストにおいては、切削性能の評価指針とし
ては信頼性に欠ける等の問題がある。
【０００７】本発明は以上述べた事情に鑑み、製品の全
数検査を可能にすると先にコーティング膜が保持すべき
耐摩耗性及び耐衝撃性を合理的に評価でき且つ高能率で
あるコーティング膜検査装置を提供することを目的とす
る。
数検査を可能にすると先にコーティング膜が保持すべき
耐摩耗性及び耐衝撃性を合理的に評価でき且つ高能率で
あるコーティング膜検査装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係るコーティング膜検査装置は、コーティング膜の
耐摩耗性、耐衝撃性を検査するコーティング膜検査装置
において、コーティング膜に向けて高圧水噴流を吹きつ
ける高圧水噴出手段を設けてなり、噴射距離が短い場合
では耐摩耗性の評価を行い、噴射距離が長い場合では耐
衝撃性の評価をすることを特徴とする。
明に係るコーティング膜検査装置は、コーティング膜の
耐摩耗性、耐衝撃性を検査するコーティング膜検査装置
において、コーティング膜に向けて高圧水噴流を吹きつ
ける高圧水噴出手段を設けてなり、噴射距離が短い場合
では耐摩耗性の評価を行い、噴射距離が長い場合では耐
衝撃性の評価をすることを特徴とする。
【０００９】
【作用】前記構成において、高圧水噴出手段からの高圧
水噴流をコーティング膜を施した固体表面に衝突させ、
その噴射距離の長短によって異なる高圧水噴流の掘削作
用と衝撃作用とを用いて、高圧水噴流による表面の衝撃
状況から、コーティング膜が保持する耐摩耗性と耐衝撃
性とを評価する。
水噴流をコーティング膜を施した固体表面に衝突させ、
その噴射距離の長短によって異なる高圧水噴流の掘削作
用と衝撃作用とを用いて、高圧水噴流による表面の衝撃
状況から、コーティング膜が保持する耐摩耗性と耐衝撃
性とを評価する。
【００１０】
【実施例】以下本発明の好適な一実施例を図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１１】図１は本実施例に係るコーティング膜検査
装置の概略を示す。同図に示すように、本実施例のコー
ティング膜検査装置は給水タンク１１と、この給水タン
ク１１の水を高圧で高圧ホース１２を介して送給する高
圧ポンプ１３と、この高圧ポンプ１３からの高圧水を噴
出させるノズル１４を有するノズル本体１５とを具備し
てなり、上記ノズル１４から高圧水噴流（以下「ウォー
タージェット」）１６を被検査工具１７の表面に施され
ている例えばＴｉＮ，ＣＢＮ等のコーティング膜１８に
噴射し、その表面の状況によってコーティングの品質を
検査するようにしている。尚１９は高圧ポンプ１３用の
三相誘導電動機を図示している。
装置の概略を示す。同図に示すように、本実施例のコー
ティング膜検査装置は給水タンク１１と、この給水タン
ク１１の水を高圧で高圧ホース１２を介して送給する高
圧ポンプ１３と、この高圧ポンプ１３からの高圧水を噴
出させるノズル１４を有するノズル本体１５とを具備し
てなり、上記ノズル１４から高圧水噴流（以下「ウォー
タージェット」）１６を被検査工具１７の表面に施され
ている例えばＴｉＮ，ＣＢＮ等のコーティング膜１８に
噴射し、その表面の状況によってコーティングの品質を
検査するようにしている。尚１９は高圧ポンプ１３用の
三相誘導電動機を図示している。
【００１２】上記構成のコーティング膜検査装置におい
て高圧ポンプ１３で発生させた高圧水を細径ノズル１４
より噴射させてコーティング膜１８にほぼ垂直に吹きつ
けると、噴射距離（ノズル出口からコーティング面まで
の距離）に応じて下記の作用が発揮される。 （１）噴射距離が短い場合（ノズル径の約２００倍以
下） ウォータージェットはコーティング面に衝突して放射状
に吹き出す流れになるが、その際にコーティング面を掘
削し、円環状の損傷（壊食と称する損傷）を引き起こす
作用があり、壊食の有無、程度がコーティング膜の耐摩
耗性の評価指標となる。 （２）噴射距離が長い場合（ノズル径の約７００倍程
度） 噴射距離がノズル径の約７００倍程度になると、無数の
塊状水滴となって衝突するため、コーティング膜に繰返
し衝撃力を与えることになり、コーティング膜の耐衝撃
性の評価手段になる。
て高圧ポンプ１３で発生させた高圧水を細径ノズル１４
より噴射させてコーティング膜１８にほぼ垂直に吹きつ
けると、噴射距離（ノズル出口からコーティング面まで
の距離）に応じて下記の作用が発揮される。 （１）噴射距離が短い場合（ノズル径の約２００倍以
下） ウォータージェットはコーティング面に衝突して放射状
に吹き出す流れになるが、その際にコーティング面を掘
削し、円環状の損傷（壊食と称する損傷）を引き起こす
作用があり、壊食の有無、程度がコーティング膜の耐摩
耗性の評価指標となる。 （２）噴射距離が長い場合（ノズル径の約７００倍程
度） 噴射距離がノズル径の約７００倍程度になると、無数の
塊状水滴となって衝突するため、コーティング膜に繰返
し衝撃力を与えることになり、コーティング膜の耐衝撃
性の評価手段になる。
【００１３】上記装置を用いてＴｉＮコーティングを施
した切削工具のコーティング面に下記条件下でウォータ
ージェットを吹きつけた結果を図２に示す。 試験条件 ・切削工具（被検査物） ＴｉＮ（厚さ４μｍ）コーティング ・圧力：１５００kgf ／cm2 ・噴射距離：４０mm ・噴射時間：６０秒間 ・コーティング膜性能：切削性能良好 ・ノズル 穴径0.2mm 、長さ５mm 図２においては走査型電子顕微鏡で観察した結果（倍率
１００倍）を示し、同図によればウォータージェット噴
出部には直径約0.4mm の変色部（黄金色から褐色に変
色）を生じているのみで、コーティング膜の脱落や倍率
が１００倍で認識できるレベルの壊食は起きていなかっ
た。
した切削工具のコーティング面に下記条件下でウォータ
ージェットを吹きつけた結果を図２に示す。 試験条件 ・切削工具（被検査物） ＴｉＮ（厚さ４μｍ）コーティング ・圧力：１５００kgf ／cm2 ・噴射距離：４０mm ・噴射時間：６０秒間 ・コーティング膜性能：切削性能良好 ・ノズル 穴径0.2mm 、長さ５mm 図２においては走査型電子顕微鏡で観察した結果（倍率
１００倍）を示し、同図によればウォータージェット噴
出部には直径約0.4mm の変色部（黄金色から褐色に変
色）を生じているのみで、コーティング膜の脱落や倍率
が１００倍で認識できるレベルの壊食は起きていなかっ
た。
【００１４】一方、被検査物として切削試験において早
期に摩耗を生じた切削工具と同一条件でＴｉＮコーティ
ング膜を設けた切削工具に前記と同一条件でウォーター
ジェットを吹きつけて検査を行った。その結果を図３に
示す。同図に示すように、ウォータージェットの噴出結
果は明瞭な壊食を生じている。即ち、図３はウォーター
ジェットの噴出部を走査型電子顕微鏡で観察した結果
（１００倍）を示すものであるが、白色の円環状の模様
（内径約0.7mm ，幅0.05mm）として表示されている部位
が壊食を生じた所である。
期に摩耗を生じた切削工具と同一条件でＴｉＮコーティ
ング膜を設けた切削工具に前記と同一条件でウォーター
ジェットを吹きつけて検査を行った。その結果を図３に
示す。同図に示すように、ウォータージェットの噴出結
果は明瞭な壊食を生じている。即ち、図３はウォーター
ジェットの噴出部を走査型電子顕微鏡で観察した結果
（１００倍）を示すものであるが、白色の円環状の模様
（内径約0.7mm ，幅0.05mm）として表示されている部位
が壊食を生じた所である。
【００１５】図４は図３における円環状部分の拡大写真
であるが、ＴｉＮのコーティング層の表面が浅く削り取
られている様子を示している。この円環状の壊食は、コ
ーティング面に衝突した高圧水が向きを変えて放射状に
進行する際の掘削作用によって生じたものであり、耐摩
耗性の劣るコーティング膜において早期に発生してい
る。
であるが、ＴｉＮのコーティング層の表面が浅く削り取
られている様子を示している。この円環状の壊食は、コ
ーティング面に衝突した高圧水が向きを変えて放射状に
進行する際の掘削作用によって生じたものであり、耐摩
耗性の劣るコーティング膜において早期に発生してい
る。
【００１６】次に、切削試験において、早期にＴｉＮコ
ーティング膜の剥離を生じた切削工具を用い、下記の条
件でコーティング膜の検査を行った。 試験条件 ・圧力：１５００kgf ／cm2 ・噴射距離：１４０mm ・噴射時間：６０秒 ・ノズル 穴径0.2mm 、長さ５mm 試験の結果は、図５に示すように、直径0.4mm の大きさ
でコーティング膜の脱落を生じた。この脱落部分には図
３で認められた円環状の壊食は発生しておらず、液滴の
衝撃によってコーティング膜が脱落したものと思料す
る。
ーティング膜の剥離を生じた切削工具を用い、下記の条
件でコーティング膜の検査を行った。 試験条件 ・圧力：１５００kgf ／cm2 ・噴射距離：１４０mm ・噴射時間：６０秒 ・ノズル 穴径0.2mm 、長さ５mm 試験の結果は、図５に示すように、直径0.4mm の大きさ
でコーティング膜の脱落を生じた。この脱落部分には図
３で認められた円環状の壊食は発生しておらず、液滴の
衝撃によってコーティング膜が脱落したものと思料す
る。
【００１７】以上の事情を勘案して、ＴｉＮ等のコーテ
ィング膜を施した切削工具の切削試験におけるコーティ
ング膜の性能と、ウォータージェットを吹きつけた際に
発生する損傷の関係を評価する判断基準を求めた一例を
次に示す。
ィング膜を施した切削工具の切削試験におけるコーティ
ング膜の性能と、ウォータージェットを吹きつけた際に
発生する損傷の関係を評価する判断基準を求めた一例を
次に示す。
【００１８】例えば４万回の断続切削を十分可能にする
ためには、以下の試験条件下において、ウォータージェ
ットを吹きつけた場合でも、コーティング膜の円環状壊
食や脱落を生じないことが必要である。 試験条件 ・圧力：１５００kgf ／cm2 ・ノズル径：0.2mm ・噴射距離：４０mm及び１４０mm ・噴射時間：６０秒
ためには、以下の試験条件下において、ウォータージェ
ットを吹きつけた場合でも、コーティング膜の円環状壊
食や脱落を生じないことが必要である。 試験条件 ・圧力：１５００kgf ／cm2 ・ノズル径：0.2mm ・噴射距離：４０mm及び１４０mm ・噴射時間：６０秒
【００１９】上述したように、コーティング膜に要求さ
れる性能とウォータージェットを吹きつけた際に発生す
る損傷との関係を予じめ求めておき、実製品の検査にあ
たっては、製品価値を損なわない部位にウォータージェ
ットを吹きつけ、該部位に発生した損傷状況を予じめ決
めた判断基準に照合して合否を判定すればよい。したが
って、量産品の検査を行う場合には、ウォータージェッ
トの噴射作業を自動的に行うと共に、例えばテレビカメ
ラ等のモニタでウォータージェット吹きつけ部を撮影
し、その画像に適宜の処理を加えて、損傷部位の大きさ
を自動的に認識し、合否の判定を下す機能を付加するこ
とにより、検査の無人化を図ることも可能となる。
れる性能とウォータージェットを吹きつけた際に発生す
る損傷との関係を予じめ求めておき、実製品の検査にあ
たっては、製品価値を損なわない部位にウォータージェ
ットを吹きつけ、該部位に発生した損傷状況を予じめ決
めた判断基準に照合して合否を判定すればよい。したが
って、量産品の検査を行う場合には、ウォータージェッ
トの噴射作業を自動的に行うと共に、例えばテレビカメ
ラ等のモニタでウォータージェット吹きつけ部を撮影
し、その画像に適宜の処理を加えて、損傷部位の大きさ
を自動的に認識し、合否の判定を下す機能を付加するこ
とにより、検査の無人化を図ることも可能となる。
【００２０】
【発明の効果】以下実施例とも述べたように本発明に係
るコーティング膜検査装置はコーティング膜にウォータ
ージェットを所定条件で吹きつけることにより以下の効
果を奏する。 従来のスクラッチテストに比べて、コ
ーティング膜の耐摩耗性や耐衝撃性を直接に評価でき
る。 検査時間が従来の切削試験に比べて数千分の１
にした耐摩耗性試験に比べて数十分の１に短縮できる。
極く局所的な検査法であるため製品に適用しても商
品価値が損われず、また全数検査も可能となり、不良品
の流出を未然に防止できる。
るコーティング膜検査装置はコーティング膜にウォータ
ージェットを所定条件で吹きつけることにより以下の効
果を奏する。 従来のスクラッチテストに比べて、コ
ーティング膜の耐摩耗性や耐衝撃性を直接に評価でき
る。 検査時間が従来の切削試験に比べて数千分の１
にした耐摩耗性試験に比べて数十分の１に短縮できる。
極く局所的な検査法であるため製品に適用しても商
品価値が損われず、また全数検査も可能となり、不良品
の流出を未然に防止できる。
【図１】本実施例に係るコーティング膜検査装置の概略
図である。
図である。
【図２】本実施例におけるウォータジェットを吹きつけ
た結果の金属組織の顕微鏡写真である。
た結果の金属組織の顕微鏡写真である。
【図３】本実施例におけるウォータジェットを吹きつけ
た結果の金属組織の顕微鏡写真である。
た結果の金属組織の顕微鏡写真である。
【図４】本実施例におけるウォータジェットを吹きつけ
た結果の金属組織の顕微鏡写真である。
た結果の金属組織の顕微鏡写真である。
【図５】本実施例におけるウォータージェットを吹きつ
けた結果の金属組織の顕微鏡写真である。
けた結果の金属組織の顕微鏡写真である。
１３ 高圧ポンプ １４ ノズル １５ ノズル本体 １６ 高圧水噴流（ウォータージェット） １７ 被検査工具 １８ コーティング膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 肇 京都府京都市右京区太秦巽町１番地 三 菱重工業株式会社 京都精機製作所内 (72)発明者 山元 高夫 京都府京都市右京区太秦巽町１番地 三 菱重工業株式会社 京都精機製作所内 (56)参考文献 油圧と空気圧、18、［３］（Ｓ62, ５，15発行）傍島俊、水島啓三、ｐ202 −210 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 3/00 - 3/62
Claims (1)
- 【請求項１】 コーティング膜の耐摩耗性、耐衝撃性を
検査するコーティング膜検査装置において、 コーティング膜に向けて高圧水噴流を吹きつける高圧水
噴出手段を設けてなり、 噴射距離が短い場合では耐摩耗性の評価を行い、噴射距
離が長い場合では耐衝撃性の評価をする ことを特徴とす
るコーティング膜検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12827391A JP2882904B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | コーティング膜検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12827391A JP2882904B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | コーティング膜検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04331350A JPH04331350A (ja) | 1992-11-19 |
| JP2882904B2 true JP2882904B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=14980756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12827391A Expired - Lifetime JP2882904B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | コーティング膜検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2882904B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105973739A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-09-28 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种评价汽车涂装漆膜耐擦伤性能的方法 |
| CN107966378B (zh) * | 2018-01-10 | 2020-05-01 | 浙江吉利汽车有限公司 | 一种汽车漆膜耐刮擦测试的检测装置及其方法 |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP12827391A patent/JP2882904B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 油圧と空気圧、１８、［３］（Ｓ６２，５，１５発行）傍島俊、水島啓三、ｐ２０２−２１０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04331350A (ja) | 1992-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69020507T2 (de) | Ablösung von plasmagespritzten oder gesinterten Beschichtungen mittels eines Wasserstrahls. | |
| Shamsujjoha et al. | Effects of laser ablation coating removal (LACR) on a steel substrate: Part 1: Surface profile, microstructure, hardness, and adhesion | |
| US6905396B1 (en) | Method of removing a coating from a substrate | |
| DE102015110830A1 (de) | Zerstörungsfreie Prüfung einer Anhaftung einer Beschichtung an einer Motorzylinderbohrung | |
| JPH06297331A (ja) | 金属表面にブラストする装置と方法 | |
| Gao et al. | Abrasive water jet drilling of ceramic thermal barrier coatings | |
| JP2882904B2 (ja) | コーティング膜検査装置 | |
| KR20200114934A (ko) | 강교의 예방 보전 공법 | |
| EP0436421B1 (fr) | Procédé d'enlèvement d'un revêtement sur pièces par projection d'un jet d'eau sous haute pression | |
| Natarajan | Experimental investigation on abrasive water jet polishing of stainless steel: A preliminary study | |
| US6852011B2 (en) | Weld preparation method | |
| Sohr et al. | Stripping of thermal spray coatings with ultra high pressure water jet | |
| RU2047455C1 (ru) | Способ сортировки партии распылителей форсунок дизельных двигателей | |
| Frenzel et al. | REVIEW OF DEVELOPMENT OF PROFILE BY WATER JETTING FOR COATINGS REMOVAL | |
| Zheng et al. | A mathematical model for surface roughness of ship hull grit blasting | |
| Teimourian et al. | INFLUENCE OF DE-PAINTING METHOD ON SUBSTRATE SURFACE PROFILE | |
| US2795951A (en) | Tool crack detection | |
| van Brug et al. | Optical Fabrication in the Optics Research Group | |
| WO2003057408A1 (en) | Removing surface coatings and contamination | |
| CN117360790A (zh) | 一种除漆方法及系统 | |
| Frenzel et al. | What effect does waterjet clearing have on the surface and surface preparation | |
| Engel et al. | Mechanism of Rain Erosion Part 2: A Critical Review of Erosion by Water Drop Impact | |
| Almond et al. | Influence of materials selection and quality on ink jet nozzles fabricated by micro-electrodischarge machining | |
| Djurovic | Coating removal from fibre composites using wheat starch blast cleaning | |
| JPS59185778A (ja) | アルミニウム溶射被膜の除去方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990112 |