JP3081527B2 - セラミックの外表面欠陥検査方法 - Google Patents
セラミックの外表面欠陥検査方法Info
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- JP3081527B2 JP3081527B2 JP08065918A JP6591896A JP3081527B2 JP 3081527 B2 JP3081527 B2 JP 3081527B2 JP 08065918 A JP08065918 A JP 08065918A JP 6591896 A JP6591896 A JP 6591896A JP 3081527 B2 JP3081527 B2 JP 3081527B2
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- honeycomb structure
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- cracks
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックの微細
な表面クラックを検出するためのセラミックの外表面欠
陥検査方法に関し、特に内燃機関の排ガス浄化用および
微粒子浄化用の触媒担体用フィルタ、各種ガス・石油を
燃料とする燃焼ガスおよび／または脱臭用フィルタとし
て用いられるセラミックハニカム構造体の端面の欠陥検
査方法に関するものである。
な表面クラックを検出するためのセラミックの外表面欠
陥検査方法に関し、特に内燃機関の排ガス浄化用および
微粒子浄化用の触媒担体用フィルタ、各種ガス・石油を
燃料とする燃焼ガスおよび／または脱臭用フィルタとし
て用いられるセラミックハニカム構造体の端面の欠陥検
査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、特に内燃機関の排ガス浄化用
および微粒子浄化用の触媒担体用フィルタ、各種ガス・
石油を燃料とする燃焼ガスおよび／または脱臭用フィル
タとして用いられるセラミックハニカム構造体等のセラ
ミックの外表面の欠陥を検査し、不良品を除去する必要
がある。
および微粒子浄化用の触媒担体用フィルタ、各種ガス・
石油を燃料とする燃焼ガスおよび／または脱臭用フィル
タとして用いられるセラミックハニカム構造体等のセラ
ミックの外表面の欠陥を検査し、不良品を除去する必要
がある。
【０００３】現在実用化されているセラミックの外表面
のクラック検出方法として、最も古典的な人の目による
目視法、ルーペまたは実体顕微鏡による方法、画像処理
を利用したパターン認識法、セラミックに液体を塗り発
色剤を添加してクラックを認識するカラーチェック法、
蛍光剤による蛍光探傷法、さらには金属で軽く叩くとク
ラックのないものは金属音がするのに対しクラックの存
在するものは音が濁ることを利用した打音法等が知られ
ている。
のクラック検出方法として、最も古典的な人の目による
目視法、ルーペまたは実体顕微鏡による方法、画像処理
を利用したパターン認識法、セラミックに液体を塗り発
色剤を添加してクラックを認識するカラーチェック法、
蛍光剤による蛍光探傷法、さらには金属で軽く叩くとク
ラックのないものは金属音がするのに対しクラックの存
在するものは音が濁ることを利用した打音法等が知られ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】実際のクラックのう
ち、目視法では容易に検出できない微細な表面クラック
がセラミックにとっては一般的に有害であり、そのよう
なクラックをも検出する必要がある。ところが、カラー
チェック法および蛍光探傷法では発色または蛍光の材料
費用とチェック後の洗浄にコストが掛かることに加え、
多孔質材料には微細な孔でも発色または蛍光を発してし
まい表面クラックとの区別ができなくなる問題があっ
た。
ち、目視法では容易に検出できない微細な表面クラック
がセラミックにとっては一般的に有害であり、そのよう
なクラックをも検出する必要がある。ところが、カラー
チェック法および蛍光探傷法では発色または蛍光の材料
費用とチェック後の洗浄にコストが掛かることに加え、
多孔質材料には微細な孔でも発色または蛍光を発してし
まい表面クラックとの区別ができなくなる問題があっ
た。
【０００５】また、打音法では目視法で容易に検出でき
ないような微細な表面クラックでは、たとえクラックが
発生していても音が変化せず、クラックを検出すること
が出来ない問題があった。同様に、パターン認識法でも
微細な表面クラックを十分に検出出来ない問題があっ
た。このようなクラックを唯一検出出来るのが実体顕微
鏡等による方法であるが、この方法も検出精度を上げよ
うとして倍率を上げれば、視野が狭くなり広い範囲の検
査に時間がかかり、短時間に検査しようと倍率を下げれ
ば検出精度が悪くなるという問題があった。
ないような微細な表面クラックでは、たとえクラックが
発生していても音が変化せず、クラックを検出すること
が出来ない問題があった。同様に、パターン認識法でも
微細な表面クラックを十分に検出出来ない問題があっ
た。このようなクラックを唯一検出出来るのが実体顕微
鏡等による方法であるが、この方法も検出精度を上げよ
うとして倍率を上げれば、視野が狭くなり広い範囲の検
査に時間がかかり、短時間に検査しようと倍率を下げれ
ば検出精度が悪くなるという問題があった。
【０００６】本発明の目的は上述した課題を解消して、
ルーペまたは実体顕微鏡等を用いずに短時間に精度良く
セラミックの微細な表面クラックを検出することができ
るセラミックの外表面欠陥検出方法を提供しようとする
ものである。
ルーペまたは実体顕微鏡等を用いずに短時間に精度良く
セラミックの微細な表面クラックを検出することができ
るセラミックの外表面欠陥検出方法を提供しようとする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックの外
表面欠陥検査方法は、セラミックハニカム構造体端面の
隔壁に存在する目視判別が難しい微細なクラックの有無
を、セラミックハニカム構造体の端面を表面研磨するこ
とにより端面の隔壁に機械的応力を加え、端面のクラッ
ク部分の隔壁を溝状に欠かすことにより、目視で検査可
能としたことを特徴とするものである。また、本発明の
セラミックの外表面欠陥検査方法は、ラミックハニカム
構造体端面の隔壁に存在する目視判別が難しい微細なク
ラックの有無を、セラミックハニカム構造体の端面をサ
ンドブラストすることにより端面の隔壁に機械的応力を
加え、端面のクラック部分の隔壁を溝状に欠かすことに
より、目視で検査可能としたことを特徴とするものであ
る。
表面欠陥検査方法は、セラミックハニカム構造体端面の
隔壁に存在する目視判別が難しい微細なクラックの有無
を、セラミックハニカム構造体の端面を表面研磨するこ
とにより端面の隔壁に機械的応力を加え、端面のクラッ
ク部分の隔壁を溝状に欠かすことにより、目視で検査可
能としたことを特徴とするものである。また、本発明の
セラミックの外表面欠陥検査方法は、ラミックハニカム
構造体端面の隔壁に存在する目視判別が難しい微細なク
ラックの有無を、セラミックハニカム構造体の端面をサ
ンドブラストすることにより端面の隔壁に機械的応力を
加え、端面のクラック部分の隔壁を溝状に欠かすことに
より、目視で検査可能としたことを特徴とするものであ
る。
【０００８】本発明では、セラミックの外表面におい
て、欠陥の無い部分に比べ欠陥のある部分が機械的応力
に対し欠けやすい性質を利用している。すなわち、セラ
ミックの外表面における欠陥を機械的応力をかけること
により強制的に欠かすことで、欠陥の存在する外表面は
欠けを生じ、欠陥の存在しない外表面は欠けの発生が無
いことから、目視で欠陥の有無を容易に検出することが
できる。
て、欠陥の無い部分に比べ欠陥のある部分が機械的応力
に対し欠けやすい性質を利用している。すなわち、セラ
ミックの外表面における欠陥を機械的応力をかけること
により強制的に欠かすことで、欠陥の存在する外表面は
欠けを生じ、欠陥の存在しない外表面は欠けの発生が無
いことから、目視で欠陥の有無を容易に検出することが
できる。
【０００９】
【発明の実施の態様】セラミックの表面クラックには、
外表面で口を開けている大きなクラックと、密着してい
て口の開いていない微細なクラックとが存在する。口を
開けているクラックは、顕微鏡を使用しなくとも目視法
やパターン認識法でも容易に検出することができる。し
かし、口を開けていないクラックはいずれの方法を用い
ても十分に検出することができず、特に多孔質材料では
クラックか孔かを判別することが難しい。本発明では、
これらの口を開けていないクラックを機械的応力をかけ
ることにより強制的に例えばＶ字形状に欠かすことで、
目視でもこれらのクラックを容易に判別することができ
る。そのため、多孔質材料を用いたセラミックハニカム
構造体に最適な方法となる。
外表面で口を開けている大きなクラックと、密着してい
て口の開いていない微細なクラックとが存在する。口を
開けているクラックは、顕微鏡を使用しなくとも目視法
やパターン認識法でも容易に検出することができる。し
かし、口を開けていないクラックはいずれの方法を用い
ても十分に検出することができず、特に多孔質材料では
クラックか孔かを判別することが難しい。本発明では、
これらの口を開けていないクラックを機械的応力をかけ
ることにより強制的に例えばＶ字形状に欠かすことで、
目視でもこれらのクラックを容易に判別することができ
る。そのため、多孔質材料を用いたセラミックハニカム
構造体に最適な方法となる。
【００１０】なお、機械的応力を加える方法として、表
面研磨またはサンドブラストを用いる。表面研磨の場
合、連続面にクラックが入っているときは、砥石の抵抗
によりまたは砥石の粒がクラックに引っかかることによ
り、クラック部分が欠けＶ字状または片Ｖ字状の溝を作
る。ハニカム構造体の端部の場合は、クラックが入って
いる部分の隔壁は他の部分が両端固定梁状態であるのに
対し片持ち梁状態となり、低い強度で破壊するためＶ字
状の溝が形成される。
面研磨またはサンドブラストを用いる。表面研磨の場
合、連続面にクラックが入っているときは、砥石の抵抗
によりまたは砥石の粒がクラックに引っかかることによ
り、クラック部分が欠けＶ字状または片Ｖ字状の溝を作
る。ハニカム構造体の端部の場合は、クラックが入って
いる部分の隔壁は他の部分が両端固定梁状態であるのに
対し片持ち梁状態となり、低い強度で破壊するためＶ字
状の溝が形成される。
【００１１】方法の使い分けは、表面が少しでも荒れて
はまずい場合は表面研磨を用い、少し荒れても良い場合
はサンドブラストを用いる。また、表面研磨を用いる場
合は、研磨により摩耗する分予め研磨代を設けておけば
よい。
はまずい場合は表面研磨を用い、少し荒れても良い場合
はサンドブラストを用いる。また、表面研磨を用いる場
合は、研磨により摩耗する分予め研磨代を設けておけば
よい。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１に形
状を示すコージェライト多孔質材料を用いたハニカム構
造体１を準備した。ハニカム構造体の形状は、直径１０
１．６ｍｍで長さ１２７．０ｍｍであり、以下の表１に
示す各種セル構造（隔壁厚さ／セル数）を用いた。準備
したハニカム構造体を９００℃に保った電気炉に入れ６
０分間保持した後室内に取り出しクラックのチェックを
行った。
状を示すコージェライト多孔質材料を用いたハニカム構
造体１を準備した。ハニカム構造体の形状は、直径１０
１．６ｍｍで長さ１２７．０ｍｍであり、以下の表１に
示す各種セル構造（隔壁厚さ／セル数）を用いた。準備
したハニカム構造体を９００℃に保った電気炉に入れ６
０分間保持した後室内に取り出しクラックのチェックを
行った。
【００１３】クラックのチェックは、まず全数について
目視チェックと打音チェックを行った。次に、目視チェ
ックでクラックが認められなかった試料を２０倍の実体
顕微鏡でチェックを行った。その後、目視・実体顕微鏡
でクラックが確認された試料およびクラックが確認され
なかった試料をそれぞれ半数に分け、半数のハニカム構
造体の端面を研磨加工するとともに他の半数の端面をサ
ンドブラスト加工し、目視チェックを行った。
目視チェックと打音チェックを行った。次に、目視チェ
ックでクラックが認められなかった試料を２０倍の実体
顕微鏡でチェックを行った。その後、目視・実体顕微鏡
でクラックが確認された試料およびクラックが確認され
なかった試料をそれぞれ半数に分け、半数のハニカム構
造体の端面を研磨加工するとともに他の半数の端面をサ
ンドブラスト加工し、目視チェックを行った。
【００１４】研磨加工は、ダイヤモンド粒を接着させた
砥石を２０００回／分にて回転させ、試料を５ｍｍ／分
にて送り込み、約１．０ｍｍ研磨した。サンドブラスト
加工は、ショット材にナイロンまたはポリプラスを用
い、直径９ｍｍのエアーガンから３ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧
力で試料端面から１００ｍｍ離して５〜１０秒ショット
材を吹き付けた。吹き付け時間に差があるのは、隔壁の
機械的強度の差により吹き付け時間を変化させる必要が
あるためであり、壁厚の薄い試料Ｎｏ．１と材料気孔率
が４３％と大きい試料Ｎｏ．４は５秒、その他は１０秒
で実施した。クラック検出の結果を以下の表１に示す。
砥石を２０００回／分にて回転させ、試料を５ｍｍ／分
にて送り込み、約１．０ｍｍ研磨した。サンドブラスト
加工は、ショット材にナイロンまたはポリプラスを用
い、直径９ｍｍのエアーガンから３ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧
力で試料端面から１００ｍｍ離して５〜１０秒ショット
材を吹き付けた。吹き付け時間に差があるのは、隔壁の
機械的強度の差により吹き付け時間を変化させる必要が
あるためであり、壁厚の薄い試料Ｎｏ．１と材料気孔率
が４３％と大きい試料Ｎｏ．４は５秒、その他は１０秒
で実施した。クラック検出の結果を以下の表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】その結果、研磨加工、サンドブラスト加工
とも目視で確認できなかった微細クラック３の部分が、
図２に示すようにハニカム構造体１の端面２からＶ字形
状の切り欠きとなり、目視で十分確認可能な状態となっ
た。また、従来の目視チェック、打音チェック、実体顕
微鏡によるチェックと比較して、本発明の研磨またはサ
ンドブラスト後チェックした場合は、検出に要する時間
も短縮できることがわかった。
とも目視で確認できなかった微細クラック３の部分が、
図２に示すようにハニカム構造体１の端面２からＶ字形
状の切り欠きとなり、目視で十分確認可能な状態となっ
た。また、従来の目視チェック、打音チェック、実体顕
微鏡によるチェックと比較して、本発明の研磨またはサ
ンドブラスト後チェックした場合は、検出に要する時間
も短縮できることがわかった。
【００１７】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、本実施例ではセラミックハニカム構造体として径方
向の断面形状が正円のものを使用したが、これに限定さ
れるものではなく、例えば楕円形状等他の形状のもので
も本発明を好適に適用できることはいうまでもない。ま
た、材質についても、本実施例ではコージェライトを用
いたがこれに限定されるものでないことはいうまでもな
い。さらに、研磨加工条件、サンドブラスト加工条件
も、材質、セル構造により加工体の状態が異なるため、
実施例に制限されるものではない。
ものではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、本実施例ではセラミックハニカム構造体として径方
向の断面形状が正円のものを使用したが、これに限定さ
れるものではなく、例えば楕円形状等他の形状のもので
も本発明を好適に適用できることはいうまでもない。ま
た、材質についても、本実施例ではコージェライトを用
いたがこれに限定されるものでないことはいうまでもな
い。さらに、研磨加工条件、サンドブラスト加工条件
も、材質、セル構造により加工体の状態が異なるため、
実施例に制限されるものではない。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、セラミックの外表面における欠陥を機械的応
力をかけることにより強制的に欠かしているため、目視
で判別困難で実体顕微鏡でないと判別困難な微細クラッ
クを非常に短時間で判別可能になる。
によれば、セラミックの外表面における欠陥を機械的応
力をかけることにより強制的に欠かしているため、目視
で判別困難で実体顕微鏡でないと判別困難な微細クラッ
クを非常に短時間で判別可能になる。
【図１】本発明の実施例において使用したハニカム構造
体を示す斜視図である。
体を示す斜視図である。
【図２】本発明によりＶ字状となったハニカム構造体の
クラック部の拡大図である。
クラック部の拡大図である。
１ ハニカム構造体、２ 端面、３ クラック
Claims (2)
- 【請求項１】セラミックハニカム構造体端面の隔壁に存
在する目視判別が難しい微細なクラックの有無を、セラ
ミックハニカム構造体の端面を表面研磨することにより
端面の隔壁に機械的応力を加え、端面のクラック部分の
隔壁を溝状に欠かすことにより、目視で検査可能とした
ことを特徴とするセラミックの外表面欠陥検査方法。 - 【請求項２】セラミックハニカム構造体端面の隔壁に存
在する目視判別が難しい微細なクラックの有無を、セラ
ミックハニカム構造体の端面をサンドブラストすること
により端面の隔壁に機械的応力を加え、端面のクラック
部分の隔壁を溝状に欠かすことにより、目視で検査可能
としたことを特徴とするセラミックの外表面欠陥検査方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08065918A JP3081527B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | セラミックの外表面欠陥検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08065918A JP3081527B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | セラミックの外表面欠陥検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257671A JPH09257671A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3081527B2 true JP3081527B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=13300841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08065918A Expired - Fee Related JP3081527B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | セラミックの外表面欠陥検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081527B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4504660B2 (ja) * | 2003-11-13 | 2010-07-14 | 日本碍子株式会社 | セラミックハニカム構造体 |
| CN107576585B (zh) * | 2015-05-05 | 2018-12-14 | 淮阴工学院 | 陶瓷试件加热切削实验方法 |
| MX2017012962A (es) | 2015-10-06 | 2018-05-22 | Ngk Insulators Ltd | Metodo de inspeccion de superficie de cuerpo ceramico. |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP08065918A patent/JP3081527B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09257671A (ja) | 1997-10-03 |
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|---|---|---|---|
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