JP4061171B2 - 内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法 - Google Patents
内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4061171B2 JP4061171B2 JP2002306335A JP2002306335A JP4061171B2 JP 4061171 B2 JP4061171 B2 JP 4061171B2 JP 2002306335 A JP2002306335 A JP 2002306335A JP 2002306335 A JP2002306335 A JP 2002306335A JP 4061171 B2 JP4061171 B2 JP 4061171B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composite member
- aluminum alloy
- quality
- preform
- lower case
- 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 - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02854—Length, thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法に関し、特に、超音波エコーを用いて、鋳造品の表面から複合部材までの距離や、鋳造品の内部の複合部材におけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態や、鋳造品の内部の複合部材の破損に起因して発生した予期せぬ界面の存在の有無等を測定し、測定結果に基づき鋳造品の良否を判別する、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
鋳造品の良否の判別方法としては、超音波探蝕子を用いる方法が従来より知られている。この方法では、鋳造品に対して超音波探蝕子を対向させ、超音波を鋳造品に対して発射することによって、鋳造品中の巣やクラック等の鋳造欠陥を検出し、鋳造欠陥が所定の値以下であれば良品と判断する。
【0003】
この方法による判別の対象である鋳造品は、その内部が一様の金属材料からなる。しかし、鋳造品には、内部に複合部材を有するものもある。例えば、特開2002−61538号公報には、内部に複合部材を有する鋳造品たるクランクロアケース、ベアリングキャップが記載されている。
【0004】
クランクロアケース、ベアリングキャップは、乗用車等のエンジンを構成するシリンダブロックとして知られるロアケース式シリンダブロックの本体部の下方、ベアリングキャップ式シリンダブロックの本体部の下方にそれぞれ設けられる。シリンダブロック本体部とクランクロアケースとの間、又はシリンダブロック本体部とベアリングキャップとの間には、円柱形状をした空間が画成され、この空間にはクランクシャフトが挿入される。クランクシャフトは、クランクロアケース、ベアリングキャップに支承され、クランクロアケース、ベアリングキャップに対してそれぞれ摺動回転する。
【0005】
クランクロアケース、ベアリングキャップは、粒子や繊維や粒子と繊維との混合物により構成されたプリフォームが、アルミニウム合金で鋳込まれることにより製造される。即ち、アルミニウム合金で鋳込む前に、予めプリフォームが金型内にセットされ、その後にアルミニウム合金溶湯が金型内に給湯されて鋳込まれることによって、プリフォーム内の空隙にアルミニウム合金が含浸してプリフォームの部分が複合部材となり、また、プリフォームの周囲にアルミニウム合金層が生成されて、クランクロアケース、ベアリングキャップが製造される。アルミニウム合金層と複合部材との境目は界面をなす。
【0006】
なお、前述のような、超音波探蝕子を用いて内部に界面のない一様な金属材料からなる鋳造品の良否を判別する方法についての先行技術文献は、特に見つからない。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−61538号公報(第3〜5頁、図1〜図4、図6)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述のクランクロアケース、ベアリングキャップといった鋳造品の良否を判別するためには、クランクロアケース、ベアリングキャップにおけるプリフォーム内へのアルミニウム合金溶湯の含浸状態を測定できなければならない。含浸状態が良好でないと、鋳造品の強度不足となるためである。
【0009】
また、クランクロアケース、ベアリングキャップにおけるアルミニウム合金層の表面から複合部材までの距離、即ち、アルミニウム合金層の厚さを測定できなければならない。アルミニウム合金層は、クランクロアケース、ベアリングキャップにおけるクランクシャフトとの摺動面を切削加工により仕上げる際の加工代をなすため、アルミニウム合金層の厚さが所定の値以上でないと、切削加工が不可能となるためである。
【0010】
そこで、本発明は、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別を正確に行うことができる、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、金型にセットされたプリフォームにアルミニウム合金溶湯が鋳込まれることにより、該プリフォーム内に該アルミニウム合金が含浸されて該プリフォームの存在する部分が該プリフォームと該アルミニウム合金とからなる複合部材11Aをなし、該複合部材11A上にはアルミニウム合金層11Bを有し、複合部材11Aとアルミニウム合金層11Bとの境目が界面11Cをなす、内部に複合部材11Aを有する鋳造品10、211の良否の判別方法であって、液体を介して超音波探蝕子135を該アルミニウム合金層11Bに対向させ、超音波エコーによって該複合部材11Aにおけるノイズレベルを測定し、該ノイズレベルが予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより該複合部材11Aにおけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態が予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断して、鋳造品の良否を判別する、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法を提供している。
【0012】
また、本発明は、金型にセットされたプリフォームにアルミニウム合金溶湯が鋳込まれることにより、該プリフォーム内に該アルミニウム合金が含浸されて該プリフォームの存在する部分が該プリフォームと該アルミニウム合金とからなる複合部材11Aをなし、該複合部材11A上にはアルミニウム合金層11Bを有し、複合部材11Aとアルミニウム合金層11Bとの境目が界面11Cをなす、内部に複合部材11Aを有する鋳造品10、211の良否の判別方法であって、液体を介して超音波探蝕子135を該アルミニウム合金層11Bに対向させ、超音波エコーによりエコー時間と該複合部材11Aにおけるノイズレベルとを測定し、該エコー時間に基づいて該アルミニウム合金層11Bの表面から該複合部材11Aまでの距離を求め、該ノイズレベルが予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより該複合部材11Aにおけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態が予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断し、該距離と該含浸状態との両方が、それぞれ予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより鋳造品の良否を判別することを特徴とする、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法を提供している。
【0013】
ここで、該鋳造品の重量を重量計測手段120により測定し、該重量が予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより鋳造品の良否を判別することが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法について図1乃至図8に基づき説明する。先ず、本実施の形態による内部に複合部材を有する鋳造品について説明する。内部に複合部材を有する鋳造品は、図1に示されるような乗用車等のエンジンを構成するロアケース式シリンダブロック1のシリンダブロック本体部20の下端に設けられるクランクロアケース10である。シリンダブロック本体部20とクランクロアケース10との間には、円柱形状をした空間が画成され、この空間には図示せぬクランクシャフト挿入される。
【0015】
より詳細には、クランクロアケース10は外形が略長方形状をなし、シリンダブロック本体部20の下部に対向して設けられており、外形をなす長方形の2つの長辺の間を掛け渡すようにして5つの軸受部11が設けられている。軸受部11は、長辺の長手方向に等間隔に配置されており、そのうちの2本は、外形をなす長方形の2つの短辺をなす。
【0016】
本体部20に対向する5つの軸受部11の位置であって軸受部11の長手方向の略中央の位置には、それぞれ半円柱形状をした凹部11aが形成されている。凹部11aは、それぞれ同軸的な位置関係をなす。また、凹部11aに対向するシリンダブロック本体部20の位置にも半円柱形状をした凹部20aが形成されている。凹部11aと凹部20aとにより画成される円柱形状をした空間には、図示せぬクランクシャフトがクランクロアケース10の軸受部11に支承され、図示せぬクランクシャフトは、クランクロアケース10対して摺動回転可能である。
【0017】
軸受部11は、図2に示されるように、複合部材11Aとアルミニウム合金層11Bとからなる。複合部材11Aは軸受部11の内部に位置し、粒子や繊維や粒子と繊維との混合物により構成されたプリフォームとアルミニウム合金とからなり、プリフォームの空隙中にアルミニウム合金溶湯が含浸してなる。アルミニウム合金層11Bは、複合部材11A上、即ち、複合部材11Aの周囲を取囲むように設けられている。複合部材11Aとアルミニウム合金層11Bとの境目は界面11Cをなす。
【0018】
複合部材11Aとアルミニウム合金層11Bとからなる軸受部11は、鋳込まれてクランクロアケース10が製造されるときに一体化される。即ち、アルミニウム合金で鋳込む前に、予めプリフォームがクランクロアケース10を鋳造するための金型内にセットされ、その後にアルミニウム合金溶湯が金型内に充填されることによって、プリフォーム内の空隙にアルミニウム合金が含浸してプリフォームの部分が複合部材11Aとなり、また、プリフォームの周囲にアルミニウム合金層11Bが生成されて、軸受部11を有するクランクロアケース10が製造される。
【0019】
次に、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法で用いられる判別装置について説明する。図3に示されるように、判別装置100は、ターンテーブル110と重量計測器120と超音波検査装置130とエアブロー装置140とエアシリンダ150とを備えている。
【0020】
ターンテーブル110は、内部に複合部材を有する鋳造品の重量の計測、超音波探傷器131による測定、エアブローによる鋳造品の乾燥、不良品と良品との分別の計4つの工程を、この順で連続的に円滑に行うために設けられている。図3においては、ターンテーブル110上には上下左右に4つのクランクロアケース10が載置されている。ターンテーブル110は図3の矢印で示される方向に回転するため、鋳造品も同様に矢印で示される方向に搬送される。
【0021】
図3の下の位置のクランクロアケース10に相当する判別装置100上の位置には重量計測器120が設けられており、クランクロアケース10の重量の計測が行われる。重量計測器120は重量計測手段に相当する。右の位置のクランクロアケース10に相当する判別装置100上の位置には超音波検査装置130が設けられており、クランクロアケース10の軸受部11に対して水が噴出され、当該水を介して超音波によってクランクロアケース10中の複合部材11Aにおけるアルミニウム合金の含浸状態や、アルミニウム合金層11Bの厚さや、複合部材11A中の割れの存在が測定される。
【0022】
エアブロー装置140は、図3の上の位置のクランクロアケース10に相当する判別装置100上の位置に設けられており、超音波検査装置130によってクランクロアケース10に付着した水がエアブローされて除去される。エアシリンダ150は、判別装置100上の中央位置に左の位置のクランクロアケース10に対向するように設けられており、また、回収箱160は、図3における判別装置100の左脇に設けられている。重量計測器120又は超音波検査装置130によって不良品と認められたクランクロアケース10が、エアシリンダ150によって図3の左方向へ押されてゆき、回収箱160内へ落とされる。良品と判断されたクランクロアケース10は、エアシリンダ150によって押されず、そのままターンテーブル110上を図3の下の位置に至るまで搬送され、当該下の位置において、図示せぬ作業者によってターンテーブル110上から取除かれるように構成されている。
【0023】
超音波検査装置130は、図4に示されるように、超音波探傷器131とパソコン132とチャンネルセレクタ133とシーケンサ134と5つの探蝕子135とを備えている。超音波探傷器131は、チャンネルセレクタ133を介して5つの探蝕子135に接続されており、チャンネルセレクタ133及び探蝕子135を介して超音波を対象物に対して発射し、対象物にぶつかって反射されてきた超音波エコー(反射エコー)を受信し、超音波が発射されてから超音波エコーを受信するまでの時間を測定することができる。また、ノイズレベル(超音波エコーの大きさ)を測定することができる。また、超音波探傷器131はパソコン132に接続されており、測定結果である距離、ノイズレベル等のデータと判定結果をパソコン132に出力する。超音波探傷器131は、例えば、神鋼検査サービス株式会社製の「ハード・エコー SH−63」が用いられる。
【0024】
チャンネルセレクタ133は、5つの探蝕子135を1つずつ順番に超音波探傷器131に接続し、一台の超音波探傷器131で5つの探蝕子135からの超音波の発射及び超音波エコーの受信を可能とする。探蝕子135が5つ設けられているのは、1つのクランクロアケース10に設けられた5つの軸受部11を、一度に測定可能とするためである。
【0025】
探蝕子135は、水晶やセラミックからなる圧電素子の図示せぬ薄板を有しており、薄板の両面には電極が設けられている。電極に電圧がかけられることによって薄板が厚くなったり薄くなったりして振動を起こし、超音波を発生することができるように構成されている。探蝕子135は、図5乃至図7に示されるように、その先端が対象物に対向するように配置され、間に水を介して対象物に対して超音波の発射及び超音波エコーの受信を行う。本実施の形態では、対象物は内部に複合部材を有する鋳造品であるクランクロアケース10の軸受部11である。
【0026】
パソコン132は、超音波探傷器131から出力されたデータと判定結果をモニター上に表示する。また、パソコン132はシーケンサ134に接続されている。シーケンサ134はチャンネルセレクタ133に接続されており、チャンネルセレクタ133との間で制御信号のやりとりが行われる。
【0027】
次に、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法について説明する。先ず、クランクロアケース10をターンテーブル110上の重量計測器120の位置、即ち、図3の下の位置に載置し、重量の測定を行う。重量が所定の値未満である場合には、プリフォーム中にアルミニウム合金溶湯が充分に含浸していないか、又は鋳造の際にプリフォームを金型にセットせずに溶湯を充填した可能性がある。所定の値以上の範囲は基準範囲に相当する。重量計測器120は測定したデータ及び判定結果をパソコン132に出力し、パソコン132は出力されたデータ及び判定結果をモニター上に表示する。
【0028】
次に、ターンテーブル110を90°左回転させ、図3の右の位置へクランクロアケース10を移動させ、超音波検査装置130によってアルミニウム合金層11Bの表面から複合部材11Aまでの距離と、複合部材11Aにおけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態と、複合部材11A中の割れに起因する界面の存在の有無とを測定する。なお、これら3つの測定は、一回の測定で同時に行われるが、説明の都合上、以下にそれぞれ分けて説明する。
【0029】
アルミニウム合金層11Bの表面から複合部材11Aまでの距離の測定は、以下のように行われる。先ず、図5に示されるように、探蝕子135の先端135Aを軸受部11の凹部11aの最深部11bに対向配置させる。最深部11bに対向配置させるのは、軸受部11の最深部11bの近傍の位置が最も不良の発生しやすい場所だからである。次に、図5の矢印Aで示されるように、水を探蝕子135に形成された注入口135aから探蝕子135内に供給し、探蝕子135の先端135Aから水を最深部11bへ向けて発射する。このとき、探蝕子135の先端135Aとアルミニウム合金層11Bとの間には、水が存在する状態となっている。この状態を維持しながら、探蝕子135から超音波を最深部11bに向けて発射し、クランクロアケース10から反射されてくる超音波の信号(超音波エコー)を受信する。この方法は、一般に局部浸水法と呼ばれている。受信した信号の波形は、図8のグラフに示されるとおりである。
【0030】
図8のグラフには、時間の古い方から新しい方へ向かって順番に、表面エコーS、接合面エコーI、ノイズが示されている。ここで、表面エコーSとは、図5の矢印Bに示されるように、探蝕子135の先端から発射された超音波が、アルミニウム合金層11Bの表面で反射されて戻ってきた信号を意味する。接合面エコーIとは、図5の矢印Cに示されるように、探蝕子135の先端から発射された超音波が、界面11Cで反射されて戻ってきた信号を意味する。
【0031】
アルミニウム合金層11Bの表面から複合部材11Aまでの距離をdとすると、距離dは、表面エコーSと接合面エコーIとの間の時間間隔Δtと、超音波がアルミニウムを通過する速度vにより示される以下の式から求まる。距離dが所定の値未満である場合には、プリフォーム深さ規格において不良とする。探蝕子135から超音波が発射されてから表面エコーS、接合面エコーIを受信するまでの時間はエコー時間に相当し、所定の値以上の範囲は基準範囲に相当する。なお、接合面エコーIの信号の大きさにはしきい値を設定し、接合面エコーIの大きさがしきい値以下の場合にはプリフォームが無いと判断し、距離dを0と表示する。
d = v・Δt/2
【0032】
次に、複合部材11Aにおけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態の測定は、以下のように行われる。先ず、アルミニウム合金層11Bの表面から複合部材11Aまでの距離の測定と同様に、探蝕子135から超音波を最深部11bに向けて発射し、クランクロアケース10内から戻ってくる超音波エコー(ノイズ)を受信する。受信したノイズは、図8のグラフに示されるとおりである。
【0033】
プリフォームは空隙が無数に形成された多孔質であり、空隙内にアルミニウム合金が充分含浸していないと、図6の矢印Dに示されるように、複合部材11A内へ入射した超音波が複合部材11A内で散乱し、複合部材11A組織中における超音波エコーのノイズレベルが低くなる。しかし、空隙内に充分にアルミニウム合金が含浸している場合には、ノイズレベルが高くなる。従って、図8に示されるノイズレベルの平均値が、所定の値未満である場合には、複合部材11Aにおけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態が良好でないことが分かり、ノイズレベル規格において不良とする。ノイズレベルの平均値との比較の対象となっている所定の値以上の範囲は、基準範囲に相当する。
【0034】
複合部材11A中の割れに起因する界面の存在の有無の測定は、以下のように行われる。先ず、アルミニウム合金層11Bの表面から複合部材11Aまでの距離の測定と同様に、探蝕子135から超音波を最深部11bに向けて発射し、クランクロアケース10内からの超音波エコーを受信する。
【0035】
図8のグラフには、上述のように表面エコーS、接合面エコーI、ノイズが示されている。図8のグラフを見た限りにおいては、割れに起因する界面は存在しないと考えられる。仮に、複合部材11A中に割れに起因する界面11Dが存在する場合には、図7の矢印Eに示されるように、探蝕子135からの超音波は当該界面11Dにおいて反射され、ノイズよりもレベル値の大きな所定のレベルを有する図示せぬ界面エコーの波形が、接合面エコーIよりも後の時点でグラフ中に現れる。従って、このような界面エコーが検出された場合には、複合部材11A中に割れに起因する界面11Dが存在することが分かり、割れ規格において不良とする。
【0036】
以上のようにして、アルミニウム合金層11Bの表面から複合部材11Aまでの距離と、複合部材11Aにおけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態を表す平均ノイズレベル値と、複合部材11A中の割れに起因する界面の存在を示す界面エコーの個数との3つを測定し、これらの各値を超音波検査装置130のパソコン132のモニター上に、5つの探蝕子135について全て表示する。この際、5つの探蝕子135のいずれかおいて、上述の3つのうちのいずれかがクランクロアケース10の規格において不良と認められる範囲内にある場合には、表示されるその値の部分を赤色で表示して作業者の注意を喚起する。また、これと同時に、「プリフォーム深さ」、「ノイズレベル」、「割れ」、「製品重量」等の表示を行い、どの規格において不良が生じているのかを明らかにする。
【0037】
即ち、「プリフォーム深さ」と表示されれば、アルミニウム合金層11Bの表面から複合部材11Aまでの距離が所定の値に満たさず不良と判断されたことを意味し、「ノイズレベル」と表示されれば、複合部材11Aにおけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態が所定の水準を満たさずに不良と判断されたことを意味し、「割れ」と表示されれば、複合部材11A中の割れに起因する界面が存在しているために不良と判断されたことを意味する。「製品重量」と表示されれば、重量不足で不良と判断されたことを意味する。
【0038】
なお、これら以外に、「カップリング不良」の表示がされる場合がある。これは、探蝕子135の配置される位置が不適当であったり、クランクロアケース10の位置が不適当であったりする場合等の計測上のエラーの場合に表示される。
【0039】
次に、ターンテーブル110を90°左回転させ、図3の上の位置へクランクロアケース10を移動させ、超音波エコーによる検査において探蝕子135から発射された水によって濡れているクランクロアケース10を、エアブロー装置140によってエアブローして乾燥させる。そして、ターンテーブル110を90°左回転させ、図3の左の位置へクランクロアケース10を移動させ、当該クランクロアケース10が重量測定器120又は超音波検査装置130によって不良と判別されている場合には、当該クランクロアケース10をエアシリンダ150によってターンテーブル110上から押出し、判別装置100に設けられた回収箱160内へと落とす。
【0040】
当該クランクロアケース10が良品と判断されている場合には、エアシリンダ150を作動させずに、当該クランクロアケース10に「合格」を示す刻印を押し、ターンテーブル110を90°左回転させ、図3の下の位置へ移動させる。そして、この位置において、図示せぬ作業者は、ターンテーブル110上から当該クランクロアケース10を取上げ、合格品を一時的に収納するための図示せぬ箱に収納する。
【0041】
探蝕子135からクランクロアケース10へ向けて超音波を発射し、戻ってくる表面エコーSと、接合面エコーIと、ノイズレベルと、界面エコーとを超音波エコーとして同時に測定し、これらに基づいてアルミニウム合金層11Bの表面から複合部材11Aまでの距離の良否と、複合部材11Aにおけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態の良否と、複合部材11A中の割れに起因する界面の存在の有無とを判断して、当該クランクロアケース10の良否の判別を行うようにしたため、内部に複合部材を有する鋳造品たるクランクロアケース10の良否の判別を正確に行うことができる。
【0042】
また、クランクロアケース10の重量を測定し、この測定結果と上述の測定とを総合的に判断して当該クランクロアケース10の良否の判別を行うようにしたため、内部に複合部材を有する鋳造品たるクランクロアケース10の良品の判別を極めて正確に行うことができる。
【0043】
本発明による内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態における内部に複合部材を有する鋳造品はクランクロアケースであったが、図9に示されるような、ベアリングキャップ式シリンダブロック200に設けられるベアリングキャップ211でもよい。この場合には、超音波探傷器には探蝕子は1つ設けられ、探蝕子はベアリングキャップ211の凹部211aの最深部211bに対向配置される。
【0044】
また、シリンダボア部に複合部材が配置されるシリンダブロック本体部であってもよい。シリンダブロック本体部は、金型のキャビティ内に突出するボアピンに円筒状のプリフォームが嵌合保持された状態で鋳造が行われて製造される。
【0045】
また、本実施の形態では、最深部11bに対向するように探蝕子135を対向配置させたが、このように固定せず、軸受部の長手方向に沿って探蝕子をスキャンさせるようにして、凹部11aの全体について測定するようにしてもよい。
【0046】
また、本実施の形態においては鋳造品の良否の判断を、アルミニウム合金層11Bの表面から複合部材複合部材11Aまでの距離の良否と、複合部材11Aにおけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態の良否と、複合部材11A中の割れに起因する界面の存在の有無と、鋳造品の重量の良否との4つの項目により行うようにしたが、鋳造品の重量の良否以外の3つの項目のうちの1つ乃至3つにより鋳造品の良否を判別するようにしてもよい。
【0047】
また、本実施の形態において良否の判別の対象とされた鋳造品は、金型にセットされたプリフォームにアルミニウム合金溶湯が鋳込まれることにより、プリフォーム内にアルミニウム合金が含浸されてプリフォームの存在する部分がプリフォームとアルミニウム合金とからなる複合部材をなし、複合部材上にはアルミニウム合金層を有する鋳造品であったが、これに代えて、予めプリフォームにアルミニウム合金を含浸させて複合部材を製造しておき、金型にセットされた当該複合部材がアルミニウム合金溶湯により鋳ぐるまれ、該複合部材上にアルミニウム合金層が形成されてなる鋳造品であってもよい。
【0048】
例えば、このような鋳造品としては、クランクロアケースやベアリングキャップやシリンダブロック本体部が挙げられる。クランクロアケースやベアリングキャップは、前述のプリフォームに代えて複合部材が金型内にセットされた状態で鋳造が行われて製造される。シリンダブロック本体部は、金型のキャビティ内に突出するボアピンに円筒状の複合部材が嵌合保持された状態で鋳造が行われて製造される。
【0049】
【発明の効果】
請求項1記載の内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法によれば、液体を介して超音波探蝕子をアルミニウム合金層に対向させ、超音波エコーによって複合部材におけるノイズレベルを測定するようにしたため、ノイズレベルが予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより複合部材におけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態が予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することができ、鋳造品の良否を判別することができる。このため、内部に複合部材を有する鋳造品の良否を正確に判別することができる。
【0050】
請求項2記載の内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法によれば、液体を介して超音波探蝕子をアルミニウム合金層に対向させ、超音波エコーによりエコー時間と複合部材におけるノイズレベルとを測定し、エコー時間に基づいてアルミニウム合金層の表面から複合部材までの距離を求め、ノイズレベルが予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより複合部材におけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態が予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断し、距離と含浸状態との両方が、それぞれ予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより鋳造品の良否を判別するようにしたため、内部に複合部材を有する鋳造品の良否をより正確に判別することができる。
【0051】
請求項3記載の内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法によれば、鋳造品の重量を重量計測手段により測定し、重量が予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより鋳造品の良否を判別するようにしたため、鋳造品の重量と、複合部材におけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態と、アルミニウム合金層の表面から複合部材までの距離とから総合的に判断して当該鋳造品の良否の判別を行うことができ、内部に複合部材を有する鋳造品の良品の判別を極めて正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態による判別方法で判別される内部に複合部材を有する鋳造品たるクランクロアケースを示す斜視図。
【図2】 本発明の実施の形態による判別方法で判別される内部に複合部材を有する鋳造品たるクランクロアケースの軸受部を示す断面図。
【図3】 本発明の実施の形態による内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法で用いられる判別装置の概略平面図。
【図4】 本発明の実施の形態による内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法で用いられる判別装置のブロック図。
【図5】 本発明の実施の形態による内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法で用いられる判別装置の探蝕子から超音波が発射され、界面において反射されている様子を示す概念図。
【図6】 本発明の実施の形態による内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法で用いられる判別装置の探蝕子から超音波が発射され、複合部材内で拡散されている様子を示す概念図。
【図7】 本発明の実施の形態による内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法で用いられる判別装置の探蝕子から超音波が発射され、割れに起因する界面において反射されている様子を示す概念図。
【図8】 本発明の実施の形態による内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法で用いられる判別装置において受信された超音波エコーを示すグラフ。
【図9】 本発明の実施の形態における内部に複合部材を有する鋳造品の変形例たるベアリングキャップを示す斜視図。
【符号の説明】
10 シリンダロアケース
11A 複合部材
11B アルミニウム合金層
11C 界面
135 探蝕子
120 重量計測器
211 ベアリングキャップ
Claims (3)
- 金型にセットされたプリフォームにアルミニウム合金溶湯が鋳込まれることにより、該プリフォーム内に該アルミニウム合金が含浸されて該プリフォームの存在する部分が該プリフォームと該アルミニウム合金とからなる複合部材をなし、該複合部材上にはアルミニウム合金層を有し、複合部材とアルミニウム合金層との境目が界面をなす、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法であって、
液体を介して超音波探蝕子を該アルミニウム合金層に対向させ、超音波エコーによって該複合部材におけるノイズレベルを測定し、
該ノイズレベルが予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより該複合部材におけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態が予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断して、鋳造品の良否を判別することを特徴とする、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法。 - 金型にセットされたプリフォームにアルミニウム合金溶湯が鋳込まれることにより、該プリフォーム内に該アルミニウム合金が含浸されて該プリフォームの存在する部分が該プリフォームと該アルミニウム合金とからなる複合部材をなし、該複合部材上にはアルミニウム合金層を有し、複合部材とアルミニウム合金層との境目が界面をなす、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法であって、
液体を介して超音波探蝕子を該アルミニウム合金層に対向させ、超音波エコーによりエコー時間と該複合部材におけるノイズレベルとを測定し、
該エコー時間に基づいて該アルミニウム合金層の表面から該複合部材までの距離を求め、
該ノイズレベルが予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより該複合部材におけるアルミニウム合金溶湯の含浸状態が予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断し、
該距離と該含浸状態との両方が、それぞれ予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより鋳造品の良否を判別することを特徴とする、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法。 - 該鋳造品の重量を重量計測手段により測定し、該重量が予め定めた基準範囲内にあるか否かを判断することにより鋳造品の良否を判別することを特徴とする請求項2記載の、内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002306335A JP4061171B2 (ja) | 2002-10-21 | 2002-10-21 | 内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002306335A JP4061171B2 (ja) | 2002-10-21 | 2002-10-21 | 内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004144489A JP2004144489A (ja) | 2004-05-20 |
JP4061171B2 true JP4061171B2 (ja) | 2008-03-12 |
Family
ID=32453144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002306335A Expired - Fee Related JP4061171B2 (ja) | 2002-10-21 | 2002-10-21 | 内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4061171B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105842342A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-08-10 | 爱德森(厦门)电子有限公司 | 一种金属复合材料基体表面覆盖层质量的检测装置及方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100392392C (zh) * | 2004-01-07 | 2008-06-04 | 高翔 | 超声探测式储罐自动脱水方法及其装置 |
JPWO2013128500A1 (ja) | 2012-02-29 | 2015-07-30 | 日本精工株式会社 | ダイカスト製品の強度評価方法及びダイカスト製品 |
JP2014104475A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Nsk Ltd | アルミダイカスト部品強度評価方法及びアルミダイカスト部品 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6454349A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-01 | Honda Motor Co Ltd | Inspecting method for metallic member with fiber-reinforced composite layer |
FR2635773B1 (fr) * | 1988-08-31 | 1992-02-14 | Aerospatiale | Materiau composite a fibres de renforcement en carbone et son procede de fabrication |
JPH09145684A (ja) * | 1995-11-22 | 1997-06-06 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 繊維強化電線の探傷方法 |
JPH09243621A (ja) * | 1996-03-05 | 1997-09-19 | Tokai Rubber Ind Ltd | 複合ロールのボイド検査方法 |
JPH11101630A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Hitachi Ltd | 超音波による異種物質境界の位置測定方法及び装置 |
JP3740874B2 (ja) * | 1998-12-14 | 2006-02-01 | Jfeスチール株式会社 | 薄板重ね合わせシーム溶接部の検査方法及びその装置 |
JP3815658B2 (ja) * | 2000-08-18 | 2006-08-30 | スズキ株式会社 | シリンダブロック |
JP3662221B2 (ja) * | 2002-01-10 | 2005-06-22 | 電気化学工業株式会社 | 放熱部品 |
-
2002
- 2002-10-21 JP JP2002306335A patent/JP4061171B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105842342A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-08-10 | 爱德森(厦门)电子有限公司 | 一种金属复合材料基体表面覆盖层质量的检测装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004144489A (ja) | 2004-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10648937B2 (en) | Nondestructive inspection method for coatings and ceramic matrix composites | |
US4924182A (en) | Eddy current method to measure distance between scanned surface and a subsurface defect | |
JPH04221758A (ja) | ボルト用超音波検査装置とボルト用超音波検査プローブの運転方法 | |
Eren et al. | Characterization of porosity and defect imaging in ceramic tile using ultrasonic inspections | |
EP0276308B1 (en) | Ultrasonic method of measuring dimensions of flaw in solid material | |
JP2005156305A (ja) | 内部欠陥の評価方法 | |
JP2002048773A (ja) | レール溶接部超音波探傷用校正試験片 | |
JP4061171B2 (ja) | 内部に複合部材を有する鋳造品の良否の判別方法 | |
KR101830461B1 (ko) | 기계 부품 내부에 존재하는 결함의 방향을 측정하기 위한 방법 및 그 장치 | |
JP2002055089A (ja) | トンネル診断装置及び方法 | |
KR102044990B1 (ko) | 초음파 탐상 방법 | |
Anandika et al. | Phased array ultrasonic inspection of near-surface cracks in a railhead and its verification with rail slicing | |
JPH05322800A (ja) | 溶融鋳造耐火物の内部品質評価方法 | |
JP2004163210A (ja) | 超音波によるスポット溶接部の評価方法及び装置 | |
CN106323207A (zh) | 一种复合坯焊缝熔深检测装置和方法 | |
CN112213385A (zh) | 一种薄壁型材对接焊缝超声爬波检测方法 | |
JP2002323481A (ja) | 超音波探傷方法および装置 | |
JPH0617898B2 (ja) | 超音波探傷における欠陥種類の判定方法 | |
JPH0572541B2 (ja) | ||
JPH0618488A (ja) | 複合材の超音波探傷検査方法 | |
US20180113099A1 (en) | A void free inclusion-based reference standard for nondestructive tests and method of making | |
JPS5991364A (ja) | ライニング部の非破壊検査方法 | |
JPH0212609Y2 (ja) | ||
JPH02102450A (ja) | 圧力容器等の探傷方法 | |
-C. Wooh et al. | Nondestructive characterization of planar defects using laser-generated ultrasonic shear waves |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050708 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070824 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070911 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071105 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071211 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071221 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4061171 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101228 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111228 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121228 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131228 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |