JP5692007B2 - Thermal spray coating quality evaluation method - Google Patents

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Description

本発明は、溶射皮膜の品質評価方法に関し、より詳細には、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する技術に関する。   The present invention relates to a method for evaluating the quality of a sprayed coating, and more particularly to a technique for evaluating the film forming quality of a component to be inspected whose surface is coated with a sprayed coating.

従来、表面処理方法として、溶射材と呼ばれる材料を基材に吹き付け、溶射皮膜を形成する溶射が用いられている。溶射の例としては、溶射材をその溶融点以下の温度で、且つ、高速度のガス流中で加速し、基材に高速で衝突させて皮膜を形成するコールドスプレー法があり、それに用いる装置の構成についても知られている(例えば、特許文献1を参照)。   Conventionally, as a surface treatment method, thermal spraying is used in which a material called a thermal spray material is sprayed on a base material to form a thermal spray coating. As an example of thermal spraying, there is a cold spray method in which a thermal spray material is accelerated in a high-speed gas flow at a temperature lower than its melting point and collides with a base material at a high speed to form a film, and an apparatus used therefor Is also known (see, for example, Patent Document 1).

特開2010−142669号公報JP 2010-142669 A

前記コールドスプレー法などの溶射による表面処理において、現状では、皮膜を形成した基材の切断検査による皮膜の断面観察や、基材からの皮膜の引き剥がし試験など、破壊試験でしか成膜品質を保証することができなかった。このため、全数検査による成膜品質の検査を行うことができなかったのである。
特に、コールドスプレー法によれば溶射材の粉末を固相状態のまま基材の表面に吹き付けるために、スプレーガンの先端部等で目詰まりが発生する可能性があり、皮膜の品質を保証する必要性が高かった。
In the surface treatment by thermal spraying such as the cold spray method, at present, the film quality can be improved only by destructive tests such as cross-sectional observation of the film by cutting inspection of the substrate on which the film is formed and peeling test of the film from the substrate. Could not be guaranteed. For this reason, it was not possible to inspect the film formation quality by 100% inspection.
In particular, according to the cold spray method, the spray material powder is sprayed onto the surface of the base material in the solid state, which may cause clogging at the tip of the spray gun, etc., and guarantee the quality of the coating. The necessity was high.

そこで本発明は上記現状に鑑み、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を、非破壊で評価することが可能となる、溶射皮膜の品質評価方法を提供するものである。   Therefore, in view of the above situation, the present invention provides a thermal spray coating quality evaluation method that enables nondestructive evaluation of the film formation quality of a component to be inspected whose surface is coated with a thermal spray coating. It is.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項1においては、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に予備電磁気信号を印加し、該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する予備検出信号を検出する、予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、検量線を作成する、検量線作成工程と、前記検査対象部品に電磁気信号を印加し、該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する検出信号を検出する、検出工程と、前記検量線作成工程で作成した検量線と、前記検出工程で検出した検出信号と、の関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備え、前記基材は非磁性材料で形成され、前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の前記予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、前記検出工程において、前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の前記電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、前記検出信号として検出するものである。 That is, in claim 1, there is provided a thermal spray coating quality evaluation method for evaluating the film formation quality of a component to be inspected whose surface is coated with a thermal spray coating, wherein the surface of the substrate is formed by a thermal spray coating, respectively. In a plurality of preliminary inspection target parts coated under different coating conditions, the adhesion strength measuring step of measuring the adhesion strength of the thermal spray coating to the base material, and the surface of the base material depending on the thermal spray coating, respectively in the different coating conditions A preliminary detection step of applying a preliminary electromagnetic signal to the plurality of covered preliminary inspection target parts and detecting a preliminary detection signal generated in the preliminary inspection target part by the preliminary electromagnetic signal, and the covering condition corresponds to From the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step and the preliminary detection signal detected in the preliminary detection step in the preliminary inspection target part, a calibration curve is created. A calibration curve created in the calibration curve creation step, a calibration curve created step, a detection step of applying an electromagnetic signal to the inspection target component and detecting a detection signal generated in the inspection target component by the electromagnetic signal, a detection signal detected by the detecting step, from the relation of, by calculating the adhesive strength with respect to the base material of the thermal spray coating, to evaluate the deposition quality in the component being tested, and an evaluation step, the group The material is formed of a non-magnetic material, and in the preliminary detection step, two types of preliminary electromagnetic signals having different frequencies are applied to the surface of the preliminary inspection target part that is not covered with the thermal spray coating, An output difference between two types of signals generated in the preliminary inspection target component by the preliminary electromagnetic signal according to the frequency is detected as the preliminary detection signal, and in the detection step, the inspection pair Two kinds of electromagnetic signals having different frequencies are applied to the surface of the part that is not coated with the thermal spray coating, and the output difference between the two kinds of signals generated in the inspection target part by the electromagnetic signals according to the respective frequencies. Is detected as the detection signal .

請求項2においては、前記密着強度測定工程及び前記予備検出工程において、所定の基準温度条件下及び基準温度条件と異なる比較温度条件下での前記予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定するとともに、予備検出信号を検出し、前記検量線作成工程において、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、基準温度条件下での基準検量線と、比較温度条件下での比較検量線とを作成した後に、基準温度条件と比較温度条件との温度差、及び、基準検量線と比較検量線との位置関係に基づいて、前記検出工程の温度条件に対応して前記基準検量線を平行移動する補正を行って前記検量線を作成するものである。 The base material of the thermal spray coating according to claim 2 , in the preliminary inspection target part under a predetermined reference temperature condition and a comparative temperature condition different from the reference temperature condition in the adhesion strength measurement step and the preliminary detection step. Measuring the adhesion strength to the sensor, detecting a preliminary detection signal, and in the calibration curve creating step, the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step in the preliminary inspection target part corresponding to the coating condition, and the preliminary detection Based on the relationship between the preliminary detection signal detected in the process and the reference calibration curve under the reference temperature condition and the comparison calibration curve under the comparison temperature condition, the temperature difference between the reference temperature condition and the comparison temperature condition Based on the positional relationship between the reference calibration curve and the comparative calibration curve, the calibration is performed by performing a correction to translate the reference calibration curve in accordance with the temperature condition of the detection step. It is intended to create.

請求項3においては、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一予備電磁気信号を印加し、該第一予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一予備検出信号として検出する、第一予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第一予備検出工程で検出した第一予備検出信号と、の関係より、第一検量線を作成する、第一検量線作成工程と、前記検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に、周波数の異なる2種類の第二予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第二予備検出信号として検出する、第二予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第二予備検出工程で検出した第二予備検出信号と、の関係より、第二検量線を作成する、第二検量線作成工程と、前記検査対象部品に、周波数の異なる2種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、前記基材が非磁性材料である場合に、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の第三予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第三予備検出信号として検出する、第三予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第三予備検出工程で検出した第三予備検出信号と、の関係より、第三検量線を作成する、第三検量線作成工程と、前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、前記第一検量線と前記第一検出信号との関係、前記第二検量線と前記第二検出信号との関係、及び、前記第三検量線と前記第三検出信号との関係、のうち、少なくとも二つの関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備えるものである。 The method of claim 3, wherein the quality of the thermal spray coating is evaluated by evaluating the film deposition quality of a part to be inspected whose surface is coated with a thermal spray coating. The adhesion strength measuring step for measuring the adhesion strength of the thermal spray coating to the base material in a plurality of preliminary inspection target parts coated under conditions, and the surface of the base material are coated with the thermal spray coating under different coating conditions. In addition, a first preliminary electromagnetic signal is applied to both sides of the surface of the plurality of preliminary inspection target parts coated with the thermal spray coating and the uncoated side, and the first preliminary electromagnetic signal A first preliminary detection step of detecting a difference in signal output generated on each surface of the preliminary inspection target part as a first preliminary detection signal, and the preliminary inspection target part corresponding to the covering condition. From the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step and the first preliminary detection signal detected in the first preliminary detection step, a first calibration curve creation step for creating a first calibration curve; A first electromagnetic signal is applied to both surfaces of the surface to be inspected, the side coated with the thermal spray coating and the side not coated, and each of the components to be inspected by the first electromagnetic signal. A first detection step of detecting a difference in signal output generated on the surface as a first detection signal, and a plurality of preliminary inspection target parts coated with different coating conditions on the surface of the substrate by a thermal spray coating. , Applying two types of second preliminary electromagnetic signals having different frequencies, and using the second preliminary electromagnetic signal at each frequency as an output difference between the two types of signals generated in the preliminary inspection target component as a second preliminary detection signal detection The second preliminary detection step, the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step in the preliminary inspection target part corresponding to the coating condition, the second preliminary detection signal detected in the second preliminary detection step, From the relationship, a second calibration curve is created, a second calibration curve creation step, and two types of second electromagnetic signals having different frequencies are applied to the inspection target component, and the second electromagnetic signals according to the respective frequencies are applied. A second detection step of detecting an output difference between two types of signals generated in the inspection target component as a second detection signal, and when the base material is a nonmagnetic material, the surface of the base material is formed by a thermal spray coating. , Two types of third preliminary electromagnetic signals having different frequencies are applied to the surface of the plurality of preliminary inspection target parts coated under different coating conditions, on the side not coated with the thermal spray coating, A third preliminary detection step of detecting, as a third preliminary detection signal, an output difference between the two types of signals generated in the preliminary inspection target component by the third preliminary electromagnetic signal according to frequency; and the preliminary corresponding to the covering condition Creating a third calibration curve based on the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step and the third preliminary detection signal detected in the third preliminary detection step in the part to be inspected. And applying two types of third electromagnetic signals having different frequencies to the surface of the part to be inspected that is not coated with the thermal spray coating, and applying the third electromagnetic signal at each frequency to the part to be inspected. A third detection step of detecting an output difference between two types of generated signals as a third detection signal, a relationship between the first calibration curve and the first detection signal, the second calibration curve and the second detection signal signal The adhesion strength of the thermal spray coating to the substrate is calculated from at least two of the relationship between the third calibration curve and the third detection signal. An evaluation process for evaluating film quality.

請求項4においては、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品に、周波数の異なる2種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、前記基材が非磁性材料である場合に、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、前記第一検出信号、第二検出信号、及び、第三検出信号の何れか二つの信号のうち一方を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記二つの信号のうち他方を示す第二の座標軸と、から定められる座標平面を用い、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、前記検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備えるものである。 In Claim 4, it is a quality evaluation method of the thermal spray coating which evaluates the film-forming quality of the components to be inspected whose surface is coated with the thermal spray coating, and the coating conditions of the thermal spray coating are different from each other. A first electromagnetic signal is applied to both surfaces of the surface to be inspected, the side coated with the sprayed coating and the side not coated, and each surface of the component to be inspected by the first electromagnetic signal. Two types of second electromagnetic signals having different frequencies for the first detection step for detecting the output difference of the signal generated as a first detection signal and the plurality of parts to be inspected having different coating conditions for the thermal spray coating. And a second detection step of detecting, as a second detection signal, an output difference between the two types of signals generated in the inspection target component by the second electromagnetic signal at each frequency, Two types of third electromagnetic signals having different frequencies are applied to the side of the surface of the plurality of parts to be inspected that are different from each other in the coating conditions of the thermal spray coating when the material is a coating material, A third detection step of detecting an output difference between two types of signals generated in the inspection target component by the third electromagnetic signal at each frequency as a third detection signal; and the first detection signal and the second detection signal And a first coordinate axis indicating one of the two signals of the third detection signal, and a second coordinate axis orthogonal to the first coordinate axis and indicating the other of the two signals. Using a coordinate plane, based on the distribution of points on the coordinate plane determined from the values of the two signals, an allowable error area in the coordinate plane is set in advance, and determined from the values of the two signals Points on the target plane, by whether it is in the allowable error region, to evaluate the deposition quality in the component being tested, those comprising an evaluation step.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

本発明により、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を、非破壊で評価することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to nondestructively evaluate the film forming quality of a component to be inspected whose surface is coated with a thermal spray coating.

(a)は検査対象部品を示した斜視図、(b)、(c)はそれぞれ基材を溶射皮膜で被覆した部分の拡大図。(A) is the perspective view which showed the test object components, (b), (c) is an enlarged view of the part which coat | covered the base material with the sprayed coating, respectively. (a)は溶射皮膜の基材に対する密着強度を測定する工程を示した概略図、(b)は電磁気信号によって検査対象部品に発生する検出信号を検出する工程を示した概略図。(A) is the schematic which showed the process of measuring the adhesive strength with respect to the base material of a thermal spray coating, (b) is the schematic which showed the process of detecting the detection signal generate | occur | produced in components to be examined by an electromagnetic signal. (a)、(b)はそれぞれ第一実施例及び第二実施例に係るセンサを示した概略図。(A), (b) is the schematic which showed the sensor which concerns on 1st Example and 2nd Example, respectively. (a)第三実施例に係るセンサを示した概略図、(b)は検量線の作成方法を示した図。(A) The schematic which showed the sensor which concerns on 3rd Example, (b) is the figure which showed the preparation method of a calibration curve. 第一実施形態に係る品質評価方法を示した図。The figure which showed the quality evaluation method which concerns on 1st embodiment. (a)は第一実施形態に係る品質評価方法における出力値を示した図、(b)は同じく第一実施形態に係る品質評価方法における出力差を示した図。(A) is the figure which showed the output value in the quality evaluation method which concerns on 1st embodiment, (b) is the figure which showed the output difference in the quality evaluation method which concerns on 1st embodiment similarly. (a)は第二実施形態に係る品質評価方法を示した図、(b)は同じく第二実施形態に係る品質評価方法における渦電流の差分結果を示した図。(A) is the figure which showed the quality evaluation method which concerns on 2nd embodiment, (b) is the figure which similarly showed the difference result of the eddy current in the quality evaluation method which concerns on 2nd embodiment. 渦流計測における交流励磁信号と検出信号との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the alternating current excitation signal and detection signal in eddy current measurement. (a)は第三実施形態に係る品質評価方法を示した図、(b)は同じく第三実施形態に係る品質評価方法における渦電流の差分結果を示した図。(A) is the figure which showed the quality evaluation method which concerns on 3rd embodiment, (b) is the figure which similarly showed the difference result of the eddy current in the quality evaluation method which concerns on 3rd embodiment. (a)、(b)はそれぞれ検量線の補正方法を示した図。(A), (b) is the figure which showed the correction method of the calibration curve, respectively. 第四実施形態に係る品質評価方法を示した図。The figure which showed the quality evaluation method which concerns on 4th embodiment. 第五実施形態に係る品質評価方法において第一検出信号及び第二検出信号の計測結果例を示す図。The figure which shows the example of a measurement result of a 1st detection signal and a 2nd detection signal in the quality evaluation method which concerns on 5th embodiment.

次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
Next, embodiments of the invention will be described.
It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the following examples, but broadly covers the entire scope of the technical idea that the present invention truly intends, as will be apparent from the matters described in the present specification and drawings. It extends.

[検査対象部品W]
本発明において成膜品質の評価の対象となる検査対象部品Wを、図1(a)から(c)を用いて説明する。なお、後述する予備検査対象部品Wの構成は、検査対象部品Wの構成と略同一である。
検査対象部品Wは図1(a)に示す如く、基材Bの表面が溶射による皮膜(以下、単に「溶射皮膜」と記載する)Fで被覆されている。具体的には、金属やセラミックス等の溶射材と呼ばれる材料を基材Bに吹き付けることにより、溶射皮膜Fが形成されているのである。本実施形態においては、溶射の方法の一態様として、溶射材をその溶融点以下の温度で、且つ、高速度のガス流中で加速し、基材Bに高速で衝突させて溶射皮膜Fを形成する、コールドスプレー法が用いられている。コールドスプレー法によれば、通常の溶射と比較して低温度の条件下で溶射皮膜Fが形成されるため、熱による材料の特性変化、溶射皮膜F中の酸化を低減させることが可能となる。
[Part W to be inspected]
An inspection target component W that is an object of film formation quality evaluation in the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the configuration of the preliminary inspection target component W described later is substantially the same as the configuration of the inspection target component W.
As shown in FIG. 1A, the inspection target component W is coated with a coating F (hereinafter simply referred to as “thermal spray coating”) F by spraying the surface of the base material B. Specifically, the thermal spray coating F is formed by spraying a material called a thermal spray material such as metal or ceramics onto the base material B. In this embodiment, as one aspect of the thermal spraying method, the thermal spray material is accelerated at a temperature equal to or lower than its melting point and in a high-speed gas flow, and is collided with the base material B at a high speed to form the thermal spray coating F. The forming cold spray method is used. According to the cold spray method, since the sprayed coating F is formed under a low temperature condition as compared with normal spraying, it is possible to reduce changes in material properties due to heat and oxidation in the sprayed coating F. .

コールドスプレー法によって形成した溶射皮膜Fは、コールドスプレー装置による溶射材に対する設定圧力によって、その成膜品質に違いが生じる。
具体的に、図1(b)及び(c)を用いて説明する。図1(b)における検査対象部品Whは図1(c)における検査対象部品Wlと比較して、コールドスプレー装置の設定圧力を大きくしたものである。図1(b)及び(c)に示す如く、検査対象部品Whにおける溶射皮膜Fhは溶射皮膜Flと比較して、基材Bh(Bl)との界面における粒子のめり込み量が大きくなる。このため、溶射皮膜Fhの基材Bhに対するアンカー効果は溶射皮膜Flの基材Blに対するアンカー効果よりも大きくなる。
The thermal spray coating F formed by the cold spray method has a difference in film formation quality depending on the set pressure applied to the thermal spray material by the cold spray apparatus.
Specifically, description will be made with reference to FIGS. The inspection target part Wh in FIG. 1B is obtained by increasing the set pressure of the cold spray device as compared with the inspection target part Wl in FIG. As shown in FIGS. 1B and 1C, the sprayed coating Fh on the inspection target component Wh has a larger amount of particle penetration at the interface with the base material Bh (Bl) than the sprayed coating Fl. For this reason, the anchor effect with respect to the base material Bh of the thermal spray coating Fh becomes larger than the anchor effect with respect to the base material Bl of the thermal spray coating Fl.

また、溶射皮膜Fhの内部に残留する応力は溶射皮膜Flよりも大きくなる。さらに、溶射皮膜Fh(Fl)内や、溶射皮膜Fh(Fl)と基材Bh(Bl)との界面における隙間はそれぞれ、検査対象部品Whのほうが検査対象部品Wlよりも小さくなる。
このような検査対象部品Whと検査対象部品Wlとの違いにより、溶射皮膜Fhの基材Bhに対する密着強度は溶射皮膜Flの基材Blに対する密着強度よりも大きくなるのである。このような密着強度としては、検査対象部品Wに求められる下限の強度が予め定められおり、本明細書においては、この下限を「下限強度」として記載する。
Further, the stress remaining in the thermal spray coating Fh is larger than that of the thermal spray coating Fl. Further, the inspection target component Wh is smaller than the inspection target component Wl in the thermal spray coating Fh (Fl) and at the interface between the thermal spray coating Fh (Fl) and the base material Bh (Bl).
Due to the difference between the inspection target component Wh and the inspection target component Wl, the adhesion strength of the thermal spray coating Fh to the base material Bh is larger than the adhesion strength of the thermal spray coating Fl to the base material Bl. As such adhesion strength, the lower limit strength required for the inspection target component W is determined in advance, and this lower limit is described as “lower limit strength” in this specification.

上記の如く、溶射皮膜Fと基材Bとの密着強度の違いには、溶射皮膜F内や、溶射皮膜Fと基材Bとの界面に発生する隙間や残留応力も影響している。本発明に係る溶射皮膜の品質評価方法は、このような検査対象部品Wにおける隙間や残留応力の違いに基づく、透磁率や導電率などの電磁気的特性の違いを検出し、非破壊での検査対象部品Wにおける溶射皮膜Fの成膜品質の評価に活用するものである。   As described above, the difference in adhesion strength between the thermal spray coating F and the base material B is also affected by the gap and residual stress generated in the thermal spray coating F and at the interface between the thermal spray coating F and the base material B. The thermal spray coating quality evaluation method according to the present invention detects non-destructive inspection by detecting differences in electromagnetic characteristics such as permeability and conductivity based on differences in gaps and residual stresses in the inspection target component W. This is used for evaluating the film formation quality of the thermal spray coating F on the target component W.

[密着強度測定工程]
次に、図2から図6を用いて、第一実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る品質評価方法では、まず、密着強度測定工程において、溶射皮膜Fの被覆条件がそれぞれ異なる複数の水準試験片である予備検査対象部品Wにおける、溶射皮膜Fの基材Bに対する密着強度を測定する。
[Adhesion strength measurement process]
Next, the quality evaluation method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
In the quality evaluation method according to the present embodiment, first, in the adhesion strength measurement step, the adhesion of the thermal spray coating F to the substrate B in the preliminary inspection target component W, which is a plurality of level test pieces each having different coating conditions of the thermal spray coating F. Measure strength.

具体的に本実施形態においては、図2(a)に示す如く、水準試験片である予備検査対象部品Wにおける溶射皮膜Fが形成された面に、エポキシ樹脂からなる測定治具Rを密着させる。そして、測定治具Rに力を加えて、図2(a)中の矢印Aの如く所定の速度で移動させる。このように、溶射皮膜Fに密着された測定治具Rを矢印A方向へ移動させることで、溶射皮膜Fが基材Bから剥離することとなる。
その後、基材Bからの溶射皮膜Fの剥離のしかたを計測し、溶射皮膜Fの基材Bに対する密着強度を測定する、いわゆる引き剥がし試験を行うのである。
Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 2A, a measurement jig R made of an epoxy resin is brought into close contact with the surface on which the thermal spray coating F is formed in the preliminary inspection target component W that is a level test piece. . Then, a force is applied to the measuring jig R to move it at a predetermined speed as indicated by an arrow A in FIG. Thus, the thermal spray coating F is peeled off from the base material B by moving the measuring jig R in close contact with the thermal spray coating F in the direction of arrow A.
Thereafter, a method of peeling the thermal spray coating F from the base material B is measured, and a so-called peeling test is performed in which the adhesion strength of the thermal spray coating F to the base material B is measured.

なお、本実施形態における密着強度測定工程においては、上記の如く引き剥がし試験を用いたが、水準試験片である予備検査対象部品Wの切断検査による溶射皮膜Fの断面観察など、他の方法を用いることが可能である。即ち、溶射皮膜Fの基材Bに対する密着強度を測定することができれば他の方法でも差し支えなく、その具体的方法は限定されるものではない。   In the adhesion strength measurement step in the present embodiment, the peeling test is used as described above, but other methods such as a cross-sectional observation of the sprayed coating F by cutting inspection of the preliminary inspection target component W that is a level test piece are used. It is possible to use. That is, other methods may be used as long as the adhesion strength of the thermal spray coating F to the base material B can be measured, and the specific method is not limited.

[予備検出工程]
次に、予備検出工程において、溶射皮膜Fの被覆条件がそれぞれ異なる複数の水準試験片である予備検査対象部品Wに予備電磁気信号PSiを印加し、予備電磁気信号PSiによって予備検査対象部品Wに発生する予備検出信号PSoを検出する。
[Preliminary detection process]
Next, in the preliminary detection step, the preliminary electromagnetic signal PSi is applied to the preliminary inspection target component W, which is a plurality of level test pieces having different coating conditions of the thermal spray coating F, and is generated in the preliminary inspection target component W by the preliminary electromagnetic signal PSi. The preliminary detection signal PSo to be detected is detected.

具体的には図2(b)に示す如く、汎用的な電子計算機である制御装置21、電圧計22、交流電源を備えた検査器23、及び、センサ30を備えた検査装置20を、予備検査対象部品Wの近傍に設置する。検査装置20における各部は電気的に接続され、通信可能に構成されている。そして、センサ30を予備検査対象部品Wに近接させて配置するのである。   Specifically, as shown in FIG. 2 (b), a control device 21, which is a general-purpose computer, a voltmeter 22, an inspection device 23 having an AC power supply, and an inspection device 20 having a sensor 30 are provided as spares. Installed in the vicinity of the inspection target component W. Each part in the inspection apparatus 20 is electrically connected and configured to be communicable. The sensor 30 is arranged close to the preliminary inspection target component W.

さらに、検査器23がセンサ30を、予備検査対象部品Wに予備電磁気信号PSiを印加し、予備検査対象部品Wから予備検出信号PSoを検出するように制御する。予備検出信号PSoは電圧計22で計測され、その計測結果は制御装置21で記憶・演算処理などがされる。
なお、本実施形態においては密着強度測定工程の後に予備検出工程を行う構成としたが、その順序は逆にしても差し支えない。つまり、予備検出工程の後に密着強度測定工程を行う構成とすることも可能である。
Further, the inspector 23 controls the sensor 30 so that the preliminary electromagnetic signal PSi is applied to the preliminary inspection target component W and the preliminary detection signal PSo is detected from the preliminary inspection target component W. The preliminary detection signal PSo is measured by the voltmeter 22, and the measurement result is stored / calculated by the control device 21.
In the present embodiment, the preliminary detection process is performed after the adhesion strength measurement process, but the order may be reversed. That is, it is possible to adopt a configuration in which the adhesion strength measurement process is performed after the preliminary detection process.

[センサ30]
センサ30には様々な態様があり、いずれも本実施形態に係る品質評価方法に用いることが可能である。以下、図3(a)、(b)、及び図4(a)を用いて、第一実施例から第三実施例の順にそれぞれのセンサ30の態様について説明する。
図3(a)は、第一実施例に係るセンサ30として用いられるキュービックセンサ30aを示している。キュービックセンサ30aは、いわゆる渦流計測用センサであり、予備検査対象部品Wにおける、表面からの距離に対する硬さと透磁率との関係を用いるものである。
[Sensor 30]
The sensor 30 has various aspects, and any of them can be used for the quality evaluation method according to the present embodiment. Hereinafter, the aspects of the respective sensors 30 will be described in the order from the first embodiment to the third embodiment with reference to FIGS. 3A, 3B, and 4A.
FIG. 3A shows a cubic sensor 30a used as the sensor 30 according to the first embodiment. The cubic sensor 30a is a so-called eddy current measuring sensor, and uses the relationship between the hardness and the permeability with respect to the distance from the surface in the preliminary inspection target component W.

本実施例に係るキュービックセンサ30aは、励磁部及び検出部を具備する。励磁部は予備検査対象部品Wと対向して配置された状態で、予備電磁気信号PSiである所定の交流励磁信号を印加する。検出部は、交流励磁信号が印加された励磁部により予備検査対象部品Wに生じた渦電流による予備検出信号PSoを検出する。   The cubic sensor 30a according to the present embodiment includes an excitation unit and a detection unit. The excitation unit applies a predetermined AC excitation signal, which is the preliminary electromagnetic signal PSi, in a state of being arranged to face the preliminary inspection target component W. The detection unit detects a preliminary detection signal PSo due to an eddy current generated in the preliminary inspection target component W by the excitation unit to which the AC excitation signal is applied.

励磁部は、励磁コイル33a・33aが、略立方体形状の非磁性ボビン31aに巻回されて構成されている。具体的には、励磁コイル33a・33aは、非磁性ボビン31aの上面と下面とで交差するように、直交して巻回されているのである。
励磁コイル33a・33aのそれぞれの両端(両端子)は、検査器23の交流電源に接続されている。つまり、励磁コイル33a・33aは予備検査対象部品Wに対して所定の交流励磁信号を印加するための励磁コイルである。
The exciting part is configured by exciting coils 33a and 33a wound around a substantially cubic nonmagnetic bobbin 31a. Specifically, the exciting coils 33a and 33a are wound orthogonally so as to intersect the upper surface and the lower surface of the nonmagnetic bobbin 31a.
Both ends (both terminals) of the exciting coils 33 a and 33 a are connected to an AC power source of the inspection device 23. That is, the excitation coils 33a and 33a are excitation coils for applying a predetermined AC excitation signal to the preliminary inspection target component W.

検出部は、励磁コイル33a・33aにおける二つの交差部分のうち、下側の一方に配設された検出コイル32aを備える。検出コイル32aは、非磁性ボビン31aの下面における、励磁コイル33a・33aにおける下側の交差部分の略中央部に配置されている。
本実施形態においては、検出コイル32aには薄膜プレーナコイルが用いられるが、パンケーキコイル等、他のコイルを用いることも可能である。
検出コイル32aの両端(両端子)は、検査器23に接続されている。つまり、検出コイル32aは交流励磁信号が印加された予備検査対象部品Wから渦電流による予備検出信号PSoを検出するのである。
The detection unit includes a detection coil 32a disposed on one of the lower sides of the two intersecting portions of the excitation coils 33a and 33a. The detection coil 32a is disposed substantially at the center of the lower intersection of the excitation coils 33a and 33a on the lower surface of the nonmagnetic bobbin 31a.
In the present embodiment, a thin film planar coil is used as the detection coil 32a, but other coils such as a pancake coil can also be used.
Both ends (both terminals) of the detection coil 32 a are connected to the inspection device 23. That is, the detection coil 32a detects the preliminary detection signal PSo due to the eddy current from the preliminary inspection target component W to which the AC excitation signal is applied.

上記の如く構成されたキュービックセンサ30aを用いて、予備検査対象部品Wにおける予備検出信号PSoの検出を行う場合は、検出コイル32aが予備検査対象部品Wに対向する姿勢で、キュービックセンサ30aを予備検査対象部品Wに近接配置した状態で、交流電源により励磁コイル33a・33aのそれぞれに予備電磁気信号PSiとして電圧を印加する。励磁コイル33a・33aに電流が流れた瞬間には、図3(a)中の矢印α1に示す如く右ネジの法則に従って回転磁界が発生する。そして、この回転磁界により電磁誘導を起こし、電磁誘導によって予備検査対象部品Wに渦電流を発生させるのである。さらに、予備検査対象部品Wの表面における渦電流の発生にともない、検出コイル32aに磁束を貫通させ、検出コイル32aに誘起電圧を発生させる。そして、検出コイル32aによって誘起電圧を予備検出信号PSoとして計測するのである。   When the preliminary detection signal PSo in the preliminary inspection target component W is detected using the cubic sensor 30a configured as described above, the cubic sensor 30a is set in the standby position with the detection coil 32a facing the preliminary inspection target component W. A voltage is applied as a preliminary electromagnetic signal PSi to each of the exciting coils 33a and 33a by an AC power source in a state of being disposed close to the inspection target component W. At the moment when a current flows through the exciting coils 33a and 33a, a rotating magnetic field is generated according to the right-handed screw law as indicated by an arrow α1 in FIG. Then, electromagnetic induction is caused by this rotating magnetic field, and eddy current is generated in the preliminary inspection target component W by electromagnetic induction. Further, as an eddy current is generated on the surface of the preliminary inspection target component W, a magnetic flux is passed through the detection coil 32a, and an induced voltage is generated in the detection coil 32a. Then, the induced voltage is measured as the preliminary detection signal PSo by the detection coil 32a.

本実施例に係るキュービックセンサ30aによれば上記の如く、予備検査対象部品Wに接触することなく、リフトオフによる磁界強度の減衰が小さい水平磁界を発生させ、この水平磁界を予備検出信号PSoの検出に用いている。このため、キュービックセンサ30aの予備検査対象部品Wからのリフトオフの影響を小さくすることが可能となる。   According to the cubic sensor 30a according to the present embodiment, as described above, a horizontal magnetic field with small attenuation of magnetic field strength due to lift-off is generated without contacting the preliminary inspection target component W, and this horizontal magnetic field is detected by the preliminary detection signal PSo. Used for. For this reason, it becomes possible to reduce the influence of the lift-off from the preliminary inspection target component W of the cubic sensor 30a.

図3(b)は、第二実施例に係るセンサ30として用いられるUコアセンサ30bを示している。Uコアセンサ30bについても、第一実施例に係るキュービックセンサ30aと同様に渦流計測用センサであり、その形状を除いては略同一の構成である。このため、以下では第一実施例との差異点を中心に説明する。   FIG. 3B shows a U-core sensor 30b used as the sensor 30 according to the second embodiment. The U core sensor 30b is also an eddy current measuring sensor as in the cubic sensor 30a according to the first embodiment, and has substantially the same configuration except for its shape. For this reason, below, it demonstrates centering around difference with a 1st Example.

本実施例に係るUコアセンサ30bにおける励磁部は、励磁コイル33bが、略U字形状の非磁性ボビン31bの中央部に巻回されて構成されている。検出部は、非磁性ボビン31bの下側の両先端部における中間位置に配置されている。   The exciting part in the U-core sensor 30b according to the present embodiment is configured by winding an exciting coil 33b around a central part of a substantially U-shaped nonmagnetic bobbin 31b. The detection part is arrange | positioned in the intermediate position in the both front-end | tip parts of the lower side of the nonmagnetic bobbin 31b.

上記の如く構成されたUコアセンサ30bを用いて、予備検査対象部品Wにおける予備検出信号PSoの検出を行う場合は、検出コイル32bが予備検査対象部品Wに対向する姿勢で、Uコアセンサ30bを予備検査対象部品Wに近接配置した状態で、交流電源により励磁コイル33bに予備電磁気信号PSiとして電圧を印加する。励磁コイル33bに電流が流れた瞬間には、図3(b)中の矢印α2に示す如く右ネジの法則に従って磁界が発生する。そして、この磁界により電磁誘導を起こし、電磁誘導によって予備検査対象部品Wに渦電流を発生させるのである。さらに、予備検査対象部品Wの表面における渦電流の発生にともない、検出コイル32bに磁束を貫通させ、検出コイル32bに誘起電圧を発生させる。そして、検出コイル32bによって誘起電圧を予備検出信号PSoとして計測するのである。   When the preliminary detection signal PSo in the preliminary inspection target component W is detected using the U core sensor 30b configured as described above, the U core sensor 30b is set in the standby position with the detection coil 32b facing the preliminary inspection target component W. A voltage is applied as a preliminary electromagnetic signal PSi to the exciting coil 33b by an AC power source in a state of being disposed close to the inspection target component W. At the moment when a current flows through the exciting coil 33b, a magnetic field is generated according to the right-handed screw law as indicated by an arrow α2 in FIG. Then, electromagnetic induction is caused by this magnetic field, and eddy current is generated in the preliminary inspection target component W by electromagnetic induction. Further, as an eddy current is generated on the surface of the preliminary inspection target component W, a magnetic flux is passed through the detection coil 32b and an induced voltage is generated in the detection coil 32b. Then, the induced voltage is measured as the preliminary detection signal PSo by the detection coil 32b.

本実施例に係るUコアセンサ30bによっては、予備検査対象部品Wに接触することなく、予備検査対象部品Wに生じる水平磁界を収束させることができる。このため、予備検出信号PSoの出力を大きくして検出しやすくすることが可能となる。   Depending on the U core sensor 30b according to the present embodiment, the horizontal magnetic field generated in the preliminary inspection target component W can be converged without contacting the preliminary inspection target component W. For this reason, the output of the preliminary detection signal PSo can be increased to facilitate detection.

図4(a)は、第三実施例に係るセンサ30として用いられる電位差センサ30cを示している。電位差センサ30cは、いわゆる交流電位差法における探針プローブ31c・31cを備えており、予備検査対象部品Wにおける導電率を用いるものである。探針プローブ31c・31cは、それぞれ検査器23の交流電源に接続されている。   FIG. 4A shows a potential difference sensor 30c used as the sensor 30 according to the third embodiment. The potential difference sensor 30c includes probe probes 31c and 31c in the so-called AC potential difference method, and uses the conductivity in the preliminary inspection target component W. The probe probes 31c and 31c are each connected to an AC power source of the tester 23.

上記の如く構成された電位差センサ30cを用いて、予備検査対象部品Wにおける予備検出信号PSoの検出を行う場合は、探針プローブ31c・31cを予備検査対象部品Wと接触して配置した状態で、予備電磁気信号PSiである所定の交流電圧を印加する。そして、交流電圧により図4中の矢印βの如く予備検査対象部品Wに流れた電流によって生じる探針プローブ31c・31cの間の電位差を、予備検出信号PSoとして検出するのである。   When detecting the preliminary detection signal PSo in the preliminary inspection target component W using the potential difference sensor 30c configured as described above, the probe probes 31c and 31c are arranged in contact with the preliminary inspection target component W. Then, a predetermined alternating voltage which is the preliminary electromagnetic signal PSi is applied. Then, the potential difference between the probe probes 31c and 31c caused by the current flowing through the preliminary inspection target component W as indicated by the arrow β in FIG. 4 by the AC voltage is detected as the preliminary detection signal PSo.

本実施例に係る電位差センサ30cによれば上記の如く、予備検査対象部品Wにおける導電率を用いているため、計測原理がシンプルであり、予備検査対象部品Wの電気的特性のみを測定することが可能となる。   According to the potential difference sensor 30c according to the present embodiment, since the conductivity in the preliminary inspection target component W is used as described above, the measurement principle is simple and only the electrical characteristics of the preliminary inspection target component W are measured. Is possible.

[検量線作成工程]
次に、検量線作成工程において、被覆条件が対応する予備検査対象部品Wにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、予備検出工程で検出した予備検出信号PSoと、の関係より、検量線Lを作成する。
[Calibration curve creation process]
Next, in the calibration curve creation process, the calibration curve is determined from the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement process and the preliminary detection signal PSo detected in the preliminary detection process in the preliminary inspection target component W corresponding to the coating condition. Create L.

具体的には図4(b)に示す点P1から点P4の如く、被覆条件が対応する予備検査対象部品Wごとに、密着強度と予備検出信号PSoとが対応する位置にそれぞれの点をプロットする。その後、点P1から点P4のプロット位置に基づいて、点P1から点P4の近傍を検量線Lが通過するように検量線Lを作成するのである。   Specifically, each point is plotted at a position corresponding to the adhesion strength and the preliminary detection signal PSo for each preliminary inspection target component W corresponding to the covering condition, as indicated by points P1 to P4 in FIG. 4B. To do. Thereafter, based on the plot positions from the points P1 to P4, the calibration curve L is created so that the calibration curve L passes through the vicinity of the points P1 to P4.

[検出工程]
次に、検出工程において、検査対象である検査対象部品Wに電磁気信号Siを印加し、電磁気信号によって検査対象部品Wに発生する検出信号Soを検出する。この検出工程では、前記検査装置20を用いて、予備検出工程と同様の手法で、予備検査対象部品Wに替えて検査対象部品Wにおける検出信号Soを検出する。即ち、第一実施例から第三実施例のセンサ30である、キュービックセンサ30a、Uコアセンサ30b、電位差センサ30cのいずれかのうち、予備検出工程で用いたセンサ30を用いて検出信号Soを検出するのである。
[Detection process]
Next, in the detection step, the electromagnetic signal Si is applied to the inspection target component W that is the inspection target, and the detection signal So generated in the inspection target component W is detected by the electromagnetic signal. In this detection step, the inspection device 20 is used to detect the detection signal So in the inspection target component W in place of the preliminary inspection target component W in the same manner as in the preliminary detection step. That is, the detection signal So is detected using the sensor 30 used in the preliminary detection step among the cubic sensor 30a, the U core sensor 30b, and the potential difference sensor 30c, which are the sensors 30 of the first to third embodiments. To do.

[評価工程]
次に、評価工程において、検量線作成工程で作成した検量線Lと、検出工程で検出した検出信号Soと、の関係より、溶射皮膜Fの基材Bに対する密着強度を算出して、検査対象部品Wにおける成膜品質を評価する。
[Evaluation process]
Next, in the evaluation process, the adhesion strength of the thermal spray coating F to the base material B is calculated from the relationship between the calibration curve L created in the calibration curve creation process and the detection signal So detected in the detection process. The film formation quality in the part W is evaluated.

具体的には、検出工程で検出した検出信号Soの値が図4(b)に示すS1であった場合、S1に対応する検量線L上の点Qをとり、点Qに対応する密着強度C1を検査対象部品Wにおける溶射皮膜Fの基材Bに対する密着強度として算出する。そして、この密着強度C1が検査対象部品Wに求められる下限である下限強度よりも大きいか否かにより、検査対象部品Wにおける成膜品質を評価する。詳細には、密着強度C1が下限強度よりも大きければ成膜品質を「良」として、密着強度C1が下限強度よりも小さければ成膜品質を「不良」として、評価するのである。   Specifically, when the value of the detection signal So detected in the detection step is S1 shown in FIG. 4B, the point Q on the calibration curve L corresponding to S1 is taken and the adhesion strength corresponding to the point Q is taken. C1 is calculated as the adhesion strength of the thermal spray coating F to the base material B in the inspection target component W. Then, the film formation quality in the inspection target component W is evaluated based on whether or not the adhesion strength C1 is larger than the lower limit strength that is the lower limit required for the inspection target component W. Specifically, when the adhesion strength C1 is larger than the lower limit strength, the film forming quality is evaluated as “good”, and when the adhesion strength C1 is smaller than the lower limit strength, the film forming quality is evaluated as “bad”.

上記の如く、本実施形態に係る品質評価方法によれば、基材Bの表面が溶射皮膜Fで被覆された検査対象部品Wにおける成膜品質を、非破壊で評価することが可能となる。このため、検査対象部品Wを全数検査によって成膜品質の検査を行うことができるのである。
また、コールドスプレー法では溶射材の粉末を固相状態のまま基材の表面に吹き付けるために、スプレーガンの先端部等で目詰まりが発生する可能性がある。このため、コールドスプレー法による溶射皮膜Fを検査する場合は、溶射皮膜Fの成膜品質を全数検査により保証できる点が特に有効となるのである。
As described above, according to the quality evaluation method according to the present embodiment, it is possible to nondestructively evaluate the film formation quality in the inspection target component W in which the surface of the base material B is coated with the thermal spray coating F. For this reason, the film formation quality can be inspected by 100% inspection of the parts to be inspected W.
Further, in the cold spray method, since the spray material powder is sprayed onto the surface of the base material in a solid state, clogging may occur at the tip of the spray gun. For this reason, when inspecting the sprayed coating F by the cold spray method, it is particularly effective that the quality of the sprayed coating F can be guaranteed by 100% inspection.

[検出信号So]
上記の如く、本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は、予備検査対象部品W(検査対象部品W)における溶射皮膜F内や、溶射皮膜Fと基材Bとの界面に発生する隙間や残留応力の違いに基づく、透磁率や導電率などの電磁気的特性の違いを検出するものである。一方、基材B自体の電磁気的特性に、予備検査対象部品W(検査対象部品W)ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあった場合、そのばらつきがノイズとなって検査精度の低下に繋がる場合がある。
[Detection signal So]
As described above, the quality evaluation method of the thermal spray coating according to the present embodiment is performed by using the gaps generated in the thermal spray coating F in the preliminary inspection target component W (test target component W) or the interface between the thermal spray coating F and the base material B. This is to detect a difference in electromagnetic characteristics such as permeability and conductivity based on a difference in residual stress. On the other hand, when there is a variation in the electromagnetic characteristics of the base material B for each preliminary inspection target component W (inspection target component W) or for each inspection target portion, the variation becomes noise and leads to a decrease in inspection accuracy. There is.

このため、本実施形態では、予備検出工程及び検出工程において、図5に示す如く、予備検査対象部品W(検査対象部品W)の表面のうち、溶射皮膜Fで被覆された側(図5における上側)と、被覆されていない側(図5における下側)と、の両面にキュービックセンサ30aを近接させ、同時に又は交互に予備電磁気信号PSi(電磁気信号Si)を印加する構成としている。そして、予備電磁気信号PSi(電磁気信号Si)によって予備検査対象部品W(検査対象部品W)のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、予備検出信号PSo(検出信号So)として検出するのである。   For this reason, in the present embodiment, in the preliminary detection step and the detection step, as shown in FIG. 5, on the surface of the preliminary inspection target component W (inspection target component W) that is coated with the thermal spray coating F (in FIG. 5). The cubic sensor 30a is brought close to both the upper side and the uncovered side (lower side in FIG. 5), and the preliminary electromagnetic signal PSi (electromagnetic signal Si) is applied simultaneously or alternately. Then, an output difference between signals generated on the respective surfaces of the preliminary inspection target component W (inspection target component W) by the preliminary electromagnetic signal PSi (electromagnetic signal Si) is detected as a preliminary detection signal PSo (detection signal So). .

具体的に、図5、図6(a)及び(b)を用いて説明する。図6(a)に示す出力値D11からD13は、図5に示す溶射皮膜Fで被覆された側の面で検出した値であり、出力値D21からD23は、図5に示す溶射皮膜Fで被覆されていない側の面で検出した値である。つまり、出力値D11からD13は、溶射皮膜F内や溶射皮膜Fと基材Bとの界面に加えて、基材B自体の電磁気的特性が反映された値である。一方、出力値D21からD23は、基材Bの電磁気的特性のみが反映された値である。ここで、出力値D11とD21、出力値D12とD22、出力値D13とD23はそれぞれ、同じ予備検査対象部品W(検査対象部品W)あるいは検査対象部位において検出した値である。   Concretely, it demonstrates using FIG. 5, FIG. 6 (a) and (b). Output values D11 to D13 shown in FIG. 6 (a) are values detected on the side coated with the thermal spray coating F shown in FIG. 5, and output values D21 to D23 are thermal spray coating F shown in FIG. It is a value detected on the surface on the uncoated side. That is, the output values D11 to D13 are values reflecting the electromagnetic characteristics of the base material B itself in addition to the inside of the thermal spray coating F and the interface between the thermal spray coating F and the base material B. On the other hand, the output values D21 to D23 reflect only the electromagnetic characteristics of the base material B. Here, the output values D11 and D21, the output values D12 and D22, and the output values D13 and D23 are values detected in the same preliminary inspection target part W (inspection target part W) or inspection target part, respectively.

そして、出力値D11とD21との出力差であるd1を図6(b)における検出信号D31とし、同様に、出力値D12(D13)とD22(D23)との出力差であるd2(d3)を図6(b)における検出信号D32(D33)とする。そして、これらの検出信号D31からD33を、予備検出工程及び検出工程における予備検出信号PSo(検出信号So)として検出するのである。   Then, d1 which is the output difference between the output values D11 and D21 is set as the detection signal D31 in FIG. 6B, and similarly, d2 (d3) which is the output difference between the output values D12 (D13) and D22 (D23). Is the detection signal D32 (D33) in FIG. These detection signals D31 to D33 are detected as a preliminary detection signal PSo (detection signal So) in the preliminary detection step and the detection step.

上記の如く構成することにより、溶射皮膜F内や溶射皮膜Fと基材Bとの界面に加えて基材B自体の電磁気的特性が反映された出力値D11からD13と、基材Bの電磁気的特性のみが反映された出力値D21からD23と、の差分値を予備検出信号PSo(検出信号So)としている。これにより、基材B自体の電磁気的特性(本実施形態においては透磁率)に、予備検査対象部品W(検査対象部品W)ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあっても、その影響を相殺でき、ばらつきによるノイズ成分を低減させることが可能となるのである。   By configuring as described above, in addition to the interface between the thermal spray coating F and the thermal spray coating F and the base material B, the output values D11 to D13 reflecting the electromagnetic characteristics of the base material B itself, and the electromagnetism of the base material B The difference value between the output values D21 to D23 in which only the target characteristic is reflected is used as the preliminary detection signal PSo (detection signal So). As a result, even if the electromagnetic characteristics of the base material B itself (the magnetic permeability in this embodiment) vary for each preliminary inspection target part W (inspection target part W) or each inspection target part, the influence is offset. This can reduce noise components due to variations.

なお、図5以下に示す図において、センサ30としてはキュービックセンサ30aを用いて渦流計測を行うものとして説明するが、他のセンサ及び検査方法を採用することも可能である。   In the drawings shown in FIG. 5 and subsequent figures, the sensor 30 is described as performing eddy current measurement using the cubic sensor 30a, but other sensors and inspection methods may be employed.

[第二実施形態]
次に、図7及び図8を用いて、第二実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態以下に説明する実施形態において、前記第一実施形態と同様の構成はその詳細な説明を省略することとし、差異点を中心に説明する。
[Second Embodiment]
Next, the quality evaluation method according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
In the embodiments described below, the detailed description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and differences will be mainly described.

前記第一実施形態と同様に、本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は、予備検査対象部品W(検査対象部品W)における溶射皮膜F内や、溶射皮膜Fと基材Bとの界面に発生する隙間や残留応力の違いに基づく、透磁率や導電率などの電磁気的特性の違いを検出するものである。一方、溶射皮膜Fにおける表面部(基材Bとの界面と反対側、図1(b)及び(c)を参照)は、溶射の際に粗く形成される場合がある。このように、溶射皮膜Fの表面粗さに、予備検査対象部品W(検査対象部品W)ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあった場合、そのばらつきがノイズとなって検査精度の低下に繋がる場合がある。   As in the first embodiment, the thermal spray coating quality evaluation method according to the present embodiment is performed in the thermal spray coating F in the preliminary inspection target component W (test target component W) or the interface between the thermal spray coating F and the base material B. This is to detect a difference in electromagnetic characteristics such as magnetic permeability and conductivity based on a difference in gap and residual stress generated in the magnetic field. On the other hand, the surface portion of the thermal spray coating F (see the side opposite to the interface with the base material B, see FIGS. 1B and 1C) may be formed coarsely during thermal spraying. As described above, when the surface roughness of the thermal spray coating F varies for each preliminary inspection target component W (inspection target component W) or for each inspection target portion, the variation becomes noise and leads to a decrease in inspection accuracy. There is a case.

このため、本実施形態に係る品質評価方法では、予備検出工程及び検出工程において、予備検査対象部品W(検査対象部品W)に、周波数の異なる2種類の予備電磁気信号PSi(電磁気信号Si)を印加する構成としている。そして、それぞれの周波数による予備電磁気信号PSi(電磁気信号Si)によって予備検査対象部品W(検査対象部品W)に発生する2種類の信号の出力差を、予備検出信号PSo(検出信号So)として検出するのである。   For this reason, in the quality evaluation method according to the present embodiment, in the preliminary detection step and the detection step, two types of preliminary electromagnetic signals PSi (electromagnetic signals Si) having different frequencies are applied to the preliminary inspection target component W (inspection target component W). It is set as the structure to apply. Then, an output difference between two types of signals generated in the preliminary inspection target component W (inspection target component W) by the preliminary electromagnetic signal PSi (electromagnetic signal Si) at each frequency is detected as a preliminary detection signal PSo (detection signal So). To do.

具体的に、図7(a)、(b)、及び図8を用いて説明する。本実施形態においては、予備検出工程及び検出工程において、図7(a)に示す如く、予備検査対象部品W(検査対象部品W)の溶射皮膜Fで被覆された表面に、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ30a(図7(a)における左側)と、高周波のキュービックセンサ30a(図7(a)における右側)とを近接させ、同時に又は交互に予備電磁気信号PSi(電磁気信号Si)を印加するのである。   Concretely, it demonstrates using FIG. 7 (a), (b), and FIG. In the present embodiment, in the preliminary detection step and the detection step, as shown in FIG. 7A, the excitation frequency is low on the surface of the preliminary inspection target component W (the inspection target component W) covered with the thermal spray coating F. The cubic sensor 30a (left side in FIG. 7 (a)) and the high-frequency cubic sensor 30a (right side in FIG. 7 (a)) are brought close to each other, and the preliminary electromagnetic signal PSi (electromagnetic signal Si) is applied simultaneously or alternately. It is.

ここで、渦電流の浸透深さδは、以下の数式1によって与えられる。数式1におけるf、μ、σはそれぞれ、励磁周波数、対象物の透磁率及び導電率を示している。   Here, the penetration depth δ of the eddy current is given by Equation 1 below. In Equation 1, f, μ, and σ represent the excitation frequency, the magnetic permeability and the electrical conductivity of the object, respectively.

Figure 0005692007
Figure 0005692007

数式1に示す如く、励磁周波数fが高くなると、浸透深さδは小さくなる。即ち、励磁周波数が高周波のキュービックセンサ30aによる渦電流の浸透深さδは、図7(a)における右側に示す如く、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ30aよりも浅くなるのである。なお、本明細書における渦電流の「浸透深さ」とは、「渦電流の強さが対象物の表面の約37%になる深さ」を意味している。   As shown in Equation 1, as the excitation frequency f increases, the penetration depth δ decreases. That is, the penetration depth δ of the eddy current by the cubic sensor 30a having a high excitation frequency is shallower than that of the cubic sensor 30a having a low excitation frequency, as shown on the right side in FIG. Note that the “penetration depth” of eddy current in this specification means “depth at which the strength of eddy current is about 37% of the surface of the object”.

このように、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ30aと、高周波のキュービックセンサ30aとは、渦電流の浸透深さδが異なる。つまり、渦電流の浸透深さδを調節することにより、予備検査対象部品W(検査対象部品W)における溶射皮膜F内や、溶射皮膜Fと基材Bとの界面だけでなく、表面粗さが現れる表面部のみにおける電磁気的特性の違いを検出することが可能となる。   As described above, the eddy current penetration depth δ is different between the cubic sensor 30a having a low excitation frequency and the cubic sensor 30a having a high frequency. That is, by adjusting the penetration depth δ of the eddy current, not only in the sprayed coating F in the preliminary inspection target component W (test target component W) and the interface between the thermal spray coating F and the base material B, but also the surface roughness. It is possible to detect a difference in electromagnetic characteristics only at the surface portion where the sapphire appears.

そして、図7(b)に示す如く、予備検査対象部品W(検査対象部品W)に発生する2種類の信号の出力差を差分結果Fdとして、予備検出工程及び検出工程における予備検出信号PSo(検出信号So)として検出するのである。これにより、溶射皮膜Fの表面粗さに、予備検査対象部品W(検査対象部品W)ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあっても、その影響を相殺でき、ばらつきによるノイズ成分を低減させることが可能となるのである。   Then, as shown in FIG. 7 (b), the difference in output between the two types of signals generated in the preliminary inspection target component W (inspection target component W) is set as a difference result Fd, so that the preliminary detection signal PSo ( It is detected as a detection signal So). Thereby, even if the surface roughness of the thermal spray coating F varies for each preliminary inspection target part W (inspection target part W) or for each inspection target part, the influence can be offset and the noise component due to the variation can be reduced. Is possible.

[差分結果Fd]
差分結果Fdの算出方法について、図8を用いて説明する。図8に示すように、検査器23の交流電源は、励磁コイル33aに対して所定の交流励磁信号(励磁用交流電圧信号)V1を印加する。検査器23は、励磁コイル33aに交流電源からの交流励磁信号V1が印加されたときの検出コイル32aから得られる検出信号(前記誘起電圧についての電圧信号)V2の大きさと、検出信号V2の交流励磁信号V1に対する位相差(位相遅れ)Φとを検出する。ここで、検査器23には、位相差Φを検出するため、増幅された位相検波として、交流励磁信号V1(波形)が与えられる。
[Difference result Fd]
A method of calculating the difference result Fd will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the AC power supply of the tester 23 applies a predetermined AC excitation signal (excitation AC voltage signal) V1 to the excitation coil 33a. The inspector 23 detects the magnitude of the detection signal (voltage signal for the induced voltage) V2 obtained from the detection coil 32a when the AC excitation signal V1 from the AC power source is applied to the excitation coil 33a, and the AC of the detection signal V2. A phase difference (phase delay) Φ with respect to the excitation signal V1 is detected. Here, in order to detect the phase difference Φ, the AC excitation signal V1 (waveform) is given to the inspector 23 as the amplified phase detection.

検出コイル32aによって検出される検出信号V2は、予備検査対象部品W(検査対象部品W)の透磁率を反映する。つまり、計測部位6aの透磁率が高くなると、前述のような渦電流の発生にともなう磁束が増して検出信号V2が大きくなる。逆に、予備検査対象部品W(検査対象部品W)の透磁率が低くなると、渦電流の発生にともなう磁束が減って検出信号V2が小さくなる。この渦電流に基づく検出信号V2を定量化(数値化)するため、検出信号V2の大きさの値である振幅値Yと、検出信号V2の交流励磁信号V1に対する位相差Φに起因する値である値X(=YcosΦ)とを定義するのである。   The detection signal V2 detected by the detection coil 32a reflects the magnetic permeability of the preliminary inspection target component W (inspection target component W). That is, when the permeability of the measurement site 6a increases, the magnetic flux accompanying the generation of the eddy current as described above increases and the detection signal V2 increases. Conversely, when the permeability of the preliminary inspection target component W (inspection target component W) decreases, the magnetic flux associated with the generation of eddy current decreases and the detection signal V2 decreases. In order to quantify (numerize) the detection signal V2 based on this eddy current, the amplitude value Y, which is the magnitude of the detection signal V2, and a value resulting from the phase difference Φ of the detection signal V2 with respect to the AC excitation signal V1. A certain value X (= Y cos Φ) is defined.

ここで、差分結果Fdは、以下の数式2によって与えられる。数式2におけるXa、Yaはそれぞれ、渦電流の浸透深さδが深い、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ30aで計測した、位相差Φに起因する値X、及び、振幅値Yを示している。また、Xb、Ybはそれぞれ、渦電流の浸透深さδが浅い、励磁周波数が高周波のキュービックセンサ30aで計測した、位相差Φに起因する値X、及び、振幅値Yを示している。   Here, the difference result Fd is given by Equation 2 below. Xa and Ya in Equation 2 represent a value X and an amplitude value Y caused by the phase difference Φ measured by the cubic sensor 30a having a deep eddy current penetration depth δ and a low excitation frequency, respectively. . Further, Xb and Yb respectively represent a value X and an amplitude value Y caused by the phase difference Φ measured by the cubic sensor 30a having a shallow eddy current penetration depth δ and a high excitation frequency.

Figure 0005692007
Figure 0005692007

[第三実施形態]
次に、図9(a)及び(b)を用いて、第三実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法の対象である、予備検査対象部品W(検査対象部品W)における基材Bは非磁性材料で形成されている。そして、本実施形態に係る品質評価方法では、予備検出工程及び検出工程において、予備検査対象部品W(検査対象部品W)の表面のうち溶射皮膜Fで被覆されていない側(図9における上側)、換言すれば非磁性材料である基材Bの側に、周波数の異なる2種類の予備電磁気信号PSi(電磁気信号Si)を印加する構成としている。そして、それぞれの周波数による予備電磁気信号PSi(電磁気信号Si)によって予備検査対象部品W(検査対象部品W)に発生する2種類の信号の出力差を、予備検出信号PSo(検出信号So)として検出するのである。
[Third embodiment]
Next, the quality evaluation method according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
The base material B in the preliminary inspection target component W (inspection target component W), which is the target of the thermal spray coating quality evaluation method according to the present embodiment, is formed of a nonmagnetic material. In the quality evaluation method according to the present embodiment, in the preliminary detection step and the detection step, the surface of the preliminary inspection target component W (inspection target component W) that is not covered with the thermal spray coating F (upper side in FIG. 9). In other words, two types of preliminary electromagnetic signals PSi (electromagnetic signals Si) having different frequencies are applied to the side of the base material B which is a nonmagnetic material. Then, an output difference between two types of signals generated in the preliminary inspection target component W (inspection target component W) by the preliminary electromagnetic signal PSi (electromagnetic signal Si) at each frequency is detected as a preliminary detection signal PSo (detection signal So). To do.

具体的に、図9(a)を用いて説明する。本実施形態においては、予備検出工程及び検出工程において、予備検査対象部品W(検査対象部品W)の溶射皮膜Fで被覆されていない表面に、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ30a(図9(a)における左側)と、高周波のキュービックセンサ30a(図9(a)における右側)とを近接させ、同時に又は交互に予備電磁気信号PSi(電磁気信号Si)を印加するのである。   Specifically, this will be described with reference to FIG. In the present embodiment, in the preliminary detection step and the detection step, a cubic sensor 30a having a low excitation frequency on the surface of the preliminary inspection target component W (inspection target component W) that is not covered with the thermal spray coating F (FIG. 9 ( The left side in a) and the high-frequency cubic sensor 30a (right side in FIG. 9A) are brought close to each other, and the preliminary electromagnetic signal PSi (electromagnetic signal Si) is applied simultaneously or alternately.

前記の如く、励磁周波数fが高くなると、浸透深さδは小さくなるため、励磁周波数が高周波のキュービックセンサ30aによる渦電流の浸透深さδは、図9(a)における右側に示す如く、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ30aよりも浅くなるのである。この際、基材Bが非磁性材料で形成されているため、図9(a)に示す如く、溶射皮膜Fで被覆されている側にまで、十分な渦電流を浸透させることができるのである。   As described above, since the penetration depth δ decreases as the excitation frequency f increases, the penetration depth δ of the eddy current by the cubic sensor 30a having a high excitation frequency is excited as shown on the right side in FIG. The frequency becomes shallower than that of the low frequency cubic sensor 30a. At this time, since the base material B is made of a nonmagnetic material, a sufficient eddy current can be penetrated to the side covered with the thermal spray coating F as shown in FIG. .

このように、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ30aと、高周波のキュービックセンサ30aとは、渦電流の浸透深さδが異なる。つまり、低周波のキュービックセンサ30aで溶射皮膜Fまでの浸透深さで計測し、高周波のキュービックセンサ30aで基材Bまでの浸透深さで計測することができる。   As described above, the eddy current penetration depth δ is different between the cubic sensor 30a having a low excitation frequency and the cubic sensor 30a having a high frequency. That is, it is possible to measure the penetration depth to the thermal spray coating F with the low frequency cubic sensor 30a and measure the penetration depth to the base material B with the high frequency cubic sensor 30a.

そして、図9(b)に示す如く、予備検査対象部品W(検査対象部品W)に発生する2種類の信号の出力差を差分結果として、予備検出工程及び検出工程における予備検出信号PSo(検出信号So)として検出するのである。これにより、予備検査対象部品W(検査対象部品W)における溶射皮膜F内や、溶射皮膜Fと基材Bとの界面のみの検出結果を得ることができるのである。なお、本実施形態における2種類の信号の差分結果を算出する方法は、前記第二実施形態における方法と同一であるため、その詳細な説明を省略する。   Then, as shown in FIG. 9B, the preliminary detection signal PSo (detection) in the preliminary detection step and the detection step is obtained by using the output difference between the two types of signals generated in the preliminary inspection target component W (inspection target component W) as a difference result. It is detected as a signal So). Thereby, the detection result only in the sprayed coating F in the preliminary test target component W (test target component W) or only the interface between the sprayed coating F and the base material B can be obtained. Note that the method of calculating the difference result between the two types of signals in the present embodiment is the same as the method in the second embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

上記の如く、本実施形態においては、基材Bの側から計測することにより、溶射皮膜Fの表面粗さや基材Bの電磁気的特性のばらつきに影響されることなく、予備検査対象部品W(検査対象部品W)における溶射皮膜F内や、溶射皮膜Fと基材Bとの界面のみにおける電磁気的特性の違いを検出することが可能となるのである。   As described above, in the present embodiment, by measuring from the base material B side, the preliminary inspection target component W (() is not affected by variations in the surface roughness of the thermal spray coating F or the electromagnetic characteristics of the base material B. It is possible to detect a difference in electromagnetic characteristics in the sprayed coating F in the inspection target component W) or only at the interface between the sprayed coating F and the base material B.

[検量線の補正方法]
次に、図10を用いて、検量線の補正方法について説明する。
検量線を補正する際には、密着強度測定工程及び予備検出工程において、所定の基準温度条件下(本実施形態においては20度)及び基準温度条件と異なる比較温度条件下(本実施形態においては35度及び5度)での予備検査対象部品Wにおける、溶射皮膜Fの前記基材Bに対する密着強度を測定するとともに、予備検出信号を検出する。
[Calibration method for calibration curve]
Next, a calibration curve correction method will be described with reference to FIG.
When correcting the calibration curve, in the adhesion strength measurement step and the preliminary detection step, a predetermined reference temperature condition (20 degrees in this embodiment) and a comparison temperature condition different from the reference temperature condition (in this embodiment) In addition to measuring the adhesion strength of the thermal spray coating F to the base material B in the preliminary inspection target part W at 35 degrees and 5 degrees), a preliminary detection signal is detected.

そして、検量線作成工程において、被覆条件が対応する予備検査対象部品Wにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、基準温度条件下での基準検量線L0と、比較温度条件下での比較検量線L1・L2とを作成する。具体的には図10(a)に示す如く、基準温度における検量線を基準検量線L0として作成し、基準温度よりも高い温度(本実施形態においては35度)における比較検量線をL1、基準温度よりも低い温度(本実施形態においては5度)における比較検量線をL2として作成するのである。   Then, in the calibration curve creation step, the reference temperature condition is determined based on the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step and the preliminary detection signal detected in the preliminary detection step in the preliminary inspection target component W corresponding to the coating condition. And a standard calibration curve L1 and L2 under comparative temperature conditions are created. Specifically, as shown in FIG. 10A, a calibration curve at a reference temperature is created as a reference calibration curve L0, and a comparative calibration curve at a temperature higher than the reference temperature (35 degrees in the present embodiment) is L1. A comparative calibration curve at a temperature lower than the temperature (5 degrees in this embodiment) is created as L2.

その後、基準温度条件と比較温度条件との温度差、及び、基準検量線L0と比較検量線L1・L2との位置関係に基づいて、検出工程の温度条件に対応して基準検量線L0を平行移動する補正を行って検量線Lrを作成する。
具体的には図10(a)に示す如く、基準検量線L0と比較検量線L1とにおける、温度上昇(15度)とそれぞれの位置関係から、矢印Rhに示す如く温度変化に伴う検量線の移動量を算出する。同じく、基準検量線L0と比較検量線L2とにおける、温度低下(15度)とそれぞれの位置関係から、矢印Rlに示す如く温度変化に伴う検量線の移動量を算出するのである。そして、検出工程の温度条件が例えば12度の場合は、基準検量線L0をマイナス8度(12度−基準温度条件20度)分に相当する移動量Rだけ下方に平行移動する補正を行い、検量線Lrを作成するのである。
Then, based on the temperature difference between the reference temperature condition and the comparison temperature condition, and the positional relationship between the reference calibration curve L0 and the comparison calibration curves L1 and L2, the reference calibration curve L0 is paralleled corresponding to the temperature condition of the detection process. A calibration curve Lr is created by performing correction for movement.
Specifically, as shown in FIG. 10A, from the temperature rise (15 degrees) and the positional relationship between the reference calibration curve L0 and the comparative calibration curve L1, the calibration curve associated with the temperature change as shown by the arrow Rh. The amount of movement is calculated. Similarly, the amount of movement of the calibration curve according to the temperature change is calculated from the temperature drop (15 degrees) and the respective positional relationships in the reference calibration curve L0 and the comparative calibration curve L2, as shown by the arrow Rl. Then, when the temperature condition of the detection process is, for example, 12 degrees, the reference calibration curve L0 is corrected to be translated downward by a movement amount R corresponding to minus 8 degrees (12 degrees-reference temperature condition 20 degrees), A calibration curve Lr is created.

このように、検出工程における温度条件に対応して検量線Lを補正することにより、電磁気的特性を用いた計測に対する温度変化の影響を低減させることが可能となる。つまり、検出工程における温度が季節や天候によって変化した場合でも、その場における温度条件に対応した検量線Lを作成することが可能となるため、その影響を受けることがないのである。   As described above, by correcting the calibration curve L corresponding to the temperature condition in the detection step, it is possible to reduce the influence of the temperature change on the measurement using the electromagnetic characteristics. That is, even when the temperature in the detection process changes depending on the season or weather, it is possible to create a calibration curve L corresponding to the temperature condition at that place, and therefore, there is no influence.

上記の如く検量線Lを作成する場合は、図10(b)に示すごとく、密着強度が「下限強度」となる予備検査対象部品Wにおいて予備検出信号がゼロとなるように調整(ゼロ調整)することが好ましい。このようにゼロ調整することにより、検出信号から算出した密着強度C1と下限強度との比較が、数値の正負判断のみによりできるため、評価工程における検査対象部品Wの成膜品質の評価を容易に行うことが可能となる。   When the calibration curve L is created as described above, as shown in FIG. 10B, adjustment is made so that the preliminary detection signal becomes zero in the preliminary inspection target component W whose adhesion strength is “lower limit strength” (zero adjustment). It is preferable to do. By performing zero adjustment in this way, the adhesion strength C1 calculated from the detection signal and the lower limit strength can be compared only by numerical value positive / negative judgment, so that the evaluation of the film formation quality of the inspection target component W in the evaluation process can be easily performed. Can be done.

[第四実施形態]
次に、図11を用いて、第四実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は記述の実施形態と同様に、基材Bの表面が溶射皮膜Fで被覆された検査対象部品Wの成膜品質を評価するものである。
そして、第一実施形態と同様に、溶射皮膜Fの被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Wにおける、溶射皮膜Fの基材Bに対する密着強度を測定する、密着強度測定工程を備える。
[Fourth embodiment]
Next, the quality evaluation method according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
The thermal spray coating quality evaluation method according to the present embodiment evaluates the film formation quality of the inspection target component W in which the surface of the base material B is coated with the thermal spray coating F, as in the described embodiment.
And similarly to 1st embodiment, the adhesion strength measurement process of measuring the adhesion strength with respect to the base material B of the thermal spray coating F in the some pre-inspection object W from which the coating conditions of the thermal spray coating F differ is provided.

また、第一実施形態と同様に、被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Wにおける表面のうち、溶射皮膜Fで被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一予備電磁気信号PSiを印加し、第一予備電磁気信号PSiによって予備検査対象部品Wのそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一予備検出信号PSoとして検出する、第一予備検出工程を備える。
さらに、被覆条件が対応する予備検査対象部品Wにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、第一予備検出工程で検出した第一予備検出信号PSoと、の関係より、第一検量線を作成する、第一検量線作成工程を備える。
そして、検査対象部品Wの表面のうち、溶射皮膜Fで被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号Siを印加し、第一電磁気信号Siによって検査対象部品Wのそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号Soとして検出する、第一検出工程を備える。
Similarly to the first embodiment, among the surfaces of the plurality of preliminary inspection target parts W having different coating conditions, both the side coated with the thermal spray coating F and the side not coated are first A first preliminary detection step of applying a preliminary electromagnetic signal PSi and detecting, as a first preliminary detection signal PSo, an output difference between signals generated on the respective surfaces of the preliminary inspection target component W by the first preliminary electromagnetic signal PSi; .
Furthermore, from the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step and the first preliminary detection signal PSo detected in the first preliminary detection step in the preliminary inspection target component W corresponding to the coating condition, the first calibration curve is obtained. A first calibration curve creating step is provided.
Then, the first electromagnetic signal Si is applied to both sides of the surface of the inspection target component W that is coated with the thermal spray coating F and the non-coated side, and the inspection target component is detected by the first electromagnetic signal Si. A first detection step of detecting an output difference between signals generated on each surface of W as a first detection signal So;

また、第二実施形態と同様に、被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Wに、周波数の異なる2種類の第二予備電磁気信号PSiを印加し、それぞれの周波数による第二予備電磁気信号PSiによって予備検査対象部品Wに発生する2種類の信号の出力差を、第二予備検出信号PSoとして検出する、第二予備検出工程を備える。
さらに、被覆条件が対応する予備検査対象部品Wにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、第二予備検出工程で検出した第二予備検出信号PSoと、の関係より、第二検量線を作成する、第二検量線作成工程を備える。
そして、検査対象部品Wに、周波数の異なる2種類の第二電磁気信号Siを印加し、それぞれの周波数による第二電磁気信号Siによって検査対象部品Wに発生する2種類の信号の出力差を、第二検出信号Soとして検出する、第二検出工程を備える。
Similarly to the second embodiment, two types of second preliminary electromagnetic signals PSi having different frequencies are applied to a plurality of preliminary inspection target parts W having different coating conditions, and the second preliminary electromagnetic signals PSi corresponding to the respective frequencies are applied. A second preliminary detection step of detecting an output difference between the two types of signals generated in the preliminary inspection target component W as a second preliminary detection signal PSo.
Further, the second calibration curve is obtained from the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement process and the second preliminary detection signal PSo detected in the second preliminary detection process in the preliminary inspection target component W corresponding to the coating condition. A second calibration curve creating step is prepared.
Then, two types of second electromagnetic signals Si having different frequencies are applied to the inspection target component W, and an output difference between the two types of signals generated in the inspection target component W by the second electromagnetic signals Si at the respective frequencies is A second detection step of detecting as the two detection signals So is provided.

また、第三実施形態と同様に、基材Bが非磁性材料である場合に、被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Wにおける表面のうち溶射皮膜Fで被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の第三予備電磁気信号PSiを印加し、それぞれの周波数による第三予備電磁気信号PSiによって予備検査対象部品Wに発生する2種類の信号の出力差を、第三予備検出信号PSoとして検出する、第三予備検出工程を備える。
さらに、被覆条件が対応する予備検査対象部品Wにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、第三予備検出工程で検出した第三予備検出信号PSoと、の関係より、第三検量線を作成する、第三検量線作成工程を備える。
そして、検査対象部品Wの表面のうち溶射皮膜Fで被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の第三電磁気信号Siを印加し、それぞれの周波数による第三電磁気信号Siによって検査対象部品Wに発生する2種類の信号の出力差を、第三検出信号Soとして検出する、第三検出工程を備える。
Similarly to the third embodiment, when the base material B is a nonmagnetic material, the frequency on the side not covered with the thermal spray coating F among the surfaces of the plurality of preliminary inspection target parts W having different coating conditions. Are applied as two types of third preliminary electromagnetic signals PSi, and the output difference between the two types of signals generated in the preliminary inspection target component W by the third preliminary electromagnetic signals PSi at the respective frequencies is defined as a third preliminary detection signal PSo. A third preliminary detection step for detecting is provided.
Further, from the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement process and the third preliminary detection signal PSo detected in the third preliminary detection process in the preliminary inspection target component W corresponding to the coating condition, a third calibration curve is obtained. A third calibration curve creating step is prepared.
Then, two types of third electromagnetic signals Si having different frequencies are applied to the surface of the inspection target component W that is not covered with the thermal spray coating F, and the inspection target component W is generated by the third electromagnetic signal Si of each frequency. A third detection step of detecting an output difference between the two types of signals generated in the second detection signal So as a third detection signal So.

加えて、第一検量線と第一検出信号との関係、第二検量線と第二検出信号との関係、及び、第三検量線と第三検出信号との関係、のうち、少なくとも二つの関係より、溶射皮膜Fの基材Bに対する密着強度を算出して、検査対象部品Wにおける成膜品質を評価する、評価工程を備えるのである。   In addition, at least two of the relationship between the first calibration curve and the first detection signal, the relationship between the second calibration curve and the second detection signal, and the relationship between the third calibration curve and the third detection signal From the relationship, the adhesion strength of the thermal spray coating F to the base material B is calculated, and an evaluation process for evaluating the film formation quality in the inspection target component W is provided.

図11は、予備検査対象部品W(検査対象部品W)の溶射皮膜Fで被覆された表面において、周波数の異なる2種類の第二予備電磁気信号PSi(電磁気信号Si)を印加して、第二予備検出信号PSo(第二検出信号So)を検出する、第二予備検出工程(第二検出工程)と、予備検査対象部品W(検査対象部品W)の溶射皮膜Fで被覆されていない表面において、周波数の異なる2種類の第三予備電磁気信号PSi(電磁気信号Si)を印加して、第三予備検出信号PSo(第三検出信号So)を検出する、第三予備検出工程(第三検出工程)と、を同時に行う様子を示している。   In FIG. 11, two types of second preliminary electromagnetic signals PSi (electromagnetic signals Si) having different frequencies are applied to the surface of the preliminary inspection target component W (inspection target component W) coated with the thermal spray coating F, and the second In the second preliminary detection step (second detection step) for detecting the preliminary detection signal PSo (second detection signal So) and on the surface not covered with the thermal spray coating F of the preliminary inspection target component W (inspection target component W). A third preliminary detection step (third detection step) for detecting a third preliminary detection signal PSo (third detection signal So) by applying two types of third preliminary electromagnetic signals PSi (electromagnetic signal Si) having different frequencies. ) Are performed simultaneously.

このように、本実施形態においては、前記第一実施形態から第三実施形態に係る品質評価方法を組み合わせて、予備検査対象部品W(検査対象部品W)における成膜品質を評価する構成としている。このように、複数種類の品質評価方法を組み合わせることにより、検査対象部品Wにおける成膜品質の評価精度を向上させることが可能となるのである。   As described above, in this embodiment, the quality evaluation method according to the first to third embodiments is combined to evaluate the film formation quality of the preliminary inspection target component W (inspection target component W). . In this way, by combining a plurality of types of quality evaluation methods, it is possible to improve the evaluation accuracy of the film formation quality in the inspection target component W.

なお、本実施形態においては、2種類の品質評価方法を組み合わせる構成としたが、3種類の品質評価方法を組み合わせることとしても差し支えない。この場合は、2種類以上の品質評価方法における評価で成膜品質が「良」と判定された検査対象部品Wの成膜品質を最終的に「良」と判断するのである。   In the present embodiment, two types of quality evaluation methods are combined. However, three types of quality evaluation methods may be combined. In this case, the film forming quality of the inspection target component W that is determined to be “good” by the evaluation using two or more types of quality evaluation methods is finally determined to be “good”.

[第五実施形態]
次に、図12を用いて、第五実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は記述の実施形態と同様に、基材Bの表面が溶射皮膜Fで被覆された検査対象部品Wの成膜品質を評価するものである。
[Fifth embodiment]
Next, the quality evaluation method according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
The thermal spray coating quality evaluation method according to the present embodiment evaluates the film formation quality of the inspection target component W in which the surface of the base material B is coated with the thermal spray coating F, as in the described embodiment.

そして、第一実施形態と同様に、溶射皮膜Fの被覆条件がそれぞれ異なる複数の検査対象部品Wにおける表面のうち、溶射皮膜Fで被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号Siを印加し、第一電磁気信号Siによって検査対象部品Wのそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号Soとして検出する、第一検出工程を備える。   And like 1st embodiment, it is on both surfaces with the side coat | covered with the sprayed coating F among the surfaces in the some test object W from which the coating conditions of the sprayed coating F differ, respectively, and the side which is not coat | covered. And a first detection step of applying a first electromagnetic signal Si and detecting an output difference between signals generated on the respective surfaces of the inspection target component W by the first electromagnetic signal Si as a first detection signal So.

また、溶射皮膜Fの被覆条件がそれぞれ異なる複数の検査対象部品Wに、周波数の異なる2種類の第二電磁気信号Siを印加し、それぞれの周波数による第二電磁気信号Siによって検査対象部品Wに発生する2種類の信号の出力差を、第二検出信号Soとして検出する、第二検出工程を備える。   In addition, two types of second electromagnetic signals Si having different frequencies are applied to a plurality of inspection target parts W having different coating conditions of the thermal spray coating F, and are generated in the inspection target part W by the second electromagnetic signals Si having the respective frequencies. A second detection step of detecting an output difference between the two types of signals to be detected as the second detection signal So.

さらに、基材Bが非磁性材料である場合に、溶射皮膜Fの被覆条件がそれぞれ異なる複数の検査対象部品Wにおける表面のうち溶射皮膜Fで被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の第三電磁気信号Siを印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号Siによって検査対象部品Wに発生する2種類の信号の出力差を、第三検出信号Soとして検出する、第三検出工程を備える。   Furthermore, when the base material B is a non-magnetic material, two types having different frequencies are provided on the surface of the plurality of parts to be inspected W having different coating conditions of the spray coating F on the side not covered with the spray coating F. A third detection step of applying a third electromagnetic signal Si and detecting, as a third detection signal So, an output difference between the two types of signals generated in the inspection target component W by the third electromagnetic signal Si at each frequency. Prepare.

そして、評価工程において、第一検出信号、第二検出信号、及び、第三検出信号の何れか二つの信号のうち一方を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに二つの信号のうち他方を示す第二の座標軸と、から定められる座標平面を用い、二つの信号の値から定まる座標平面上の点の分布に基づき、座標平面における許容誤差領域を予め設定し、二つの信号の値から定まる座標平面上の点が、許容誤差領域内にあるか否かにより、検査対象部品における成膜品質を評価するのである。   In the evaluation step, the first coordinate axis indicating one of the two signals of the first detection signal, the second detection signal, and the third detection signal, and two orthogonal to the first coordinate axis Using a coordinate plane defined by the second coordinate axis indicating the other of the signals, based on the distribution of points on the coordinate plane determined from the values of the two signals, an allowable error region in the coordinate plane is set in advance, The film forming quality of the inspection target component is evaluated based on whether or not the point on the coordinate plane determined from the signal value is within the allowable error region.

評価工程における評価方法について、図12を用いて説明する。
図12に示すように、まず、二つの信号の値から定まる座標平面上の点の分布から、多数の良品データの分布に最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向(長軸方向)を求める。第一主成分の方向が求まると、その方向に直交する方向として、第二主成分の方向(短軸方向)が定まる。
An evaluation method in the evaluation process will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 12, first, from the distribution of the points on the coordinate plane determined from the values of the two signals, the direction of the first principal component (long-axis direction) that is the component that has the highest contribution rate to the distribution of many good data ) When the direction of the first main component is obtained, the direction (short axis direction) of the second main component is determined as the direction orthogonal to the direction.

このようにして求めた第一主成分及び第二主成分の方向を、それぞれ許容誤差領域を規定する楕円(以下「設定楕円」という。)の長軸及び短軸の方向とする。そして、長軸と短軸との交点が、多数の良品データにおける分布の中心を示す値から定まる。   The directions of the first principal component and the second principal component obtained in this way are defined as the major axis and minor axis directions of an ellipse (hereinafter referred to as “set ellipse”) that defines an allowable error region, respectively. Then, the intersection of the major axis and the minor axis is determined from a value indicating the center of distribution in a large number of non-defective product data.

このように、長軸・短軸の方向及びこれらの交点を求めた後、多数の良品データの分布を、長軸の方向を広がりの方向として交点における値を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有することとして、楕円の焦点及び焦点からの距離を定め、設定楕円を決定する。
すなわち、図12に示すように、多数の良品データの分布を、長軸の方向を広がりの方向とし、長軸における短軸との交点における値を平均μとした場合、つまり交点で交わる長軸及び短軸から定まる座標平面において交点を原点とした場合(μ=0の場合)の、標準偏差σ(分散:σ2)とする正規分布N(μ、σ2)とする(正規分布曲線参照)。
In this way, after obtaining the direction of the major axis / minor axis and the intersections thereof, the distribution of a large number of non-defective products is a normal distribution in which the values at the intersections are averaged with the direction of the major axis as the spreading direction. As a predetermined spread based on the standard deviation, the focal point of the ellipse and the distance from the focal point are determined, and the set ellipse is determined.
That is, as shown in FIG. 12, when the distribution of a large number of non-defective products is the direction of the major axis as the spreading direction and the value at the intersection of the major axis with the minor axis is the average μ, that is, the major axis that intersects at the intersection And normal distribution N (μ, σ 2 ) with standard deviation σ (dispersion: σ 2 ) when the intersection is the origin (when μ = 0) in the coordinate plane determined from the short axis (see normal distribution curve) ).

本実施形態においては、設定楕円を決定するに際し、前記正規分布における所定の広がり(限界値)として、μ±3σの範囲を用いる。つまり、設定楕円はその長軸の方向について交点を中心として±3σの広がりを有することとする。
このように、多数の良品データの分布を正規分布とした場合におけるμ±3σの範囲を、長軸の方向の広がりとして用いることにより、設定楕円の長軸の長さが決定する。そして、この長軸の長さと、多数の良品データにおける分布の短軸方向のバラツキに基づき、楕円の焦点を求める。これにより、設定楕円が決定する(3σの楕円)。
また、設定楕円を決定するに際しては、多数の良品データにおける分布のバラツキに基づき、その二つの信号の平均値等から、多数の良品データがほぼ全部含まれるように長軸上の点となる焦点を予め求めた後、前述した正規分布におけるμ±3σの広がりを用い、焦点からの距離を決定することで、設定楕円を決定することとしてもよい。
このように、許容誤差領域を設定するに際し、長軸の方向について正規分布におけるμ±3σの広がりを有する楕円を用いることにより、長軸の方向については理論上約99.7%の良品データ42が含まれることとなる。
以上のようにして、設定楕円を決定することで、座標平面上における許容誤差領域を設定する。
In the present embodiment, when determining the set ellipse, a range of μ ± 3σ is used as the predetermined spread (limit value) in the normal distribution. That is, the set ellipse has a spread of ± 3σ around the intersection in the direction of the major axis.
As described above, the length of the major axis of the set ellipse is determined by using the range of μ ± 3σ when the distribution of a large number of non-defective data is a normal distribution as the spread in the direction of the major axis. Then, the focal point of the ellipse is obtained on the basis of the length of the major axis and the variation in the minor axis direction of the distribution of many good product data. As a result, the set ellipse is determined (3σ ellipse).
Also, when determining the set ellipse, based on the distribution variation in a large number of non-defective data, a focal point that becomes a point on the long axis so that a large number of non-defective data is almost entirely included from the average value of the two signals. May be determined in advance, and the set ellipse may be determined by determining the distance from the focal point by using the μ ± 3σ spread in the normal distribution described above.
As described above, when setting the allowable error region, an ellipse having a spread of μ ± 3σ in the normal distribution in the major axis direction is used, so that the non-defective product data 42 is theoretically about 99.7% in the major axis direction. Will be included.
By determining the set ellipse as described above, an allowable error region on the coordinate plane is set.

ここで、多数の良品データの分布を長軸の方向についての正規分布として設定楕円を決定する場合における、分離値と楕円の広がりとの関係について説明する。
前述したように、設定楕円である境界線上の計測点は、分離値=1となる。したがって、図12に示すように、前述した正規分布におけるμ±3σの広がりを有する楕円(3σの楕円)である許容誤差領域の境界線上は、分離値=1となる。
これに対し、許容誤差領域の境界線の形状である3σの楕円と相似形であって、交点を原点とし、設定楕円を決定する際に用いた場合と同様の正規分布におけるμ±6σの広がりを有する楕円(6σの楕円)上は、分離値=2となる。同様にして正規分布におけるμ±9σの広がりを有する楕円(9σの楕円)上は、分離値=3となる。
したがって、図12に示す座標平面においては、NGデータは、分離値が約3となる位置に分布していることとなる。
Here, the relationship between the separation value and the extension of the ellipse when the set ellipse is determined with a distribution of a large number of non-defective products as a normal distribution in the direction of the major axis will be described.
As described above, the measurement value on the boundary line that is the set ellipse has the separation value = 1. Therefore, as shown in FIG. 12, the separation value = 1 on the boundary line of the allowable error region, which is an ellipse having a spread of μ ± 3σ (3σ ellipse) in the normal distribution described above.
On the other hand, it is similar to the 3σ ellipse that is the shape of the boundary of the allowable error region, and the spread is μ ± 6σ in the normal distribution similar to that used when determining the set ellipse with the intersection point as the origin. On an ellipse having a 6σ ellipse (separation value = 2). Similarly, the separation value = 3 on an ellipse (9σ ellipse) having a spread of μ ± 9σ in the normal distribution.
Therefore, in the coordinate plane shown in FIG. 12, the NG data is distributed at the position where the separation value is about 3.

以上のようにして許容誤差領域を設定することにより、検査対象部品における成膜品質の評価に際し、検査対象部品Wの温度状況や形状誤差等の影響による検出信号のばらつき(計測誤差)を、それぞれのばらつきの傾向性に応じた範囲で許容することができ、検査対象部品Wの性状に応じた正確な判定(均等な評価)を行うことが可能となる。
また、本実施形態によれば、検出信号と密着強度との関係によらずに成膜品質を評価できるため、密着強度測定工程を行う必要がなく、評価に係る設備コストや時間コストを低減させることが可能となる。
By setting the allowable error area as described above, when evaluating the film formation quality of the inspection target component, the variation (measurement error) of the detection signal due to the influence of the temperature condition, the shape error, etc. of the inspection target component W Therefore, accurate determination (equal evaluation) according to the properties of the inspection target component W can be performed.
In addition, according to the present embodiment, since the film formation quality can be evaluated regardless of the relationship between the detection signal and the adhesion strength, it is not necessary to perform the adhesion strength measurement step, and the equipment cost and time cost for the evaluation are reduced. It becomes possible.

20 検査装置
30 センサ
Si 電磁気信号
So 検出信号
B 基材
F 溶射皮膜
W 検査対象部品(予備検査対象部品)
20 Inspection apparatus 30 Sensor Si Electromagnetic signal So Detection signal B Base material F Thermal spray coating W Inspection target part (preliminary inspection target part)

Claims (4)

基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に予備電磁気信号を印加し、該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する予備検出信号を検出する、予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、検量線を作成する、検量線作成工程と、
前記検査対象部品に電磁気信号を印加し、該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する検出信号を検出する、検出工程と、
前記検量線作成工程で作成した検量線と、前記検出工程で検出した検出信号と、の関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備え
前記基材は非磁性材料で形成され、
前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の前記予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、
前記検出工程において、前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の前記電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、前記検出信号として検出する、
ことを特徴とする、溶射皮膜の品質評価方法。
A thermal spray coating quality evaluation method for evaluating the film formation quality of a component to be inspected whose surface is coated with a thermal spray coating,
The adhesion strength measurement step of measuring the adhesion strength of the thermal spray coating on the substrate in a plurality of preliminary inspection target parts coated with different coating conditions on the surface of the substrate, respectively,
Preliminary electromagnetic signals are applied to a plurality of preliminary inspection target parts coated with different coating conditions on the surface of the substrate by a thermal spray coating, and preliminary detection signals generated in the preliminary inspection target parts by the preliminary electromagnetic signals are generated. Detecting a preliminary detection step;
Create a calibration curve based on the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step and the preliminary detection signal detected in the preliminary detection step in the preliminary inspection target part corresponding to the coating condition. Process,
A detection step of applying an electromagnetic signal to the inspection target component and detecting a detection signal generated in the inspection target component by the electromagnetic signal;
From the relationship between the calibration curve created in the calibration curve creation step and the detection signal detected in the detection step, the adhesion strength of the thermal spray coating to the substrate is calculated, and the film formation quality in the inspection target component is calculated. An evaluation process for evaluating ,
The substrate is formed of a non-magnetic material;
In the preliminary detection step, two types of the preliminary electromagnetic signals having different frequencies are applied to a surface of the preliminary inspection target part that is not coated with the thermal spray coating, and the preliminary electromagnetic signal according to each frequency is used to generate the preliminary electromagnetic signal. An output difference between two kinds of signals generated in the inspection target part is detected as the preliminary detection signal;
In the detection step, two types of electromagnetic signals having different frequencies are applied to the surface of the inspection target component that is not coated with a thermal spray coating, and the electromagnetic inspection signal generated by each frequency generates the inspection target component. Detecting the output difference between the two types of signals as the detection signal;
A method for evaluating the quality of a thermal spray coating.
前記密着強度測定工程及び前記予備検出工程において、所定の基準温度条件下及び基準温度条件と異なる比較温度条件下での前記予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定するとともに、予備検出信号を検出し、
前記検量線作成工程において、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、基準温度条件下での基準検量線と、比較温度条件下での比較検量線とを作成した後に、基準温度条件と比較温度条件との温度差、及び、基準検量線と比較検量線との位置関係に基づいて、前記検出工程の温度条件に対応して前記基準検量線を平行移動する補正を行って前記検量線を作成する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の溶射皮膜の品質評価方法。
In the adhesion strength measurement step and the preliminary detection step, the adhesion strength of the thermal spray coating to the substrate in the preliminary inspection target part under a predetermined reference temperature condition and a comparative temperature condition different from the reference temperature condition is measured. Along with the preliminary detection signal,
In the calibration curve creation step, the reference temperature is determined based on the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step and the preliminary detection signal detected in the preliminary detection step in the preliminary inspection target part corresponding to the coating condition. After creating a standard calibration curve under conditions and a comparative calibration curve under comparative temperature conditions, the temperature difference between the standard temperature condition and the comparative temperature condition and the positional relationship between the standard calibration curve and the comparative calibration curve Based on the temperature condition of the detection step, the calibration curve is created by performing a correction to translate the reference calibration curve,
The method for evaluating the quality of a thermal spray coating according to claim 1 , wherein:
基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一予備電磁気信号を印加し、該第一予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一予備検出信号として検出する、第一予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第一予備検出工程で検出した第一予備検出信号と、の関係より、第一検量線を作成する、第一検量線作成工程と、
前記検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に、周波数の異なる2種類の第二予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第二予備検出信号として検出する、第二予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第二予備検出工程で検出した第二予備検出信号と、の関係より、第二検量線を作成する、第二検量線作成工程と、
前記検査対象部品に、周波数の異なる2種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、
前記基材が非磁性材料である場合に、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の第三予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第三予備検出信号として検出する、第三予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第三予備検出工程で検出した第三予備検出信号と、の関係より、第三検量線を作成する、第三検量線作成工程と、
前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、
前記第一検量線と前記第一検出信号との関係、前記第二検量線と前記第二検出信号との関係、及び、前記第三検量線と前記第三検出信号との関係、のうち、少なくとも二つの関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備える、
ことを特徴とする、溶射皮膜の品質評価方法。
A thermal spray coating quality evaluation method for evaluating the film formation quality of a component to be inspected whose surface is coated with a thermal spray coating,
The adhesion strength measurement step of measuring the adhesion strength of the thermal spray coating on the substrate in a plurality of preliminary inspection target parts coated with different coating conditions on the surface of the substrate, respectively,
Of the surfaces of the plurality of preliminary inspection target parts coated with different coating conditions, the surface of the base material is coated on the both sides of the surface coated with the sprayed coating and the uncoated side. A first preliminary detection step of applying a first preliminary electromagnetic signal, and detecting an output difference between signals generated on each surface of the preliminary inspection target component by the first preliminary electromagnetic signal as a first preliminary detection signal;
From the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step and the first preliminary detection signal detected in the first preliminary detection step in the preliminary inspection target part corresponding to the coating condition, a first calibration curve is obtained. Creating a first calibration curve; and
A first electromagnetic signal is applied to both surfaces of the surface to be inspected, the side coated with the thermal spray coating and the side not coated, and each of the components to be inspected by the first electromagnetic signal. A first detection step of detecting an output difference of signals generated on the surface as a first detection signal;
Two types of second preliminary electromagnetic signals having different frequencies are applied to the plurality of preliminary inspection target parts coated with different coating conditions on the surface of the substrate by a thermal spray coating, and the second preliminary electromagnetic signals corresponding to the respective frequencies are applied. A second preliminary detection step of detecting, as a second preliminary detection signal, an output difference between two types of signals generated in the preliminary inspection target part by an electromagnetic signal;
From the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step and the second preliminary detection signal detected in the second preliminary detection step in the preliminary inspection target part corresponding to the coating condition, a second calibration curve is obtained. Creating a second calibration curve,
Two types of second electromagnetic signals having different frequencies are applied to the inspection target component, and an output difference between the two types of signals generated in the inspection target component by the second electromagnetic signals according to the respective frequencies is expressed as a second detection signal. Detecting as a second detection step;
When the base material is a non-magnetic material, the surface of the base material is coated with a thermal spray coating on the side not covered with the thermal spray coating among the surfaces of the plurality of parts to be inspected under different coating conditions. Applying two types of third preliminary electromagnetic signals having different frequencies, and using the third preliminary electromagnetic signal at each frequency as an output difference between the two types of signals generated in the preliminary inspection target component as a third preliminary detection signal Detecting a third preliminary detection step;
From the relationship between the adhesion strength measured in the adhesion strength measurement step and the third preliminary detection signal detected in the third preliminary detection step in the preliminary inspection target part corresponding to the coating condition, a third calibration curve is obtained. Creating a third calibration curve,
Two types of third electromagnetic signals having different frequencies are applied to the surface of the part to be inspected that is not coated with the thermal spray coating, and generated in the part to be inspected by the third electromagnetic signal according to each frequency 2 A third detection step of detecting the output difference of the types of signals as a third detection signal;
Of the relationship between the first calibration curve and the first detection signal, the relationship between the second calibration curve and the second detection signal, and the relationship between the third calibration curve and the third detection signal, From at least two relationships, calculating the adhesion strength of the thermal spray coating to the base material, and evaluating the film formation quality in the inspection target part, comprising an evaluation step,
A method for evaluating the quality of a thermal spray coating.
基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、
前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、
前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品に、周波数の異なる2種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、
前記基材が非磁性材料である場合に、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる2種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する2種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、
前記第一検出信号、第二検出信号、及び、第三検出信号の何れか二つの信号のうち一方を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記二つの信号のうち他方を示す第二の座標軸と、から定められる座標平面を用い、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、前記検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備える、
ことを特徴とする、溶射皮膜の品質評価方法。
A thermal spray coating quality evaluation method for evaluating the film formation quality of a component to be inspected whose surface is coated with a thermal spray coating,
A first electromagnetic signal is applied to both of the surfaces of the plurality of parts to be inspected having different coating conditions for the thermal spray coating on both the side coated with the thermal spray coating and the side not coated. A first detection step of detecting, as a first detection signal, an output difference between signals generated on each surface of the inspection target component by one electromagnetic signal;
Two types of second electromagnetic signals having different frequencies are applied to a plurality of parts to be inspected having different coating conditions of the thermal spray coating, and two types of signals generated in the parts to be inspected by the second electromagnetic signals having different frequencies. A second detection step of detecting the output difference of the signal as a second detection signal;
When the base material is a non-magnetic material, two types of third electromagnetics having different frequencies are provided on the surface of the plurality of parts to be inspected having different coating conditions of the thermal spray coating on the side not coated with the thermal spray coating. A third detection step of applying a signal and detecting, as a third detection signal, an output difference between the two types of signals generated in the inspection target component by the third electromagnetic signal at each frequency;
A first coordinate axis indicating one of the two signals of the first detection signal, the second detection signal, and the third detection signal, and the other of the two signals orthogonal to the first coordinate axis A coordinate plane defined by the second coordinate axis, and based on the distribution of points on the coordinate plane determined from the values of the two signals, a tolerance region in the coordinate plane is set in advance, and the two An evaluation step of evaluating film formation quality in the inspection target component depending on whether or not a point on the coordinate plane determined from a signal value is within the allowable error region,
A method for evaluating the quality of a thermal spray coating.
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