JPH04214332A - 複合材料部品の熱処理装置 - Google Patents
複合材料部品の熱処理装置Info
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- JPH04214332A JPH04214332A JP40151190A JP40151190A JPH04214332A JP H04214332 A JPH04214332 A JP H04214332A JP 40151190 A JP40151190 A JP 40151190A JP 40151190 A JP40151190 A JP 40151190A JP H04214332 A JPH04214332 A JP H04214332A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複合材料部品を熱処理
するのに利用される熱処理装置に関し、さらに詳しくは
、複合材料部品、たとえば、繊維強化した樹脂製インペ
ラの射出成形後の熱処理工程（アニール工程）において
、アニール中に発生するＡＥ（アコースティック・エミ
ッション）を計測する機能をアニール用の熱処理装置に
付与することにより、射出成形条件に即した最適アニー
ル時間を設定する機能を持たせると共に、射出成形時に
発生した内部欠陥の大きさ・数をアニール中に検査し、
所定の大きさ・数を超えるものを選別する機能をもつ樹
脂製インペラなどの複合材料部品の熱処理装置に関する
ものである。
するのに利用される熱処理装置に関し、さらに詳しくは
、複合材料部品、たとえば、繊維強化した樹脂製インペ
ラの射出成形後の熱処理工程（アニール工程）において
、アニール中に発生するＡＥ（アコースティック・エミ
ッション）を計測する機能をアニール用の熱処理装置に
付与することにより、射出成形条件に即した最適アニー
ル時間を設定する機能を持たせると共に、射出成形時に
発生した内部欠陥の大きさ・数をアニール中に検査し、
所定の大きさ・数を超えるものを選別する機能をもつ樹
脂製インペラなどの複合材料部品の熱処理装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】複合材料部品の成形後または鋳造後の製
品評価にＡＥ計測を導入した例としては、例えば、特開
平１−１５６６６２号公報に記載されているように、繊
維強化ピストンの非破壊検査方法としての適用例がある
。
品評価にＡＥ計測を導入した例としては、例えば、特開
平１−１５６６６２号公報に記載されているように、繊
維強化ピストンの非破壊検査方法としての適用例がある
。
【０００３】この特開平１−１５６６６２号公報に記載
された非破壊検査方法は、鋳造金型から取り出した繊維
強化ピストンの冷却過程中に発生する耐摩環での熱膨張
係数差による圧縮破壊を導波板によって検出するもので
ある。
された非破壊検査方法は、鋳造金型から取り出した繊維
強化ピストンの冷却過程中に発生する耐摩環での熱膨張
係数差による圧縮破壊を導波板によって検出するもので
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、繊維強化樹
脂製インペラに代表される複合材料部品の射出成形後の
アニール工程において、結晶性高分子材料を母相として
使用した複合材料部品の場合にはアニール工程で結晶化
が促進されて強度・弾性率を高め、耐薬品性を向上させ
る効果があり、その他に成形時の歪を除去するという大
きな役割をもつが、射出成形条件によって残留歪量が大
きく異なるため、成形条件に即したアニール時間の設定
を行うべきであるものの、実際には残留歪量をモニター
する技術が不十分であることから成形条件に即したアニ
ール時間を設定するのは容昜でないという問題点があっ
た。
脂製インペラに代表される複合材料部品の射出成形後の
アニール工程において、結晶性高分子材料を母相として
使用した複合材料部品の場合にはアニール工程で結晶化
が促進されて強度・弾性率を高め、耐薬品性を向上させ
る効果があり、その他に成形時の歪を除去するという大
きな役割をもつが、射出成形条件によって残留歪量が大
きく異なるため、成形条件に即したアニール時間の設定
を行うべきであるものの、実際には残留歪量をモニター
する技術が不十分であることから成形条件に即したアニ
ール時間を設定するのは容昜でないという問題点があっ
た。
【０００５】そして、樹脂製インペラにおいて残留歪の
除去が不十分なために生じる具体的な問題点としては、
ターボチャージャの過給仕事に伴う熱サイクルが繰り返
されると最も残留歪の大きい部位にクラックが発生する
可能性があることである。
除去が不十分なために生じる具体的な問題点としては、
ターボチャージャの過給仕事に伴う熱サイクルが繰り返
されると最も残留歪の大きい部位にクラックが発生する
可能性があることである。
【０００６】一方、ＡＥ法を用いた非破壊検査方法にお
いて、ＡＥ法は本来受動的検査法であり、破壊・変形に
ともなう弾性波を計測するという基本原理を持つために
、負荷を与えないと検査することができないという問題
点をもっていた。
いて、ＡＥ法は本来受動的検査法であり、破壊・変形に
ともなう弾性波を計測するという基本原理を持つために
、負荷を与えないと検査することができないという問題
点をもっていた。
【０００７】これに対して、特開平１−１５６６６２号
公報に開示された非破壊検査方法では、鋳造後の冷却時
に繊維強化ピストンの摩耗環に熱膨張係数の差によって
生じる圧縮応力、つまり熱負荷に着目し、鋳造後の冷却
過程中にＡＥ計測を行うことにより外的負荷を与えるこ
となく非破壊検査を行うことを可能としている。
公報に開示された非破壊検査方法では、鋳造後の冷却時
に繊維強化ピストンの摩耗環に熱膨張係数の差によって
生じる圧縮応力、つまり熱負荷に着目し、鋳造後の冷却
過程中にＡＥ計測を行うことにより外的負荷を与えるこ
となく非破壊検査を行うことを可能としている。
【０００８】ところが、この熱負荷によって生じるＡＥ
は、上記非破壊検査方法の発明者自身の論文、たとえば
、 （１） Ｊ．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ．Ｍａｔｅｒｉａｌ
ｓ，２２，４４７−４５８（１９８８）（２）ＳＡＭＰ
Ｅ Ｊ， ２３，５，４８−５２（１９８７） に述べられているように、内部欠陥付近の残留応力が解
放されると欠陥の数・規模がＡＥ挙動に反映されなくな
るので、残留応力を除去するために行うアニール工程に
は適用が容昜でないという問題点があり、このような問
題点を解決することが課題となっていた。
は、上記非破壊検査方法の発明者自身の論文、たとえば
、 （１） Ｊ．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ．Ｍａｔｅｒｉａｌ
ｓ，２２，４４７−４５８（１９８８）（２）ＳＡＭＰ
Ｅ Ｊ， ２３，５，４８−５２（１９８７） に述べられているように、内部欠陥付近の残留応力が解
放されると欠陥の数・規模がＡＥ挙動に反映されなくな
るので、残留応力を除去するために行うアニール工程に
は適用が容昜でないという問題点があり、このような問
題点を解決することが課題となっていた。
【０００９】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、繊維強化した樹脂製イン
ペラなどの複合材料部品の熱処理工程でのＡＥ発生挙動
を明らかにし、このＡＥ計測結果によって複合材料部品
内の損傷評価を可能とするだけではなく、従来困難とさ
れていた射出成形条件等の成形条件に即した熱処理条件
の設定を自動的に行うことを可能とする複合材料部品の
熱処理装置を提供することを目的としている。
がみてなされたものであって、繊維強化した樹脂製イン
ペラなどの複合材料部品の熱処理工程でのＡＥ発生挙動
を明らかにし、このＡＥ計測結果によって複合材料部品
内の損傷評価を可能とするだけではなく、従来困難とさ
れていた射出成形条件等の成形条件に即した熱処理条件
の設定を自動的に行うことを可能とする複合材料部品の
熱処理装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる複合材料
部品の熱処理装置は、複合材料部品の熱処理を行う熱処
理炉と、前記熱処理に際して前記複合材料部品で発生す
るアコースティック・エミッションを検出するＡＥセン
サーと、前記ＡＥセンサーからの電気的信号を解析する
ＡＥ解析機構と、前記熱処理に際して前記ＡＥセンサー
から出力された複合材料部品のＡＥ計数総数が基準とな
る熱処理済みの複合材料部品から熱処理に際して放出さ
れたＡＥ計数総数よりも多い場合には熱処理１回当りの
ＡＥ計数総数が基準となる複合材料部品のＡＥ計数総数
以下になるまで熱処理工程を繰り返す制御を行って複合
材料部品の成形条件に即した最適熱処理時間を設定する
温度制御機構を備えた構成としたことを特徴としている
。
部品の熱処理装置は、複合材料部品の熱処理を行う熱処
理炉と、前記熱処理に際して前記複合材料部品で発生す
るアコースティック・エミッションを検出するＡＥセン
サーと、前記ＡＥセンサーからの電気的信号を解析する
ＡＥ解析機構と、前記熱処理に際して前記ＡＥセンサー
から出力された複合材料部品のＡＥ計数総数が基準とな
る熱処理済みの複合材料部品から熱処理に際して放出さ
れたＡＥ計数総数よりも多い場合には熱処理１回当りの
ＡＥ計数総数が基準となる複合材料部品のＡＥ計数総数
以下になるまで熱処理工程を繰り返す制御を行って複合
材料部品の成形条件に即した最適熱処理時間を設定する
温度制御機構を備えた構成としたことを特徴としている
。
【００１１】また、上記特定発明と同じ産業上の利用分
野および課題解決手段をもつ本発明に係わる複合材料部
品の熱処理装置は、複合材料部品の熱処理を行う熱処理
炉と、前記熱処理に際して前記複合材料部品で発生する
アコースティック・エミッションを検出するＡＥセンサ
ーと、前記ＡＥセンサーからの電気的信号を解析するＡ
Ｅ解析機構と、前記熱処理に際して前記ＡＥセンサーか
ら出力された複合材料部品の時間当りのＡＥ事象数の変
動のない熱処理時間領域での時間当りのＡＥ事象数を基
準となる複合材料部品のＡＥ事象数と比較することによ
って複合材料部品の損傷度を評価するＡＥ事象数解析機
構を備えた構成としたことを特徴としている。
野および課題解決手段をもつ本発明に係わる複合材料部
品の熱処理装置は、複合材料部品の熱処理を行う熱処理
炉と、前記熱処理に際して前記複合材料部品で発生する
アコースティック・エミッションを検出するＡＥセンサ
ーと、前記ＡＥセンサーからの電気的信号を解析するＡ
Ｅ解析機構と、前記熱処理に際して前記ＡＥセンサーか
ら出力された複合材料部品の時間当りのＡＥ事象数の変
動のない熱処理時間領域での時間当りのＡＥ事象数を基
準となる複合材料部品のＡＥ事象数と比較することによ
って複合材料部品の損傷度を評価するＡＥ事象数解析機
構を備えた構成としたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の作用】本発明に係わる複合材料部品の熱処理装
置は、上記した構成としているので、繊維強化した樹脂
製インペラなどの複合材料部品の熱処理工程でのＡＥ計
数総数が基準となる複合材料部品のＡＥ計数総数以下と
なるまで熱処理工程を繰り返す制御を行うことによって
、複合材料部品の成形条件に即した最適の熱処理条件の
設定がなされるようになり、かつまた、ＡＥ計測結果に
よって複合材料部品内の損傷評価が行われるようになる
。
置は、上記した構成としているので、繊維強化した樹脂
製インペラなどの複合材料部品の熱処理工程でのＡＥ計
数総数が基準となる複合材料部品のＡＥ計数総数以下と
なるまで熱処理工程を繰り返す制御を行うことによって
、複合材料部品の成形条件に即した最適の熱処理条件の
設定がなされるようになり、かつまた、ＡＥ計測結果に
よって複合材料部品内の損傷評価が行われるようになる
。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１４】図１は本発明に係わる複合材料部品の熱処
理装置によって、前記複合材料部品に熱処理としてアニ
ールを行う場合のアニール工程とその前後の工程の関係
を示す図である。
理装置によって、前記複合材料部品に熱処理としてアニ
ールを行う場合のアニール工程とその前後の工程の関係
を示す図である。
【００１５】すなわち、図１に示す成形工程において射
出成形により作成された繊維強化樹脂製インペラ（複合
材料部品）は結晶化の促進と残留応力除去のためにアニ
ール処理が行われる。そして、本発明では、このアニー
ル工程においてアニール処理と複合材料部品のＡＥ計測
を行い、次いで、アニール処理の終了した樹脂製インペ
ラはＸ線検査や機械加工を含む検査・加工工程に送られ
る。
出成形により作成された繊維強化樹脂製インペラ（複合
材料部品）は結晶化の促進と残留応力除去のためにアニ
ール処理が行われる。そして、本発明では、このアニー
ル工程においてアニール処理と複合材料部品のＡＥ計測
を行い、次いで、アニール処理の終了した樹脂製インペ
ラはＸ線検査や機械加工を含む検査・加工工程に送られ
る。
【００１６】図２はＡＥ計測を併用した本発明の一実施
例による複合材料部品の熱処理装置（この実施例ではア
ニール装置）の構成を例示する図である。
例による複合材料部品の熱処理装置（この実施例ではア
ニール装置）の構成を例示する図である。
【００１７】図２に示すように、本発明に係わる複合材
料部品の熱処理装置１は、複合材料部品（この実施例で
繊維強化樹脂製インペラ）２の熱処理を行う熱処理炉（
オーブン）３と、前記熱処理に際して前記複合材料部品
２で発生するアコースティック・エミッション（ＡＥ）
を検出するＡＥセンサー４と、前記ＡＥセンサー４から
の電気的信号を増幅するプリアンプ５と、前記プリアン
プ５によって増幅された電気的信号を解析するＡＥ解析
機構６と、熱処理炉３に設定した熱電対７により温度を
測定する温度計８からの温度信号を入力すると共に前記
ＡＥ解析機構６からの電気信号（ＡＥ計測結果）に従っ
て複合材料部品２の成形条件に即した最適熱処理時間を
設定してこれを熱処理炉３にフィードバックする温度制
御機構９を備えている。
料部品の熱処理装置１は、複合材料部品（この実施例で
繊維強化樹脂製インペラ）２の熱処理を行う熱処理炉（
オーブン）３と、前記熱処理に際して前記複合材料部品
２で発生するアコースティック・エミッション（ＡＥ）
を検出するＡＥセンサー４と、前記ＡＥセンサー４から
の電気的信号を増幅するプリアンプ５と、前記プリアン
プ５によって増幅された電気的信号を解析するＡＥ解析
機構６と、熱処理炉３に設定した熱電対７により温度を
測定する温度計８からの温度信号を入力すると共に前記
ＡＥ解析機構６からの電気信号（ＡＥ計測結果）に従っ
て複合材料部品２の成形条件に即した最適熱処理時間を
設定してこれを熱処理炉３にフィードバックする温度制
御機構９を備えている。
【００１８】図２に示すように、本実施例では、樹脂製
インペラ２の裏面にＡＥセンサー４を取り付け、前記Ａ
Ｅセンサー４によって変換されたＡＥ信号をプリアンプ
５で増幅した後にＡＥ解析機構６によってＡＥ信号の計
測解析を行う。そして、温度制御機構９は温度計８から
の測温データおよびＡＥ解析機構６による解析結果をも
とにして熱処理炉３の温度制御を行っている。
インペラ２の裏面にＡＥセンサー４を取り付け、前記Ａ
Ｅセンサー４によって変換されたＡＥ信号をプリアンプ
５で増幅した後にＡＥ解析機構６によってＡＥ信号の計
測解析を行う。そして、温度制御機構９は温度計８から
の測温データおよびＡＥ解析機構６による解析結果をも
とにして熱処理炉３の温度制御を行っている。
【００１９】このような樹脂製インペラ２に対するアニ
ール処理において、アニール時間と温度およびＡＥ計数
率・ＡＥ計数総数の関係を各々図３，図４に示す。
ール処理において、アニール時間と温度およびＡＥ計数
率・ＡＥ計数総数の関係を各々図３，図４に示す。
【００２０】図３および図４より明らかなように、アニ
ール工程において一定温度中にもＡＥは計測されるが、
特に発生が著しいのはアニールが終了して室温に達する
までの降温過程である。
ール工程において一定温度中にもＡＥは計測されるが、
特に発生が著しいのはアニールが終了して室温に達する
までの降温過程である。
【００２１】これは、降温時において、繊維強化複合材
料部品２中の繊維は圧縮クリープ状態、母相は引張クリ
ープ状態となるために内部欠陥が閉口し、これにともな
って欠陥破面のこすれによるＡＥが発生するためである
。
料部品２中の繊維は圧縮クリープ状態、母相は引張クリ
ープ状態となるために内部欠陥が閉口し、これにともな
って欠陥破面のこすれによるＡＥが発生するためである
。
【００２２】次に、内部欠陥を多数有する複合材料部品
２のアニール中におけるＡＥ発生挙動を図５に示し、ま
た、内部欠陥の少ない複合材料部品２のアニール中にお
けるＡＥ発生挙動を図６に示す。
２のアニール中におけるＡＥ発生挙動を図５に示し、ま
た、内部欠陥の少ない複合材料部品２のアニール中にお
けるＡＥ発生挙動を図６に示す。
【００２３】図５および図６に示したように、ＡＥ計数
は欠陥の大きさをよく反映するため、大きな欠陥や多数
の欠陥が複合材料部品２中に存在する場合には、ＡＥ計
数率は非常に大きくなる。
は欠陥の大きさをよく反映するため、大きな欠陥や多数
の欠陥が複合材料部品２中に存在する場合には、ＡＥ計
数率は非常に大きくなる。
【００２４】したがって、この特性に着目すれば、アニ
ール中におけるＡＥ計測によって欠陥評価を行うことが
できる。
ール中におけるＡＥ計測によって欠陥評価を行うことが
できる。
【００２５】図７ないし図１０にアニール時間とＡＥ計
数率の実測例を示す。
数率の実測例を示す。
【００２６】供試体とした複合材料部品２は、３０％の
炭素短繊維（東邦レーヨン（株）製；ＨＴＡベスファイ
ト１２００，平均繊維直径；７μｍ，平均繊維長さ；１
７０μｍ）とポリエーテルケトン樹脂（英国ＩＣＩ社製
；ＶＩＣＴＲＥＸ“ＰＥＫ”）を用いて射出成形によっ
て作成した繊維強化樹脂製インペラである。
炭素短繊維（東邦レーヨン（株）製；ＨＴＡベスファイ
ト１２００，平均繊維直径；７μｍ，平均繊維長さ；１
７０μｍ）とポリエーテルケトン樹脂（英国ＩＣＩ社製
；ＶＩＣＴＲＥＸ“ＰＥＫ”）を用いて射出成形によっ
て作成した繊維強化樹脂製インペラである。
【００２７】また、ＡＥ解析機構６としてのＡＥ計測解
析装置には、ＤＵＮＥＧＡＮ社製の８０００ＡＥ解析装
置を用い、プリアンプ５には同社製の１８０１プリアン
プを用い、ＡＥセンサー４には同社製のＰＩＣＯタイプ
を用いた。そして、プリアンプ５の増幅は４０ｄＢとし
、設定しきい値は２５ｄＢ、ＡＥセンサー４の間隔を４
０ｍｍとして２チャンネル計測により計測を行った。
析装置には、ＤＵＮＥＧＡＮ社製の８０００ＡＥ解析装
置を用い、プリアンプ５には同社製の１８０１プリアン
プを用い、ＡＥセンサー４には同社製のＰＩＣＯタイプ
を用いた。そして、プリアンプ５の増幅は４０ｄＢとし
、設定しきい値は２５ｄＢ、ＡＥセンサー４の間隔を４
０ｍｍとして２チャンネル計測により計測を行った。
【００２８】図７ないし図１０に示したように、アニー
ル時間を１時間に設定すると、降温時に非常に大きな計
数を持つＡＥが計測されるが、アニール時間が長くなる
にしたがってＡＥ計数が小さくなっていく。
ル時間を１時間に設定すると、降温時に非常に大きな計
数を持つＡＥが計測されるが、アニール時間が長くなる
にしたがってＡＥ計数が小さくなっていく。
【００２９】前述のように、樹脂部品のアニール工程の
ごとく一定温度の熱負荷状態が続くと、ＡＥ法による欠
陥評価は行いにくいとされていたが、本発明では、熱負
荷によってＡＥ発生挙動と欠陥寸法または欠陥数の関係
が不明瞭になっていく点を利用しているところが新しい
。
ごとく一定温度の熱負荷状態が続くと、ＡＥ法による欠
陥評価は行いにくいとされていたが、本発明では、熱負
荷によってＡＥ発生挙動と欠陥寸法または欠陥数の関係
が不明瞭になっていく点を利用しているところが新しい
。
【００３０】つまり、ＡＥ発生挙動と欠陥寸法または欠
陥数の関係が不明瞭になっていくのは、アニール時間の
増加とともに欠陥周辺の残留応力が減少し、これによっ
てアニール後の降温過程で発生する欠陥の開閉挙動が穏
やかになっていくためである。
陥数の関係が不明瞭になっていくのは、アニール時間の
増加とともに欠陥周辺の残留応力が減少し、これによっ
てアニール後の降温過程で発生する欠陥の開閉挙動が穏
やかになっていくためである。
【００３１】ところで、本発明のもう一つの目的である
アニール工程中に欠陥検査を行う点については、図５お
よび図６に示したように、アニール時間が同じであれば
ＡＥ計数率の大きいほうが欠陥が多いと判定できるが、
図７ないし図１０に示したようなアニール時間が変化す
る例については、ＡＥ計数率では対処できない。
アニール工程中に欠陥検査を行う点については、図５お
よび図６に示したように、アニール時間が同じであれば
ＡＥ計数率の大きいほうが欠陥が多いと判定できるが、
図７ないし図１０に示したようなアニール時間が変化す
る例については、ＡＥ計数率では対処できない。
【００３２】その解決策を図１１に示す。この図１１は
図７ないし図１０に示した実測例についてアニール時間
とＡＥ計数率およびＡＥ事象数の関係について調べた結
果を示すものである。
図７ないし図１０に示した実測例についてアニール時間
とＡＥ計数率およびＡＥ事象数の関係について調べた結
果を示すものである。
【００３３】図１１に示したように、アニール時間が増
加していくとＡＥ計数率が減少していくようすがよくわ
かる。一方、ＡＥ事象数はアニール３時間まではほとん
ど変化がなく、４．５時間経過時点では急激に減少して
いる。
加していくとＡＥ計数率が減少していくようすがよくわ
かる。一方、ＡＥ事象数はアニール３時間まではほとん
ど変化がなく、４．５時間経過時点では急激に減少して
いる。
【００３４】この現象は、アニール時間を長く設定する
と、ＡＥの発生源と成り得ない欠陥が増えていくことを
意味する。つまり、残留応力が十分に除去されると、亀
裂の開閉口によってＡＥを発生する欠陥が減少していく
ことを意味する。
と、ＡＥの発生源と成り得ない欠陥が増えていくことを
意味する。つまり、残留応力が十分に除去されると、亀
裂の開閉口によってＡＥを発生する欠陥が減少していく
ことを意味する。
【００３５】逆に言えば、ＡＥ事象数の変化の少ないア
ニール時間領域では、ＡＥ事象数の大小は損傷度合いの
評価基準と成り得る。つまり、許容下限の欠陥を持つ樹
脂製インペラのアニール時間中のＡＥ計測を行い、ＡＥ
事象数の変動の少ない領域でのＡＥ事象数を図２に示し
たＡＥ事象数解析機構１６において求める。
ニール時間領域では、ＡＥ事象数の大小は損傷度合いの
評価基準と成り得る。つまり、許容下限の欠陥を持つ樹
脂製インペラのアニール時間中のＡＥ計測を行い、ＡＥ
事象数の変動の少ない領域でのＡＥ事象数を図２に示し
たＡＥ事象数解析機構１６において求める。
【００３６】次に、射出成形後の樹脂製インペラ２のア
ニール工程中にＡＥのモニタリングを行って、ＡＥ事象
数の変動の少ない領域でのＡＥ事象数をＡＥ事象数解析
機構１６で求め、このＡＥ事象数が上記基準の樹脂製イ
ンペラ２のＡＥ事象数よりも多ければ不良品であり、少
なければ良品と判断できる。
ニール工程中にＡＥのモニタリングを行って、ＡＥ事象
数の変動の少ない領域でのＡＥ事象数をＡＥ事象数解析
機構１６で求め、このＡＥ事象数が上記基準の樹脂製イ
ンペラ２のＡＥ事象数よりも多ければ不良品であり、少
なければ良品と判断できる。
【００３７】最後に、図２に示したアニール時間のコン
トロール例を図１２によって説明する。
トロール例を図１２によって説明する。
【００３８】図１２に示したようにアニール時間が十分
と判断された樹脂製インペラ２のアニール中のＡＥ計数
総数の基準値（ここでは１０２ ）として設定し、一回
目のアニール終了時点でＡＥ計数総数が基準値以下の場
合には、この時点でアニールを打ち切る。また、一回目
のアニール中に計測されたＡＥのＡＥ計数総数が基準値
以上の場合には温度制御機構９にフィードバッックして
二回目のアニール工程に入る。以後、必要に応じて同様
のフィードバックを繰り返し、アニール中のＡＥ計数総
数が基準値以下になるまで繰り返す。
と判断された樹脂製インペラ２のアニール中のＡＥ計数
総数の基準値（ここでは１０２ ）として設定し、一回
目のアニール終了時点でＡＥ計数総数が基準値以下の場
合には、この時点でアニールを打ち切る。また、一回目
のアニール中に計測されたＡＥのＡＥ計数総数が基準値
以上の場合には温度制御機構９にフィードバッックして
二回目のアニール工程に入る。以後、必要に応じて同様
のフィードバックを繰り返し、アニール中のＡＥ計数総
数が基準値以下になるまで繰り返す。
【００３９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、繊維強化樹脂製インペラ等の複合材料部品の熱処理
に際してＡＥ計測を行い、熱処理の際に計測される複合
材料部品のＡＥ計数総数が基準となる複合材料部品のＡ
Ｅ計数総数以下になるまでオーブンなどの熱処理炉側に
フィードバックを行って熱処理工程を繰り返す装置とし
たことによって、成形条件に即した最適熱処理時間を常
に達成することを可能としているという効果が得られる
。また、付随して設けたＡＥ事象数解析機構によって熱
処理の際のＡＥ事象数の安定した領域でのＡＥ事象数を
基準となる複合材料部品の熱処理に際して検出されるＡ
Ｅ事象数と比較して複合材料部品の損傷度を評価し、不
良品を次工程に移る以前に除くことを可能とする効果が
得られる。
ば、繊維強化樹脂製インペラ等の複合材料部品の熱処理
に際してＡＥ計測を行い、熱処理の際に計測される複合
材料部品のＡＥ計数総数が基準となる複合材料部品のＡ
Ｅ計数総数以下になるまでオーブンなどの熱処理炉側に
フィードバックを行って熱処理工程を繰り返す装置とし
たことによって、成形条件に即した最適熱処理時間を常
に達成することを可能としているという効果が得られる
。また、付随して設けたＡＥ事象数解析機構によって熱
処理の際のＡＥ事象数の安定した領域でのＡＥ事象数を
基準となる複合材料部品の熱処理に際して検出されるＡ
Ｅ事象数と比較して複合材料部品の損傷度を評価し、不
良品を次工程に移る以前に除くことを可能とする効果が
得られる。
【図１】本発明に係わる複合材料部品の熱処理装置によ
って、前記複合材料部品に熱処理としてアニールを行う
場合のアニール工程とその前後の工程の関係を示す説明
図である。
って、前記複合材料部品に熱処理としてアニールを行う
場合のアニール工程とその前後の工程の関係を示す説明
図である。
【図２】ＡＥ計測を併用した本発明の一実施例による複
合材料部品の熱処理装置（アニール装置）の構成を示す
説明図である。
合材料部品の熱処理装置（アニール装置）の構成を示す
説明図である。
【図３】アニール時間とＡＥ計数率との関係を示す説明
図である。
図である。
【図４】アニール時間とＡＥ計数総数との関係を示す説
明図である。
明図である。
【図５】内部損傷の多い複合材料部品のＡＥ発生挙動を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図６】内部損傷の少ない複合材料部品のＡＥ発生挙動
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図７】アニール時間を１時間としたときのアニール時
間とＡＥ発生挙動との関係を示す説明図である。
間とＡＥ発生挙動との関係を示す説明図である。
【図８】アニール時間を２時間としたときのアニール時
間とＡＥ発生挙動との関係を示す説明図である。
間とＡＥ発生挙動との関係を示す説明図である。
【図９】アニール時間を３時間としたときのアニール時
間とＡＥ発生挙動との関係を示す説明図である。
間とＡＥ発生挙動との関係を示す説明図である。
【図１０】アニール時間を３．５時間としたときのアニ
ール時間とＡＥ発生挙動との関係を示す説明図である。
ール時間とＡＥ発生挙動との関係を示す説明図である。
【図１１】アニール時間とＡＥ計数総数およびＡＥ事象
数との関係を示す説明図である。
数との関係を示す説明図である。
【図１２】本発明に係わる複合材料部品の熱処理装置を
使用した場合のアニール時間制御例を示す説明図である
。
使用した場合のアニール時間制御例を示す説明図である
。
１ 複合材料部品の熱処理装置
２ 複合材料部品
３ 熱処理炉
４ ＡＥセンサー
６ ＡＥ解析機構
１６ ＡＥ事象数解析機構
Claims (2)
- 【請求項１】 複合材料部品の熱処理を行う熱処理炉
と、前記熱処理に際して前記複合材料部品で発生するア
コースティック・エミッションを検出するＡＥセンサー
と、前記ＡＥセンサーからの電気的信号を解析するＡＥ
解析機構と、前記熱処理に際して前記ＡＥセンサーから
出力された複合材料部品のＡＥ計数総数が基準となる熱
処理済みの複合材料部品から熱処理に際して放出された
ＡＥ計数総数よりも多い場合には熱処理１回当りのＡＥ
計数総数が基準となる複合材料部品のＡＥ計数総数以下
になるまで熱処理工程を繰り返す制御を行って複合材料
部品の成形条件に即した最適熱処理時間を設定する温度
制御機構を備えたことを特徴とする複合材料部品の熱処
理装置。 - 【請求項２】 複合材料部品の熱処理を行う熱処理炉
と、前記熱処理に際して前記複合材料部品で発生するア
コースティック・エミッションを検出するＡＥセンサー
と、前記ＡＥセンサーからの電気的信号を解析するＡＥ
解析機構と、前記熱処理に際して前記ＡＥセンサーから
出力された複合材料部品の時間当りのＡＥ事象数の変動
のない熱処理時間領域での時間当りのＡＥ事象数を基準
となる複合材料部品のＡＥ事象数と比較することによっ
て複合材料部品の損傷度を評価するＡＥ事象数解析機構
を備えたことを特徴とする複合材料部品の熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40151190A JPH04214332A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 複合材料部品の熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40151190A JPH04214332A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 複合材料部品の熱処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04214332A true JPH04214332A (ja) | 1992-08-05 |
Family
ID=18511339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40151190A Pending JPH04214332A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 複合材料部品の熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04214332A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005169925A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Ono Sangyo Kk | 射出成形方法および装置 |
| JP2020185676A (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 日精樹脂工業株式会社 | 射出成形機稼動管理に対する支援方法 |
-
1990
- 1990-12-12 JP JP40151190A patent/JPH04214332A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005169925A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Ono Sangyo Kk | 射出成形方法および装置 |
| JP2020185676A (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 日精樹脂工業株式会社 | 射出成形機稼動管理に対する支援方法 |
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