JPH056354U - 被膜の密着性試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被覆材料の被膜の臨界荷重が容易に、かつ正
確に測定できる被膜の密着性試験装置を提供する。 【構成】 試料表面を引掻くための圧子と、該圧子に荷
重を負荷する荷重負荷機構と、該試料が設置される試料
台とを少なくとも備えた装置に、試料表面の拡大映像が
表示される映像拡大手段と、該映像拡大手段で表示され
た映像を電気信号に変換する映像変換手段と、該映像変
換手段に入力された電気信号を再録画する再録画手段と
を具備した被膜の密着性試験装置。 【効果】 被覆材料の被膜の臨界荷重が従来の装置に比
べて約１／３〜１／２の短時間で測定できるという効果
がある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、基材の表面にメッキ，化学蒸着法（ＣＶＤ法）又は物理蒸着法（Ｐ ＶＤ法）でもって被膜を形成してなる被覆材料の被膜の密着性を調べるのに最適 な被膜の密着性試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

プラスチック，金属，合金又はセラミックス焼結体の基材の表面に被膜を形成 した被覆材料の品質安定性及び特性の調査を行う上で、重要な１つに、被膜と基 材との密着性の問題がある。

【０００３】 被覆材料の被膜の密着性を調べる密着性試験装置としては、従来から実用され ている引掻き硬さ試験装置の圧子の形状、又は圧子に荷重が負荷される荷重負荷 機構を改良した装置がある。

【０００４】 これらの密着性試験装置は、被覆材料の被膜が剥離するときの荷重、所謂臨界 荷重を検出するのに、引掻きと観察を何回も繰り返し行う必要があり煩わしいと いう問題がある。この問題を解決しようとして提案されているものの代表例に、 特開昭６４−４４５号公報及び特開平１−１６２１３２号公報がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

特開昭６４−４４５号公報及び特開平１−１６２１３２号公報には、荷重の検 出可能な荷重センサと、荷重センサの検出信号を処理する信号処理部を備えたこ とを特徴とする被膜の密着性試験装置が記載されている。

【０００６】 これらの公報に記載されている装置は、連続的に荷重負荷が可能で、かつ荷重 負荷と荷重検出部が同軸的に配置されていることから、従来の装置に比べて、正 確な臨界荷重を求めることが可能になったというものであるが、荷重負荷後に、 別の装置を用いて被膜の剥離状態の観察を確認する必要があるために、荷重負荷 と被膜の剥離状態の観察を何回も繰り返す必要があること、及び試料、すなわち 被覆材料の被膜と、被膜が形成されている基材との特性を把握できてない未知の 試料の場合には、特に荷重負荷と被膜の剥離状態の観察のために予備試験を行う 必要がある等の問題がある。

【０００７】 本考案は、上述のような問題点を解決したもので、具体的には、従来の被膜の 密着性試験装置の試料台に設置される試料の表面に荷重を負荷させながら、同時 に試料の表面を拡大した状態で観察できるようにし、被膜の臨界荷重が容易に、 かつ正確に測定できる被膜の密着性試験装置の提供を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、被覆材料における被膜の臨界荷重を求める場合に、人的誤差がなく 、かつ予備試験を行うことなく短時間で正確に測定できる装置について検討して いた所、 荷重負荷されたダイヤモンド圧子が被覆材料の被膜にくい込み、被膜を引掻い て進行する状態を拡大映像にし、目視観察することにより解決できるという知見 に達したものである。

【０００９】 本考案は、この知見に基づいて完成したものである。

【００１０】 すなわち、本考案の被膜の密着性試験装置は、被膜で被覆された試料の表面を 引掻くための圧子と、該圧子に荷重を負荷する荷重負荷機構と、該試料が設置さ れる試料台とを少なくとも備えてなる試験装置であって、該試料台に設置される 該試料表面の拡大映像が表示される映像拡大手段と、該映像拡大手段で表示され た映像を電気信号に変換する映像変換手段と、該映像変換手段に入力された電気 信号を再録画する再録画手段とを具備したことを特徴とする装置である。

【００１１】 本考案における圧子は、形状又は材質的に、従来の被膜の密着性試験装置とし て用いられているもの、もしくは提案されているもの、具体的にはロックウエル 硬度計のダイヤモンド圧子、あるいは特開昭５６−１０１５４０号に記載されて いる先端形状を有する圧子である。

【００１２】 また、圧子が試料表面に対し、垂直であっても又は或る角度で傾斜している場 合でもよく、傾斜していると圧子の損傷が起り難く、特に硬質被膜に対しては好 ましいことである。

【００１３】 本考案における荷重負荷機構は、油圧，バネ，テコの原理又は手動負荷でもっ て自動的もしくは手動で負荷が変動できればよく、この内、特に定荷重保持後、 荷重増加を段階的に連続して行える機構になっていると、短時間測定が可能であ ること及びバラツキが少なく、正確な臨界荷重を測定することができることから 好ましいことである。

【００１４】 本考案における試料台は、前後、左右及び上下への種動ができるようにしてお くと、試料の設置や取り外しが容易になること、及び試料の表面での圧子の位置 を正確に決めることができることから好ましいことである。

【００１５】 本考案における映像拡大手段は、試料表面を圧子が引掻いている状態を目視で きる程度に拡大できる、例えば顕微鏡，拡大鏡等を挙げることができる。この映 像拡大手段は、試料表面の前後又は左右等の観察ができるように２台以上を設置 することも好ましい。

【００１６】 本考案における映像変換手段は、映像拡大手段に写し出された映像を電気信号 に変換するもので、例えば、光学的読み取り装置としてのＣＣＤカメラを挙げる ことができる。このＣＣＤカメラを顕微鏡に取り付けて用いればよい。

【００１７】 本考案において、映像変換手段に入力された電気信号を直接再録画手段で再録 画することも好ましいが、試料間の比較、又は以前の測定試料との比較などが容 易にできるように、映像変換手段に入力された電気信号を、例えばフロッピデス ク，磁気デスク，磁気テープ等の記録媒体でもって記録した後、これを再録画手 段でもって再録画できるようにすることも好ましい。

【００１８】 本考案における再録画手段は、記録媒体に記録された情報を再度映像として取 り出す要素であって、例えばテレビモニターを挙げることができる。

【００１９】

【作用】

本考案の被膜の密着性試験装置は、圧子と荷重負荷機構と試料台を少なく備え た本体に、試料台に設置された被覆材料からなる試料の表面の映像をキャッチし 、処理できる映像処理部とが一体に形成されていることが好ましく、この映像処 理部である映像拡大手段，映像変換手段，記録媒体及び再録画手段を通して、試 料の表面の状態を観察できることにより、被膜の剥離の瞬間、ダイヤモンド圧子 の損傷の瞬間をとらえることができること、被膜の剥離状態の観察を繰り返し行 うことにより、他の試料との比較及びブレゼンテーションが可能となること、さ らに画像の取り出し等を行って、２次的利用も可能となる。

【００２０】

【実施例】

図１において、ダイヤモンド圧子１と荷重負荷機構２と試料台３を少なくとも 備えた本体に、試料台３に設置された試料４の表面を観察できるように光学顕微 鏡５を配置し、光学顕微鏡５にＣＣＤカメラ６を取り付けて、光学顕微鏡５のイ メージをＣＣＤカメラ６で電気信号に変換し、電気信号に変換したイメージ情報 をビデオレコーダのカセットテープ（ビデオテープ）７に記録できるように接続 し、カセットテープ７に記録されたイメージをテレビモニター８で再録画できる ようにする。

【００２１】 光学顕微鏡の取り付け角度は、ＸＹ平面では引掻き方向と垂直な軸（Ｘ軸）に 対して±６０°、好ましくは±４５°とし、ＺＸ平面上では１０〜４５°、好ま しくは２５±１０°とし、被膜の剥離した痕を主目的に観察する場合には、ダイ ヤモンド圧子の被膜へ付ける引掻き痕の後方から、被膜の剥離する前段階を主目 的に観察する場合は、引掻き痕の前方から観察できるようにするのが好ましい。

【００２２】 Ｘ軸は、本体の前後方向、Ｙ軸は、本体の左右方向、Ｚ軸は試料の測定面に対 し垂直方向を示す。

【００２３】 以上のように、本体と顕微鏡とＣＣＤカメラとフロッピーデスク付ビデオレコ ーダーとテレビモニターを備えた本考案の被膜の密着性試験装置でもって、被覆 材料の臨界荷重を測定すると、従来のように本体部分の装置で測定した後、別の 顕微鏡で引掻き痕を観察する場合に比べて、測定時間が約１／３に短縮された。

【００２４】

【考案の効果】

本考案の被膜の密着性試験装置は、従来の装置が予備テストから本テスト及び 本テストでの繰り返し、並びに引掻き痕の処理とその観察を繰り返し行う必要が あるのに対し、引掻き痕の処理を行うと同時にそれを観察できることから測定時 間が約１／３〜１／２に短縮できるという効果がある。また、本考案の装置は、 正確な臨界荷重を求めることができること、被膜の剥離した時点で引掻き痕の処 理をストップできることから圧子に無駄な負荷をかけることがなく圧子寿命も長 いという２次的効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す系統図である。

【符号の説明】

１ ダイヤモンド圧子 ２ 荷重負荷機構 ３ 試料台 ４ 試料 ５ 光学顕微鏡 ６ ＣＣＤカメラ ７ ビデオデスク ８ ビデオモニター

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被膜で被覆された試料の表面を引掻くた
   めの圧子と、該圧子に荷重を負荷する荷重負荷機構と、
   該試料が設置される試料台とを少なくとも備えた装置に
   おいて、該試料台に設置される該試料表面の拡大映像が
   表示される映像拡大手段と、該映像拡大手段で表示され
   た映像を電気信号に変換する映像変換手段と、該映像変
   換手段に入力された電気信号を再録画する再録画手段と
   を具備することを特徴とする被膜の密着性試験装置。
2. 【請求項２】 上記映像変換手段に入力された電気信号
   を記録する記録媒体を設けて、該記録媒体に記録された
   電気信号を再録画する上記再録画手段とを具備してなる
   ことを特徴とする請求項１記載の被膜の密着性試験装
   置。
3. 【請求項３】 上記荷重負荷機構は、定荷重保持後、荷
   重増加を段階的に連続して行える機構になっていること
   を特徴とする請求項１又は２記載の被膜の密着性試験装
   置。