JPS61265565A - 非破壊検査用標準欠陥の製作方法 - Google Patents
非破壊検査用標準欠陥の製作方法Info
- Publication number
- JPS61265565A JPS61265565A JP60106855A JP10685585A JPS61265565A JP S61265565 A JPS61265565 A JP S61265565A JP 60106855 A JP60106855 A JP 60106855A JP 10685585 A JP10685585 A JP 10685585A JP S61265565 A JPS61265565 A JP S61265565A
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- composite material
- same
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、複合材料の非破壊検査用標準欠陥の製作方法
に関し、例えば航空機、ロケット、あるいは複合材料を
使う各種製品の超音波探傷検査の標準人工欠陥試験片の
製作方法に関する。
に関し、例えば航空機、ロケット、あるいは複合材料を
使う各種製品の超音波探傷検査の標準人工欠陥試験片の
製作方法に関する。
（従来の技術）
繊維強化プラスチックス（ＧＩＦＲＰ、Ｏ’ＦＲＰ、Ｂ
ＦＲＰなど）においては、製造時および衝撃損傷時に発
生した眉間剥離などの存在が、繊維強化プラスチックよ
り作られる製品の性能を左右する。
ＦＲＰなど）においては、製造時および衝撃損傷時に発
生した眉間剥離などの存在が、繊維強化プラスチックよ
り作られる製品の性能を左右する。
（以後、繊維強化プラスチックスを０ＦＲＰで代表する
。） したがって、これらの欠陥を超音波などによって非破壊
的に検出することが非常に重視されるようになってきて
いる。
。） したがって、これらの欠陥を超音波などによって非破壊
的に検出することが非常に重視されるようになってきて
いる。
しかし、超音波などによる非破壊検査を有効に実施する
ためＫは、どの程度の欠陥が検出できるか（検出限界）
、検出された欠陥の寸法は幾らであるか（欠陥寸法の定
量化）を知ることが是非必要であり、これがため欠陥の
性質が自然欠陥に限シなく近く、シかも既知の寸法の人
工欠陥を、標準欠陥として製作し、これとの対比によっ
て、製品中の自然欠陥を評価することが望ましい。
ためＫは、どの程度の欠陥が検出できるか（検出限界）
、検出された欠陥の寸法は幾らであるか（欠陥寸法の定
量化）を知ることが是非必要であり、これがため欠陥の
性質が自然欠陥に限シなく近く、シかも既知の寸法の人
工欠陥を、標準欠陥として製作し、これとの対比によっ
て、製品中の自然欠陥を評価することが望ましい。
現在では０ＷＲＰの超音波探傷用人工欠陥は、炭素繊維
のプリプレグ（以下、プリプレグという）を積層する時
に、第６図に示すように、人工欠陥を有する０ＦＲＰ板
を１とするとき、既知寸法のテフロン円板２をＯＦ’Ｒ
Ｐ板１の設定個所（平面および深さ位置）のプリプレグ
積層物３上において、その上にさらに同種のプリプレグ
を積層成形硬化する方法や、第７図に示すように積層時
にプリプレグ積層物５の端部に設定寸法のステンレス鋼
薄板（０，１〜（］、２鱈）４を挿入し積層成形硬化後
にこれらを引き抜くなどの方法をとっている。
のプリプレグ（以下、プリプレグという）を積層する時
に、第６図に示すように、人工欠陥を有する０ＦＲＰ板
を１とするとき、既知寸法のテフロン円板２をＯＦ’Ｒ
Ｐ板１の設定個所（平面および深さ位置）のプリプレグ
積層物３上において、その上にさらに同種のプリプレグ
を積層成形硬化する方法や、第７図に示すように積層時
にプリプレグ積層物５の端部に設定寸法のステンレス鋼
薄板（０，１〜（］、２鱈）４を挿入し積層成形硬化後
にこれらを引き抜くなどの方法をとっている。
第６図の方法は、Ｃ！ＰＲＰの音響インピーダンス（密
度×音速）とテフロン２の音響インピーダンスが異なる
ため、超音波探触子５を使っての超音波探傷時の標準欠
陥用の層間剥離を忠実に模擬しているとは云えず、テフ
ロン２と０ＩＰＲ？（プリプレグ積層物３）との間の音
響インピーダンスの差より生じる超音波エコーを検出し
ているにすぎない。
度×音速）とテフロン２の音響インピーダンスが異なる
ため、超音波探触子５を使っての超音波探傷時の標準欠
陥用の層間剥離を忠実に模擬しているとは云えず、テフ
ロン２と０ＩＰＲ？（プリプレグ積層物３）との間の音
響インピーダンスの差より生じる超音波エコーを検出し
ているにすぎない。
また、第７図の方法は、眉間剥離を模擬した欠陥は一応
製作できたと云えるが、０ＦＲＰ板１の端部しか利用で
きないことおよびステンレス薄板の厚さく１００〜２０
０ミクロン）の制限から、数ミクロンやそれ以下のギャ
ップの自然欠陥に近い層間剥離が製作できたとは云えな
い。
製作できたと云えるが、０ＦＲＰ板１の端部しか利用で
きないことおよびステンレス薄板の厚さく１００〜２０
０ミクロン）の制限から、数ミクロンやそれ以下のギャ
ップの自然欠陥に近い層間剥離が製作できたとは云えな
い。
きわめて小さいギャップの眉間剥離も製作せねばならな
いのは、ギャップがきわめて小さくなると、ギャップよ
りの超音波反射エコーが小さくなり大部分の超音波は透
過してしまうからである。
いのは、ギャップがきわめて小さくなると、ギャップよ
りの超音波反射エコーが小さくなり大部分の超音波は透
過してしまうからである。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、新素材の非破壊検査法の実施に使用される層
間剥離を模擬した標準欠陥を製作する方法を提案するも
のである。
間剥離を模擬した標準欠陥を製作する方法を提案するも
のである。
（問題点を解決するだめの手段）
本発明は、複合材料の非破壊検査用標準欠陥を製作する
方法において、複合材料から切出した円柱に層間剥離を
形成せしめ、該眉間剥離入シ円柱の少くとも層間剥離部
近傍円周をシールし、該円柱を、上記複合羽料に予め形
成しておいた穴に、該複合材料に用いられている強化材
料と同一材料の粉末を混入した接着剤によシ、かつ該円
柱の繊維方向と上記複合材料の繊維方向とを一致させて
挿入固定することを特徴とする非破壊検査用標準欠陥の
裏作方法に関する。
方法において、複合材料から切出した円柱に層間剥離を
形成せしめ、該眉間剥離入シ円柱の少くとも層間剥離部
近傍円周をシールし、該円柱を、上記複合羽料に予め形
成しておいた穴に、該複合材料に用いられている強化材
料と同一材料の粉末を混入した接着剤によシ、かつ該円
柱の繊維方向と上記複合材料の繊維方向とを一致させて
挿入固定することを特徴とする非破壊検査用標準欠陥の
裏作方法に関する。
本発明方法によれば、真の層間剥離にきわめて類似した
音響的性質を有する超音波探傷用人工標準欠陥を製作す
ることができる。
音響的性質を有する超音波探傷用人工標準欠陥を製作す
ることができる。
以下、本発明の一実施態様例による図面を用いて本発明
方法を説明する。
方法を説明する。
先ず、第１図において、０ＦＲＰ板１に機械加工によっ
て一定寸法の穴６を正確にあける。同−ＣＦＲＰ板を切
断したブロック７より穴６と同じ直径を有する円柱８を
切り出し、これを穴６の寸法よシ僅かに小さい直径にエ
メリーベーパーなどの研磨手段によって仕上げる。
て一定寸法の穴６を正確にあける。同−ＣＦＲＰ板を切
断したブロック７より穴６と同じ直径を有する円柱８を
切り出し、これを穴６の寸法よシ僅かに小さい直径にエ
メリーベーパーなどの研磨手段によって仕上げる。
次いで、第２図に示すように、上記内、柱８の任意個所
に力９を加えて層間剥離１０を生ぜさせる。
に力９を加えて層間剥離１０を生ぜさせる。
この層間剥ｇ１ｏを有する円柱８は、第３図に示すよう
に１層間剥離１０の周囲１１よジェポキシ等の樹脂がは
いらぬよう何等かのシールを行う。しかる後、同第３図
に示すように、シール後の円柱８の周囲に、エポキシ等
の樹脂に炭素繊維の粉末を混ぜて音響性質を穴のあいた
０ＰＲＰ板１にできるだけ等しくした接着剤（図示省略
）を薄く塗って、０ＦＲＰ板１中の穴６（第１図参照）
に入れる。この場合、第４図に示すように、円柱の炭素
繊維の方向１２はＣＦＲＰ板の繊維方向１３と同一とし
、破維方向のくい違いによる探傷上の異常防止を図る。
に１層間剥離１０の周囲１１よジェポキシ等の樹脂がは
いらぬよう何等かのシールを行う。しかる後、同第３図
に示すように、シール後の円柱８の周囲に、エポキシ等
の樹脂に炭素繊維の粉末を混ぜて音響性質を穴のあいた
０ＰＲＰ板１にできるだけ等しくした接着剤（図示省略
）を薄く塗って、０ＦＲＰ板１中の穴６（第１図参照）
に入れる。この場合、第４図に示すように、円柱の炭素
繊維の方向１２はＣＦＲＰ板の繊維方向１３と同一とし
、破維方向のくい違いによる探傷上の異常防止を図る。
しかる後、ＣｊＦＲＰ板１の面と眉間剥離１０を有する
円柱８の面とを可能なかぎシ平坦となるように仕上げる
。また、第５図に示すように、必要に応じて（円柱の微
視的突出をなくするため）円柱８を挿入したＣＩＰＲＰ
板１の上下面に数層のプリプレグ１４．ｊ ５を積層し
キユアリングを行えば表面に凹凸のない一層完全な標準
試験片となる。
円柱８の面とを可能なかぎシ平坦となるように仕上げる
。また、第５図に示すように、必要に応じて（円柱の微
視的突出をなくするため）円柱８を挿入したＣＩＰＲＰ
板１の上下面に数層のプリプレグ１４．ｊ ５を積層し
キユアリングを行えば表面に凹凸のない一層完全な標準
試験片となる。
（作 用）
第５図に示すような標準欠陥試験片を使い超音波探触子
５で探傷を行うと、探触子５は滑らかなＣＦＲＰ板１上
全１上でき（ＣｔＰＲＰ板を水中に浸漬し、探触子との
間に相当な距離をとる超音波水浸法でもよい）、円柱８
と穴６（第１図参照）との境界１６の凹凸の影響を受け
ずに探傷できる。また、この境界部１６のエポキシ接着
剤等の音響インピーダンスと０ＦＲＰ板１の音響インピ
ーダンスは等しくなるよう製作しであるので、この境界
１６は音響的にＯＦ’ＲＰ板１と等価であシ、探傷上側
等問題はない。
５で探傷を行うと、探触子５は滑らかなＣＦＲＰ板１上
全１上でき（ＣｔＰＲＰ板を水中に浸漬し、探触子との
間に相当な距離をとる超音波水浸法でもよい）、円柱８
と穴６（第１図参照）との境界１６の凹凸の影響を受け
ずに探傷できる。また、この境界部１６のエポキシ接着
剤等の音響インピーダンスと０ＦＲＰ板１の音響インピ
ーダンスは等しくなるよう製作しであるので、この境界
１６は音響的にＯＦ’ＲＰ板１と等価であシ、探傷上側
等問題はない。
さらに、この場合の人工層間剥離１０は、きわめて自然
欠陥に近い音響性質を有しているので、探傷感度の設定
や欠陥の検出限界、欠陥の寸法定量など製品中の欠陥評
価を行う場合にきわめて優れた手段を提供できる。
欠陥に近い音響性質を有しているので、探傷感度の設定
や欠陥の検出限界、欠陥の寸法定量など製品中の欠陥評
価を行う場合にきわめて優れた手段を提供できる。
（効 果）
本発明方法による欠陥標準試験片を使用することＫより
、超音波による欠陥の検出限界を明確にできるので、損
傷許容設計を行っている設計陣に有効なインフォーメー
ションを提供でき、場合によっては航空機等の重量軽減
なども実現でき、性能向上・コストダウンにつなげるこ
とも可能である。
、超音波による欠陥の検出限界を明確にできるので、損
傷許容設計を行っている設計陣に有効なインフォーメー
ションを提供でき、場合によっては航空機等の重量軽減
なども実現でき、性能向上・コストダウンにつなげるこ
とも可能である。
第１図〜第５図は本発明方法の一実施態様例と工程順に
説明するための図、第６，７図は従来の方法を説明する
ための図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫 児１図 第５図 Ｏ 晃６図 箆７図
説明するための図、第６，７図は従来の方法を説明する
ための図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫 児１図 第５図 Ｏ 晃６図 箆７図
Claims (1)
- 複合材料の非破壊検査用標準欠陥を製作する方法におい
て、複合材料から切出した円柱に層間剥離を形成せしめ
、該層間剥離入り円柱の少くとも層間剥離部近傍円周を
シールし、該円柱を、上記複合材料に予め形成しておい
た穴に、該複合材料に用いられている強化材料と同一材
料の粉末を混入した接着剤により、かつ該円柱の繊維方
向と上記複合材料の繊維方向とを一致させて挿入固定す
ることを特徴とする非破壊検査用標準欠陥の製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106855A JPS61265565A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 非破壊検査用標準欠陥の製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106855A JPS61265565A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 非破壊検査用標準欠陥の製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61265565A true JPS61265565A (ja) | 1986-11-25 |
Family
ID=14444206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60106855A Pending JPS61265565A (ja) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | 非破壊検査用標準欠陥の製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61265565A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202227A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 試験片の作成方法 |
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-
1985
- 1985-05-21 JP JP60106855A patent/JPS61265565A/ja active Pending
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