KR101948953B1 - 잔류물 확인용 부착재, 및 이를 이용한 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법 - Google Patents

잔류물 확인용 부착재, 및 이를 이용한 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법 Download PDF

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Abstract

세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물을, 세정 대상물 상에서 용이하게 발견하여, 관찰한다. 세정 후의 세정 대상물(1)에 잔류하는 잔류물을 확인하기 위하여 상기 세정 대상물(1)에 미리 부착시키는 잔류물 확인용 부착재(2A, 2B)로서, 절삭 가공에 있어서 생기는 부스러기에 대해서 착색이 실시되어서 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 잔류물 확인용 부착재(2A, 2B)는, 상기 부스러기가, 여기된 상태에서 가시광선을 발하는 도료가 도장되는 것으로 착색이 실시되어서 구성되어 있는 것이 바람직하다.

Description

잔류물 확인용 부착재, 및 이를 이용한 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법{ADHESIVE MATERIAL FOR USE IN RESIDUE CONFIRMATION, AND METHOD FOR CONFIRMATION OF RESIDUE REMAINING ON OBJECT TO BE CLEANED AFTER CLEANING USING THE SAME}
본 발명은, 기계 부품 등의 세정 대상물의 세정시에, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물을 확인하기 위하여 상기 세정 대상물에 미리 부착시키는 잔류물 확인용 부착재, 및 이를 이용한 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법에 관한 것이다.
기계 부품은, 예를 들면, 압출 성형된 재료를 절단한 것이나, 주조에 의해 성형된 재료를 출발 재료로 하는 것이다. 기계 부품은, 일반적으로, 이 출발 재료에 밀링, 드릴 가공, 나사 깎기 가공(tapping process), 연마 가공 그 외의 기계 가공을 행하고, 표면 처리를 행하여 제조된다. 그 가공의 도중, 혹은 전후, 또는 표면 처리의 후에, 기계 부품의 세정을 행한다. 세정은, 출발 재료에 부착된 주조용의 이형제(離型劑) 혹은 사형(砂型), 가공에 의해 생긴 부스러기(chips), 가공 공정의 중간에서 그 중간 가공품의 반송에 의해서 생긴 이물, 표면 처리에 의해 부착된 이물 등을, 가공이나 처리의 대상물(워크)로부터 없애는 것을 목적으로 한다.
이 가공 후의 워크로서, 세정 장치에 의해 세정되는 것을 세정 대상물이라고 한다. 그리고, 부스러기가 부착된 워크가, 세정 대상물로서 세정 장치에 반송된다.
세정 대상물에 부착되어 있는 오염물, 즉 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 대부분은, 기계 부품의 절삭 가공에 있어서 생긴 부스러기이다. 이 부스러기의 형상은, 절삭 방법, 절삭 조건에 의해 변화한다. 그 형상은, 나사 형상, 박판(薄板) 형상의 사각편(四角片), 소용돌이 형상, 원반 형상 그 외의 부정형(不定形) 형상을 포함한다. 이러한 부스러기는, 워크가 가공될 때에, 해당 워크에 마련된 오목부, 나사 구멍, 물 구멍, 교차 구멍 등에 끼워지는 경우가 있다. 그리고, 부스러기가 부정형 형상이기 때문에, 세정 대상물에 부스러기의 엣지가 박혀서, 또는 세정 대상물 내의 공동부(空洞部)에 협지되어, 부스러기와 세정 대상물이 결합되는 경우도 있다.
세정 장치로서 스프레이식 세정기가 있다. 스프레이식 세정기는, 세정기의 내부에 세정 대상물을 투입하여, 고압 펌프에 의해 승압된 세정액을 노즐로부터 분사하고, 그 분류(噴流)에 의해 세정 대상물을 씻는 세정기이다.
부스러기는, 스프레이식 세정기의 내부에서, 그 노즐로부터 분사된 분류의 동압(動壓)을 받아서, 세정 대상물로부터 탈락된다. 그리고, 부스러기는, 노즐로부터 분사된 분류에 의해 생긴 흐름을 타고, 세정 대상물로부터 이탈한다. 그러나, 세정 대상물과 결합한 부스러기는, 스프레이한 세정액의 수류(水流)로는 제거하기 어렵다.
본 기술 분야의 배경 기술로서 세정 후의 기계 부품이나 광학 부품 등의 각종 부품의 청정도를 평가하기 위하여, 부품을 세정한 세정수를 필터로 여과하고, 필터 상에 축적된 먼지를 현미경 등으로 직접 관측하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
(특허 문헌 1) 일본 공개 특허 공보 2011-206619호
상기 특허 문헌 1에는, 광학 현미경에 의해서 필터에 포착된 먼지의 수를 카운트하거나 그 형상을 관찰하거나 하는 기술이 기재되어 있다.
또한, 세정 능력의 평가는, 세정 대상물을 세정한 후에, 세정 대상물에 부착되어 있는 잔류물을 필터에 수집하고, 그 총 질량 및 사이즈를 측정하는 것에 의해도 행할 수 있다.
이 경우, 우선, 건조 상태에서 필터의 질량을 측정한다. 세정 대상물을 청정(淸淨)한 싱크대에 정치(靜置)하고, 청정한 액체를 세정 대상물에 부어서 흘린다. 부어서 흘린 액을 채집하고, 필터로 여과하여 잔류물을 수집한다. 이 필터를 건조시키고, 필터의 질량을 다시 측정한다. 여과 전과 여과 후의 필터의 질량의 차이를 잔류물량으로서 나타낸다. 이 잔류물량이 적을수록 세정 능력이 높은 것으로 평가된다.
그런데, 스프레이식 세정기에 있어서는, 노즐로부터 분사한 분류가, 세정 대상물 중, 오염물이 집중하여 부착되어 있는 개소에 분사하고 있는 것이, 세정 능력을 향상시키기 위해서 중요하다.
여기서, 세정 대상물의 세정 후에, 단순히 세정 대상물에 잔류하는 잔류물량을 아는 것이 아니라, 세정 대상물에 있어서의 부스러기가 잔류하는 개소를 특정할 수 있으면, 그 특정의 위치에 강하게 수류가 닿도록 노즐의 배치를 변경하고, 또는, 노즐의 이동 경로를 변경할 수 있다. 그리고, 그 변경에 의해 세정 장치의 세정 능력을 향상시킬 수 있다.
여기에서는 스프레이식 세정기를 예시하여 설명했지만, 수류 중에 세정 대상물을 배치하고, 수류의 흐름의 구조를 개선시키는 것으로 세정하는 세정 장치, 그밖의 다른 세정 장치라도, 부스러기가 잔류하는 개소의 특정은, 세정 능력의 향상을 위해서는 중요한 기술이다. 즉, 세정 방법에 의하지 않고, 세정 후의 세정 대상물에 있어서의 부스러기가 잔류하는 개소를 특정할 수 있으면, 세정 능력을 향상시키는 것에 도움이 된다.
그러나, 세정 대상물을 세정한 세정액을 필터로 여과하는 것에 의해 세정 대상물에 부착되어 있는 잔류물을 채취하여 평가하는 방법에서는, 세정 대상물에 있어서의 부스러기가 잔류하는 개소를 특정할 수 없었다.
여기서, 세정 대상물 중의 부스러기가 잔류하는 개소를 특정하기 위해서, 고의로 부스러기를 부착시킨 세정 대상물을 스프레이식 세정기 내에 투입하고, 세정한 후에, 어느 부위에 부스러기가 잔류했는지를 확인하는 것을 생각할 수 있다. 이 부스러기는, 실제의 가공 라인 상에서 발생한 부스러기 또는, 가공 라인에서 발생한 부스러기와 동질의 부스러기를 이용한다. 절삭 조건에 의해, 부스러기의 강성, 형상이 다르고, 세정 대상물에의 결합의 형태가 변화하기 때문이다. 따라서, 세정 대상물에 부착되는 부스러기는 해당 세정 대상물과 동일한 재질인 것이 바람직하다.
이 경우, 부스러기와 세정 대상물은 동일 재질이기 때문에, 양자의 표면색은 동일색이거나, 유사한 색이다. 그리고, 세정 대상물은, 압출 성형물 또는 주조물을 출발 재료로 하여, 기계 가공을 실시한 것이기 때문에, 세정 대상물 표면은, 주조면, 압출 성형면, 및 기계 가공면을 포함한다. 주조면은 주조 방법에 관계없이, 통상, 표면에 매우 미세한 요철을 가지고, 그 표면을 시각에 의해 관찰했을 때에는 외광(外光)에 의해 요철 표면에 발생하는 미세한 모양의 음영이 관찰된다. 그리고, 기계 가공면에는 회전날이 워크에 접촉하여 만들어 낸 모양이 관찰된다. 또한, 기계 가공면에 주조 결함이 생긴 경우, 주조 결함 부분에 그림자가 발생한다. 이와 같이, 기계 부품의 표면은 통상 거의 동일색이며, 그 표면에 미세한 음영이 풍부하다.
세정 후의 부스러기의 잔류 개소를 특정하려면, 음영이 풍부하고 넓은 세정 대상물의 표면에 걸쳐서 놓여진, 세정 대상물과 동일색의 부스러기를 발견하는 것이 필요하다. 그러나, 세정 대상물의 음영과 부스러기는 구별하는 것이 매우 곤란하다. 이 때문에, 세정 후의 세정 대상물에 있어서의 부스러기의 잔류 개소를 특정할 수 없다는 문제가 여전히 남는다.
이러한 문제에 비추어서, 본 발명은, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물을, 세정 대상물 상에서 용이하게 발견하고, 확인하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물을 확인하기 위하여 상기 세정 대상물에 미리 부착시키는 잔류물 확인용 부착재로서, 절삭 가공에서 생기는 부스러기에 대해서 착색이 실시되어서 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 발명에 의하면, 부스러기에 대해서 착색을 실시하여 잔류물 확인용 부착재를 구성하는 것에 의해, 잔류물 확인용 부착재의 표면색과 세정 대상물의 표면색이 서로 다른 작용이 생겨서 명료하게 구별되기 때문에, 잔류물 확인용 부착재의 부착 상황 및, 잔류 상황을 육안으로 용이하게 확인할 수 있다.
즉, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물을, 세정 대상물 상에서 용이하게 발견하고, 확인하는 것을 가능하게 하는 잔류물 확인용 부착재를 제공할 수 있다.
또한, 세정 후의 세정 대상물에 부착되어 있는 오염물, 즉 세정 대상물에 잔류하는 잔류물 상태를 확인하기 위해서 미리 부착시키는 잔류물 확인용 부착재가 부스러기를 이용한 것이기 때문에, 실제의 가공 후의 세정 대상물과 동일한 오염물의 부착 상태를, 잔류물 확인용 부착재를 이용하여 적절히 재현할 수 있고, 세정 능력의 평가를 높은 정밀도로 행할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 착색이란, 실내광 또는 태양광 아래에서 기초재(素地)의 색과 다른 색을 부여할 뿐만 아니라, 실내광 또는 태양광 아래에서는 무색 투명이라도, 필요할 때에 발광하여 주위와 식별 효과를 기대할 수 있는 색을 부여하는 것을 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 부스러기가, 여기된 상태에서 가시광선을 발하는 도료가 도장되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 도료가 도장되는 것으로 착색이 실시된 부스러기에 에너지를 가하여 여기했을 때에 가시광선을 발하기 때문에, 잔류물 확인용 부착재의 발견이 용이해진다.
또한, 본 발명은, 상기 도료가, 형광 도료인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 세정 대상물을 외부광으로부터 차단된 상태에 있어서, 자외선 또는 근자외선을 조사하는 것에 의해, 형광 도료가 도장되는 것으로 착색이 실시된 부스러기가 형광을 발하는 것에 의해, 용이하게 잔류물 확인용 부착재의 잔류 개소를 발견, 특정할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 부스러기가, 해당 부스러기의 사이즈에 대응하여 복수의 색으로 나누어서 착색되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 세정 대상물 상에 있어서, 잔류물 확인용 부착재로서의 착색된 부스러기의 사이즈와 위치를 동시에 파악할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 부스러기의 재질이, 상기 세정 대상물과 동종의 재질인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 잔류물 확인용 부착재로서 이용하는 부스러기의 강성이나 형상이 실제의 절삭 가공에서 생기는 것에 가깝기 때문에, 실제의 가공 후의 세정 대상물과 동일한 오염물의 부착 상태를, 잔류물 확인용 부착재를 이용하여, 보다 적절히 재현할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 부스러기가, 세정 전에 상기 세정 대상물에 절삭 가공을 실시하는 가공 라인으로부터 발취한 것인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 잔류물 확인용 부착재로서 이용하는 부스러기의 강성이나 형상이 실제의 절삭 가공에서 생기는 것과 동일하게 되기 때문에, 실제의 가공 후의 세정 대상물과 동일한 오염물의 부착 상태를, 잔류물 확인용 부착재를 이용하여, 가일층 적절히 재현할 수 있다.
또한, 본 발명은, 절삭 가공에 있어서 생기는 부스러기에 대해서, 여기된 상태에서 가시광선을 발하는 도료가 도장되는 것으로 착색이 실시되어서 구성된 잔류물 확인용 부착재를 세정 대상물에 부착하는 스텝과, 상기 잔류물 확인용 부착재가 부착된 상기 세정 대상물을 세정하는 스텝과, 상기 세정을 행한 상기 세정 대상물에 에너지를 부여하여 여기하는 스텝을 포함하는 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법이다.
이 발명에 의하면, 에너지가 부여되어서 여기하는 도료가 도장되는 것으로 착색이 실시된 부스러기만을 검출하는 것이 가능하고, 용이하게 잔류물 확인용 부착재의 잔류 개소를 발견, 특정할 수 있다.
즉, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물을, 세정 대상물 상에서 용이하게 발견하고, 확인하는 것을 가능하게 하는, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물을, 세정 대상물 상에서 용이하게 발견하고, 확인할 수 있다.
따라서, 세정 후의 세정 대상물 중의 잔류물이 많이 잔존하고 있는 개소에 대한 세정을 강화하는 것에 의해, 세정 능력을 전체적으로 향상시키는 것이 가능해진다.
도 1은 잔류물 확인용 부착재의 제작 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 2는 형광 도료에 의해서 착색된 부스러기를 잔류물 확인용 부착재로서 이용한, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 3은 부스러기에 대해서 형광 도료가 도장되는 것으로 착색이 실시되어서 구성된 잔류물 확인용 부착재를 부착한 세정 대상물을 세정한 후의 세정 대상물 상태를 나타내는 도면 대용 사진으로서, (a)는 세정 후의 세정 대상물을 암실 내에서 자외선을 조사하여 촬영한 도면 대용 사진을 나타내고, (b)는 (a)와 동일한 세정 대상물의 동일 부분을 실내광 아래에서 촬영한 도면 대용 사진을 나타낸다.
도 4(a)는, 도 3(b)에 나타내는 좌측의 마킹을 실시한 위치를 확대하여 촬영한 도면 대용 사진이며, 도 4(b)는, 도 3(b)에 나타내는 우측의 마킹을 실시한 위치를 확대하여 촬영한 도면 대용 사진이다.
본 발명의 실시 형태에 대하여, 적절하게 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
［잔류물 확인용 부착재］
우선, 본 발명의 일실시 형태에 대한 잔류물 확인용 부착재에 대하여 설명한다. 잔류물 확인용 부착재는, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물을 확인하기 위하여 상기 세정 대상물에 미리 부착시키는 것이다. 본 실시 형태에 대한 잔류물 확인용 부착재는, 절삭 가공에 있어서 생기는 부스러기에 대해서 착색이 실시되어서 구성되어 있다.
잔류물 확인용 부착재에 이용하는 부스러기의 재질은, 여기에서는 세정 대상물과 동일하게 한다. 그러나, 완전히 일치시킬 필요는 없다.
예를 들면, 세정 대상물이 주철이면, 동일한 주철의 그룹에 속하는 재질의 부스러기를, 동일하게 세정 대상물의 재질이 알루미늄 합금이면, 동일한 알루미늄 합금의 그룹에 속하는 합금의 부스러기를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 부스러기의 부착 상태를 실제의 세정 대상물에 부착되어 있는 부스러기와 동일하게 하기 위하여, 실제의 가공 라인에서 세정 전의 공정으로부터 발취한 부스러기를 이용하여 착색하는 것이 바람직하다. 그러나, 실제의 가공 라인에서의 부스러기의 입수가 곤란하면, 실제의 가공 라인에서 이용되는 가공기를 상정하여 제작한 부스러기에 착색을 실시할 수 있다. 즉, 잔류물 확인용 부착재에 이용하는 부스러기를 발생하게 하는 절삭 가공이, 세정 전에 세정 대상물에 실시되는 주된 절삭 가공과 동등의 조건(가공기나 공구의 종류, 절삭 속도 등)으로 행해지는 것이 바람직하다.
재료의 부스러기에 대해서 실시되는 착색은, 해당 부스러기를 도료, 염료, 화학 약품 등에 침지하여, 또는 도료를 분무하는 것에 의해 행해진다. 부스러기에 대한 착색은, 해당 부스러기를 그 부스러기의 재료색(기초재의 색)과 다른 색으로 착색하면 좋고, 바람직하게는, 적색 또는 황색의 주의색을 착색한다.
또한, 바람직하게는, 자외선에서 형광을 발하는 형광 도료에 의해 부스러기를 착색한다. 여기서, 형광 도료란, 실내광 또는 태양광 아래에서는 무색 투명이라도, 자외선 또는 근자외선을 흡수하여, 가시광선 영역의 발광이 얻어지는 형광재를 가지는 도료를 포함한다. 혹은, 가시광선을 수광하여, 그 에너지에 의해 인광(燐光)을 발하는 이른바 축광 도료에 의해 부스러기를 착색해도 좋다.
또한, 부스러기의 재질이 알루미늄 합금이면, 부스러기를 육가 크롬에 침지하는 것으로 황색으로 착색할 수 있다. 또한, 부스러기의 재질이 철강이면, 도장 대신에, 부스러기를, 옥살산 철에 침지하는 것에 의해 녹색을 띤 황색으로, 비산철에 침지하는 것에 의해 녹색으로, 아셀렌산철에 침지하는 것에 의해 녹색으로, 티오황산나트륨에 침지하는 것에 의해 청색으로, 착색할 수 있다. 부스러기의 재질이 구리이면, 부스러기를 예를 들면 희질산에 침지하고, 건조시키는 것으로 청록색 알칼리성 질산 구리의 푸른 녹이 발생한다. 이 외, 화학 약품 등에의 침지에 의해 금속 표면에 여러가지 착색을 행할 수 있다.
［세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법］
다음으로, 상기한 바와 같이 절삭 가공에 있어서 생기는 부스러기에 대해서 착색이 실시되어서 구성된 잔류물 확인용 부착재를 이용한, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법에 대하여 설명한다.
작업자는, 잔류물 확인용 부착재를, 세정 대상물에 부착시킨다. 여기서, 세정 대상물은, 부분 가공품이라도 좋다. 잔류물 확인용 부착재는, 세정 대상물의 전체에 부착된다. 세정 대상물에 부착시키는 잔류물 확인용 부착재의 양은, 세정 공정, 또는 세정 조건에 의해, 적절히 결정된다.
잔류물 확인용 부착재가 부착된 세정 대상물은, 세정기에 투입된다. 세정기는, 그 세정 대상물을 세정하고, 세정 대상물에 부착된 잔류물 확인용 부착재가 제거된다. 세정 종료 후에, 세정 대상물은 세정기로부터 꺼내진다. 이때, 세정기에서 제거되지 않은 잔류물 확인용 부착재가, 세정 후의 잔류물로서, 세정 대상물에 부착되어 잔류하고 있다.
그리고, 작업자는, 세정 후의 세정 대상물에, 광원을 비춰서, 잔류물 확인용 부착재의 잔류하고 있는 위치와 사이즈를 확인한다.
여기서, 본 실시 형태의 잔류물 확인용 부착재는, 절삭 가공에서 생기는 부스러기에 대해서 착색이 실시되어서 구성되어 있다.
따라서, 잔류물 확인용 부착재의 표면색과 세정 대상물의 표면색이 서로 다른 작용이 생겨서 명료하게 구별되기 때문에, 잔류물 확인용 부착재의 부착 상황 및, 잔류 상황을 육안으로 용이하게 확인할 수 있다. 즉, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물을, 세정 대상물 상에서 용이하게 발견하고, 확인할 수 있다. 따라서, 세정 후의 세정 대상물 중의 잔류물이 많이 잔존하고 있는 개소에 대한 세정을 강화하는 것에 의해, 세정 능력을 전체적으로 향상시키는 것이 가능해진다.
여기서, 잔류물 확인용 부착재에 이용하는 부스러기가, 에너지를 받아서 여기된 상태에서 가시광선을 발광하는 도료가 도장되는 것으로 착색이 실시되는 경우에는, 세정 후의 세정 대상물 상에 있어서, 외광을 차단한 실내에서 가시광선을 발광하는 잔류물 확인용 부착재를, 주의색으로 착색된 부스러기보다도 보다 명료하게 확인할 수 있고, 세정 대상물에 잔류한 잔류물 확인용 부착재를 용이하게 발견할 수 있다.
예를 들면, 잔류물 확인용 부착재가, 형광 도료가 도장되는 것으로 착색이 실시된 부스러기이면, 외부광을 차단한 상태의 이른바 암실 내에서, 세정 대상물에 자외선을 조사하는 것으로, 형광 도료가 여기하고, 가시광선인 형광을 발한다. 이 경우에는, 잔류물 확인용 부착재 외에는 가시광선을 발하지 않기 때문에, 잔류물 확인용 부착재의 부착 위치를 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 잔류물 확인용 부착재가, 축광 도료가 도장되는 것으로 착색이 실시된 부스러기이면, 암실 내에서 세정 대상물에 가시광선을 조사하고, 가시광선을 차단했을 때에, 축광 도료가 가시광선인 인광을 발하기 때문에, 잔류물 확인용 부착재의 부착 위치를 용이하게 확인할 수 있다.
형광 도료나 축광 도료가 도장된 부스러기를 잔류물 확인용 부착재로서 이용하는 경우에는, 잔류물 확인용 부착재의 부착 위치를 암실 내에서 마킹해 두고, 실내광 아래로 옮겨서, 그 마킹 위치의 잔류물 확인용 부착재를 확대경에 의해 확대 관찰하면, 잔류물 확인용 부착재로서의 착색된 부스러기의 사이즈, 형상을 측정 및 기록할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 세정 후의 세정 대상물에 부착되어 있은 오염물, 즉 세정 대상물에 잔류하는 잔류물 상태를 확인하기 위해서 미리 부착시키는 잔류물 확인용 부착재는, 절삭 가공에 있어서 생기는 부스러기를 이용한 것이다. 따라서, 잔류물 확인용 부착재로서의 착색된 부스러기가, 예리한 엣지를 가지고, 적당한 강성, 탄성, 형상을 가지는 것에 의해, 세정 대상물의 홈, 오목부, 기계 요소 등에 끼워지는 작용이 생기고, 실제의 가공 후의 잔류물인 부스러기와 동일한 탈락되기 어려움을 가진다. 이 때문에, 실제의 가공 후의 세정 대상물과 동일한 오염물의 부착 상태를, 잔류물 확인용 부착재를 이용하여 적절히 재현할 수 있어서, 세정 능력의 평가를 높은 정밀도로 행할 수 있다.
여기서, 잔류물 확인용 부착재에 이용하는 부스러기의 재질이, 세정 대상물과 동종의 재질인 경우에는, 잔류물 확인용 부착재로서 이용하는 부스러기의 강성이나 형상이 실제의 절삭 가공에서 생기는 것에 가깝다. 이 경우, 실제의 가공 후의 세정 대상물과 동일한 오염물의 부착 상태를, 잔류물 확인용 부착재를 이용하여, 보다 적절히 재현할 수 있다.
또한, 잔류물 확인용 부착재에 이용하는 부스러기가, 세정 전에 세정 대상물에 절삭 가공을 실시하는 가공 라인으로부터 발취한 것인 경우에는, 잔류물 확인용 부착재로서 이용하는 부스러기의 강성이나 형상이 실제의 절삭 가공에서 생기는 것 것과 동일하게 된다. 이 경우, 실제의 가공 후의 세정 대상물과 동일한 오염물의 부착 상태를, 잔류물 확인용 부착재를 이용하여, 가일층 적절히 재현할 수 있다.
또한, 잔류물 확인용 부착재에 이용하는 부스러기가, 해당 부스러기의 사이즈(크기)에 대응하여 복수의 색으로 나누어서 착색되어 있어도 좋다. 여기서, 부스러기의 사이즈로서는, 예를 들면 해당 부스러기를 평면상으로 본 경우의 임의의 2점 사이의 최대 길이(이하, 「장변(長邊)」이라고도 한다)가 사용될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 세정 대상물 상에 있어서, 잔류물 확인용 부착재로서의 착색된 부스러기의 사이즈와 위치를 동시에 파악할 수 있다. 예를 들면, 잔류물 확인용 부착재에 이용하는 부스러기를 체로 걸러서, 미리 부스러기를 복수의 사이즈 구분으로 나누어서 정렬해 두고, 부스러기의 사이즈에 대응하여, 다른 형광색을 발하는 형광 도료를 이용하여 해당 부스러기를 도장할 수 있다. 이에 의해, 사이즈마다 다른 형광색을 가지는 잔류물 확인용 부착재를 얻을 수 있다. 이러한 잔류물 확인용 부착재를 혼합하여 세정 대상물에 부착시켜서, 세정을 행한 경우에 있어서는, 세정 후의 세정 대상물에 자외선을 조사했을 때에, 부스러기의 사이즈의 구분과 위치를 동시에 파악할 수 있다.
［실시예］
다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 다만, 본 발명의 기술적 범위가 이하의 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
여기에서는, 형광재를 포함한 수용성의 형광 도료를 이용하여, 상기 형광 도료 내에 침지하는 방법에 의해서 알루미늄 합금의 부스러기를 착색하여 잔류물 확인용 부착재를 구성하고, 이 잔류물 확인용 부착재를 알루미늄 합금제의 세정 대상물에 부착시킨 후에 세정하고, 세정 평가를 실시한 예를 이하에 나타낸다.
도 1을 참조하여, 잔류물 확인용 부착재의 제작 방법을 설명한다.
수용성(水溶性)의 형광 도료로서, 가부시키가이샤 타세트(株式會社taseto) 제품, 케이코체크 GW-U를 이용한다.
우선, 알루미늄 합금을 밀링한 부스러기를, 이 수용성의 형광 도료에 1분간 침지했다(S1).
이어서, 부스러기를 형광 도료로부터 꺼내고, 용기에 넣어서, 수도물로 헹궜다. 헹굼은, 부스러기를 넣은 용기를 수도물로 채우고, 교반하여 수도물을 배출하는 공정을 세번 반복하여 실시했다(S2).
그리고, 헹군 후의 부스러기를 히터 부가 건조기에 투입하고, 100℃에서 15분 유지하는 것으로 건조했다(S3). 이와 같이 하여, 부스러기에 대해서 착색이 실시되어서 구성된 잔류물 확인용 부착재를 얻었다.
또한, 헹구는 공정(S2)은, 복수의 부스러기가 서로 도료에 의해 고착되는 것을 방지하기 위해서 행하는데, 생략하는 것이 가능하다. 또한, 부스러기에 도장하는 방법은, 부스러기를 도료에 침지하는 방법 대신에, 부스러기에 도료를 스프레이 하는 방법을 이용할 수 있다. 물론, 유성의 도료를 이용한 경우에는, 유기용제에 의해 헹구는 것은 물론이다.
또한, 본 실시예에서는, 형광색을 발하는 형광재를 포함하는 형광 도료에 의해 부스러기를 착색했지만, 형광재를 포함하지 않는 주의색 도료를 이용해도 좋다. 검사하기 위한 주위의 외광을 차단한, 이른바 암실을 준비하는 것이 곤란한 경우, 주의색 착색이 실시된 부스러기를 이용하는 것은, 간단하고 쉬운 방법으로서 이용 가능하다.
다음으로, 도 2를 참조하여, 형광 도료에 의해서 착색된 부스러기를 잔류물 확인용 부착재로서 이용한, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법을 설명한다.
도 2에 나타내는 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법은, 절삭 가공에 있어서 생기는 부스러기에 형광 도료가 도장되는 것으로 착색이 실시되어서 구성된 잔류물 확인용 부착재를 세정 대상물에 부착하는 스텝(S11)과, 잔류물 확인용 부착재가 부착된 세정 대상물을 세정하는 스텝(S12)과, 세정을 행한 세정 대상물에 자외선을 조사하여 여기하는 스텝(S13)을 포함한다. 그리고, 잔류물 확인용 부착재로서 이용한 착색된 부스러기의 세정 대상물에 있어서의 잔류 위치와, 잔류한 착색된 부스러기 자체를 확인한다.
보다 구체적으로는, 우선, 작업자는 양손에 장갑을 끼고, 부스러기에 대해서 형광재를 포함하는 형광 도료로 도장되는 것으로 착색이 실시되어서 구성된 잔류물 확인용 부착재를, 세정 대상물에 뿌려서 부착시킨다(S11). 이때, 바람직하게는, 예를 들면 세정 공정의 전(前) 공정에 있는 가공기의 쿨란트(coolant)를, 잔류물 확인용 부착재에 혼합한다. 쿨란트를 이용하는 것에 의하면, 쿨란트가 가지는 표면장력에 의해, 세정 대상물 표면에의 부스러기의 부착성이 향상되는 작용이 생기고, 세정 대상물에의 잔류물 확인용 부착재의 부착량을 증가시킬 수 있다. 이어서, 잔류물 확인용 부착재가 부착된 세정 대상물을, 세정기에 투입하고, 세정한다(S12). 세정 완료 후, 세정 대상물을 꺼낸다.
또한, 장갑은 사용하지 않아도 좋지만, 잔류물 확인용 부착재에 이용되는 부스러기는 예리한 엣지를 포함하고, 또한 복잡한 형상을 하고 있기 때문에, 손의 보호를 위하여, 이용하는 것이 바람직하다.
세정 후의 세정 대상물을, 암실 내의 청정한 대 위에 정치(靜置)한다. 그리고, 세정 대상물에, 자외선 램프를 이용하여, 자외선을 조사한다(S13). 이렇게 하면, 부스러기에 도포된 형광 도료의 에너지 준위가 여기되고, 기저 상태에 돌아올 때에, 가시광선인 형광을 발한다. 세정 대상물 자체는 자외선을 반사하지만, 볼 수 없기 때문에, 부스러기에 형광 도료가 도장되어서 구성된 잔류물 확인용 부착재만이 암실 내에서 돋보인다. 이 작용에 의해, 세정 대상물에 잔류한 잔류물 확인용 부착재를 용이하게 발견할 수 있다.
이어서, 발견한 잔류물 확인용 부착재의 위치를 유성펜 등에 의해, 세정 대상물에 마킹한다(S14). 이것은, 착색된 부스러기인 잔류물 확인용 부착재의 크기를 관찰하고, 사진에 의한 기록을 행하기 위해서는, 실내광 아래에서 관찰할 필요가 있는 바, 실내광 아래에서는 잔류물 확인용 부착재의 잔류 개소를 판별하기 어려운 것에 의한다.
이어서, 실내광 아래에서 세정 대상물에 잔류한 착색된 부스러기인 잔류물 확인용 부착재의 사이즈를 직접 관찰한다(S15). 이 공정에서는, 세정 대상물에 잔류한 잔류물 확인용 부착재의 형상이나 크기를 직접 관찰하고, 측정할 수 있다. 이것에 의해, 세정 대상물의 어느 개소에 어떠한 부스러기가 잔류하고 있는가를 알 수 있다.
또한, 실내광 아래에서의 관찰 대신에, 암실 내에 있어서, 일시적으로 부스러기에 백색광을 조사하고, 그 자리에서 부스러기를 관찰해도 좋다. 이 대체 방법에 의하면, 부스러기의 암소(暗所)에 있어서의 여기 상태에서의 관찰과 기저 상태에서의 통상 관찰을 교대로 전환할 수 있다. 이에 의해, 잔류물 확인용 부착재의 발견, 관찰이 용이해지는 이점이 생긴다.
또한, 암실 내에서의 관찰, 및 실내광 아래에서의 관찰은 반드시 필요한 것은 아니다.
실내광 아래에서의 관찰을 다시 행할 필요가 없어서, 이 공정(S15)을 생략하는 경우, 마킹 공정(S14)이 불필요하다. 또한, 부스러기가 주의색으로 착색되어 있는 경우 등, 암실에서의 관찰이 불필요한 경우에는, 암실 내에서의 자외선 조사를 행하는 공정(S13) 및 마킹 공정(S14)은 불필요하다.
또한, 상기 잔류물 확인을 위한 방법은 잔류물 확인 장치에 의해 실행될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 잔류물 확인을 위한 장치는 자외선 조사 소자와 촬상 소자로 구성된다. 자외선 조사 소자는, 자외선 조사 공정(S13)을 수행한다. 촬상 소자는 세정 후의 세정 대상물을 촬상하는 직접 관찰 단계(S15)를 행한다.
도 3은, 부스러기에 대해서 형광 도료가 도장되는 것으로 착색이 실시되어서 구성된 잔류물 확인용 부착재를 부착한 세정 대상물을 세정한 후의 세정 대상물 상태를 나타내는 도면 대용 사진이며, (a)는 세정 후의 세정 대상물을 암실 내에서 자외선을 조사하여 촬영한 도면 대용 사진을 나타내고, (b)는 (a)과 동일한 세정 대상물의 동일 부분을 실내광 아래에서 촬영한 도면 대용 사진을 나타낸다.
도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 형광 도료에 의해 착색된 부스러기인 잔류물 확인용 부착재가, 세정 대상물(1) 상에서 매우 명료하게 돋보여서 관찰되고 있다. 여기에서는, 세정 대상물(1)에 자외선을 조사한 상태 아래에 있어서, 이들 잔류물 확인용 부착재 중의 0.2 mm 이상의 잔류물 확인용 부착재(2A, 2B)가 발견된 위치를 각각 둘러싸도록 유성펜으로 마킹(3A, 3B)를 실시했다.
또한, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 실내광 아래에서, 세정 대상물(1)에 자외선을 조사하지 않고 관찰했다. 이 상태에서는, 마킹(3A, 3B)를 실시한 위치를 육안으로 관찰해도, 잔류물 확인용 부착재(2A, 2B)는 발견할 수 없다. 또한, 도 3(b)에서는, 도 3(a)와 동일한 위치를 부호 3A, 3B로 나타내고 있는데, 실제로는 그 위치에 잔류물 확인용 부착재(2A, 2B)를 육안으로는 시인(視認)할 수 없다.
도 4(a)는, 도 3(b)에 나타내는 좌측의 마킹(3A)를 실시한 위치를 확대하여 촬영한 도면 대용 사진이며, 도 4(b)는, 도 3(b)에 나타내는 우측의 마킹(3B)를 실시한 위치를 확대하여 촬영한 도면 대용 사진이다. 도 4(a) 및 도 4(b)에서는, 마킹(3A, 3B)(도 3(b) 참조)을 실시한 위치에 잔류하는 잔류물 확인용 부착재를 눈금 확대경으로 관찰하고, 사진을 촬영했다. 잔류물 확인용 부착재의 치수는, 장변이 약 0.3 mm였다.
종래 기술과 같이 세정 대상물을 세정한 세정액을 필터로 여과하는 것에 의해 세정 대상물에 부착되어 있는 잔류물을 채취하여 평가하는 방법에서는, 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 부스러기를 분리하여 관찰할 수 있었지만, 세정 후의 세정 대상물 그 자체를 관찰하고, 세정 대상물의 어느 위치에 어떠한 부스러기가 잔류하고 있는지를 관찰할 수 없었다. 특히, 평면상으로 본 면적이 4 mm2 이하의 부스러기의 잔류를 발견하는 것은 매우 곤란하고, 장변이 1 mm 이하의 부스러기는 통상에서는 발견할 수 없었다(도 3(b) 참조).
본 발명은, 착색된 부스러기를 잔류물 확인용 부착재로서 이용하는 것에 의해서, 세정 후의 세정 대상물 그 자체를 관찰하고, 그 표면에 잔류하고 있는 잔류물 확인용 부착재를 직접 관찰하는 것을 가능하게 했다. 특히, 여기된 상태에서 가시광선을 발하는 도료에 의해 착색된 부스러기를 잔류물 확인용 부착재로서 이용하여, 해당 잔류물 확인용 부착재를 여기 상태에서 확인하는 것에 의해, 매우 효과적으로 부스러기를 발견하는 것이 가능해졌다(도 3(a) 참조). 이 효과에 의해, 고압 세정기에 있어서, 부스러기가 잔류하는 개소에의 수류(水流)의 접촉을 개선하는 것이 용이해졌다.
특히, 장변이 1 mm 이하의 부스러기가, 세정 후의 세정 대상물에 부착한 상태에서 관찰할 수 있는 것은 본 발명에 의해서 처음으로 가능해졌다.
또한, 실시예에 있어서는, 수용성의 형광 염료를 포함하는 형광 도료에 의해 부스러기를 착색했지만, 착색 방법은 변경할 수 있다. 또한, 세정 능력을 평가하는 대상이 되는 세정기로서, 고압 세정기를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 본 발명은, 침지식, 수류식, 혹은 요동식(搖動式)에 의한 세정기, 또는 스프레이식 저압 세정기 등, 여러가지 세정기의 세정 능력 평가에 이용하는 것이 가능하다.
1: 세정 대상물
2A, 2B: 잔류물 확인용 부착재

Claims (8)

  1. 기계 부품의 절삭 가공에 의해 부스러기(chips)를 형성하는 단계;
    상기 부스러기(chips)를 여기(勵起)된 상태에서 가시광선을 발하는 도료로 도장함으로써 부착재를 획득하는 단계;
    상기 부착재를 세정 대상물에 부착하는 단계;
    상기 부착재가 부착된 상기 세정 대상물을 세정하는 단계; 및
    상기 세정 후의 세정 대상물에 에너지를 부여하여 여기(勵起)시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부스러기(chips)는 상기 부스러기의 사이즈에 대응하여 복수의 색으로 나누어서 착색되어 있는 것을 특징으로 하는 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부스러기의 재질은 상기 세정 대상물과 동종의 재질인 것을 특징으로 하는 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부스러기(chips)를 형성하는 단계는 기계 부품의 절삭 가공이 세정 전의 세정 대상물에 적용되는 절삭 가공의 조건과 동일한 조건하에서 이루어지는 가공 라인으로부터 발취하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정 후의 세정 대상물에 잔류하는 잔류물의 확인 방법.
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