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この項目の情報は公開日時点(1995年5月19日)のものです。
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図面 (7)

目的

不安定な微粉末積層皮膜の厚さを簡易・迅速に測定すること。

構成

膜厚指示計10,20を用いた微粉末積層皮膜厚測定方法は、素地材料2上の微粉末積層皮膜の各種膜厚に対応した薄板状の各種膜厚指示計10,20を予め準備すること、目標膜厚近似した膜厚指示計を選択すること、該膜厚指示計を素地材料2上に設置すること、素地材料2上に微粉末3を積層すること、素地材料2上の積層皮膜と膜厚指示計10,20上の積層皮膜とを比較すること、両者の表面状態が実質的に一致したときに、皮膜厚が目標膜厚に達したと判断することからなる。

概要

背景

素地材料上の塗料皮膜鍍金皮膜等の膜厚の測定には、これまで電磁気を利用する方法、放射線を利用する方法および断面を顕微鏡を用いて測定する方法等が用いられて来ている。

しかし、この方法では、粉末状微粒子が積層して出来ている皮膜の厚さを測定することは出来ない。微粉末積層皮膜においては、微粒子相互の接着力および素地物質に対する付着力が弱く、僅かな力や振動が加えられると形状が乱れ、皮膜の状態が変わってしまったり、あるいはなくなってしまう恐れがあることから、これまでは、このような微粉末積層皮膜の測定は行われていなかった。

概要

不安定な微粉末積層皮膜の厚さを簡易・迅速に測定すること。

膜厚指示計10,20を用いた微粉末積層皮膜厚測定方法は、素地材料2上の微粉末積層皮膜の各種膜厚に対応した薄板状の各種膜厚指示計10,20を予め準備すること、目標膜厚近似した膜厚指示計を選択すること、該膜厚指示計を素地材料2上に設置すること、素地材料2上に微粉末3を積層すること、素地材料2上の積層皮膜と膜厚指示計10,20上の積層皮膜とを比較すること、両者の表面状態が実質的に一致したときに、皮膜厚が目標膜厚に達したと判断することからなる。

目的

効果

実績

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請求項1

素地材料上の微粉末積層皮膜を測定するための薄板状の各種膜指示計を予め準備すること、該膜厚指示計を素地材料上に設置すること、設置した膜厚指示計と共に該素地材料上に微粉末を積層すること、該素地材料上の積層皮膜と前記膜厚指示計上の積層皮膜とを比較すること、両者の表面状態が実質的に一致したときに、皮膜厚目標膜厚に達したと判断することからなる膜厚指示計を用いた微粉末積層皮膜厚測定方法

請求項2

前記膜厚指示計は1色または2以上の色が彩色されていて、皮膜厚による明度変化または隠蔽力の変化によって膜厚を指示することを特徴とした請求項1記載の方法。

請求項3

前記膜厚指示計は所定の模様が施されていて皮膜厚による模様のボケ程度によって膜厚を指示することを特徴とした請求項1記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、素地材料上に積層した微粉末皮膜の厚さを、膜厚指示計を用いて測定する方法に関するものである。

背景技術

0002

素地材料上の塗料皮膜鍍金皮膜等の膜厚の測定には、これまで電磁気を利用する方法、放射線を利用する方法および断面を顕微鏡を用いて測定する方法等が用いられて来ている。

0003

しかし、この方法では、粉末状微粒子が積層して出来ている皮膜の厚さを測定することは出来ない。微粉末積層皮膜においては、微粒子相互の接着力および素地物質に対する付着力が弱く、僅かな力や振動が加えられると形状が乱れ、皮膜の状態が変わってしまったり、あるいはなくなってしまう恐れがあることから、これまでは、このような微粉末積層皮膜の測定は行われていなかった。

発明が解決しようとする課題

0004

そこで、本発明の課題は、前述のような不安定な微粉末積層皮膜の厚さを簡易・迅速に測定しうる方法を得ることにある。

課題を解決するための手段

0005

本発明の膜厚指示計を用いた微粉末積層皮膜厚測定方法は、素地材料上の微粉末積層皮膜を測定するため薄板状の各種膜指示計を予め準備すること、該膜厚指示計を素地材料上に設置すること、設置した膜厚指示計と共に該素地材料上に微粉末を積層すること、該素地材料上の積層皮膜と前記膜厚指示計上の積層皮膜とを比較すること、両者の表面状態が実質的に一致したときに、皮膜厚目標膜厚に達したと判断することからなる手段によって、上記課題を解決している。

0006

前記膜厚指示計は、1色または2以上の色が彩色されていて、皮膜厚による明度変化または隠蔽力の変化によって膜厚を指示することができるものでよい。あるいは、前記膜厚指示計は所定の模様が施されていて皮膜厚による模様のボケ程度によって膜厚を指示するものでもよい。

0007

本発明の測定方法においては、薄い板状の指示計上の色相または模様が、粉末状微粒子が積層されて出来る皮膜の厚さによって、色相の場合にはその明度、模様の場合には模様のボケの度合が変化することを利用し、明度およびボケの程度の変化の度合から皮膜厚さを知ることができる。

0008

図1−6を参照して本発明の膜厚指示計を用いた微粉末積層皮膜厚測定方法の実施例について説明する。

0009

本発明の測定方法においては、まず、図1の(A)および図2の(A)図に示すような膜厚指示計10および20を予め準備する。

0010

図1の(A)図に示す膜厚指示計10は、色相の変化を利用するものであって、金属または非金属の薄板1の表面に1色または2以上の色が彩色されていて、皮膜厚による明度変化または隠蔽力の変化によって膜厚を指示する。

0011

薄板1の厚さは1〜5mmで、その面積は300〜3500mm2程度が好ましく、また、その材質は、鉄、アルミニウムガラスプラスチック等が好ましい。

0012

この色相の変化を利用する指示計10においては、予め明度が測定されているJIS Z8721で定められている標準色、または素地材料表面色相について、皮膜厚さによる明度変化の度合または隠蔽力との関係を求めておき、皮膜が出来た後、皮膜面の明度を測定し、明度上昇率および隠蔽力を求め、予め作成しておいた膜厚−明度上昇率関係曲線図5)または膜厚−隠蔽力関係曲線(図6)から膜厚を求める。

0013

さらに詳細に言えば、隠蔽力Hは下記(1)式で求められる。

0014

隠蔽力H=Yb/Yw×100(%)・・・・・(1)
Yb:JIS標準試験片黒色Ym=7.9)の現像剤皮膜によるバックグランドの明度
Yw:JIS標準色試験片(白色Ym=84.9)の現像剤皮膜によるバックグランドの明度
Ym:素地の明度
(1)式は、下記の近似式(2)で置き換えられる。

0015

隠蔽力H=A・BlogT・・・・・・・・・・・・(2)
T:現像剤皮膜厚さ(μ)
A,B:現像剤皮膜の性状によって、光の反射、吸収、散乱の効果に依存する係数
次に、この色相変化を利用した膜厚指示計10の使用例について図1を参照して説明する。

0016

まず、(A)図に示すように、予め準備した各種膜厚指示計10のうちから、複数枚(本実施例においてはNo.1−4の4枚)選択する。そして、このNo.1−4からなる膜厚指示計10を素地材料2上に設置する。

0017

次に、この素地材料2上に微粉末3を積層する((B)図)。素地材料2上の積層皮膜と膜厚指示計10上の積層皮膜とを比較し、両者の表面状態が実質的に一致したときに、表面厚が目標膜厚に達したと判断する。

0018

例えば、(B)図の場合には、No.1の指示計10が素地材料2と一致している。他のNo.2−4の指示計10は色相は変化しているが、一致するまでには至っていない。

0019

微粉末の積層をさらに継続して行けば、No.2−4の指示計は順次素地材料2と一致して行く。このようにして、複数の各種膜厚の指示計10が微粉末の積層に従って素地材料2と一致するたびに各種膜厚を近似的に指示することになる。

0020

微粉末としては、鉄粉等の金属粉末、または、炭酸カルシューム粉、チタン酸カルシウム粉、アルミナ粉等の非金属粉末が好ましい。これらの微粉末を空気の流れを利用して指示計および素地材料上に積層させるか、または溶剤もしくは溶剤にバインダを加えた液体中に懸濁させ、指示計10および素地材料2上にブラシで塗布するか、噴霧器で吹き付ける。

0021

このようにして形成された微粉末積層皮膜は、粒子間相互または粒子素地表面間との結合力がきわめて小さい。この性状は、浸透探傷試験の現像剤として利用されている。

0022

図3に示す膜厚指示計20は、模様のボケを利用するものであって、金属または非金属の薄板1の表面に所定の模様4が施されていて皮膜厚による模様4のボケ程度によって膜厚を指示する。

0023

この膜厚指示計20の寸法および材質については、前述した膜厚指示計10とほぼ同様である。

0024

模様4としては、任意のものが選ばれるが、最も基本的な模様として文字数字の他の単純な幾何学的形状(例えば○、×、△、□、+、−等)、または幾何学的に配列した線による図形を用い、定量的に並べられた図形または線間隔知覚出来るか、出来ないかによりボケの程度を数値的に表現し、予め作成した膜厚との関係曲線(例えば、図6等と同様な曲線)から膜厚を求める。

0025

この膜厚指示計20は、例えば、図4に示すように線の太さを一定とし、その間隔を等差級数的にa〜fと変化させた直線像で構成する。線の間隔が変わるごとに、ゲージ番号を付す。ゲージ番号が進むに従って線の間隔が狭くなる。

0026

このような膜厚指示計20の使用例を図2に示す。(A)図は素地材料2上に指示計20を設置した状態を、また、(B)図はこれらの上に微粉末3を積層した状態をそれぞれ示す。その他の工程は、前述の膜厚指示計10の場合と同様である。

0027

実際の皮膜厚さと膜厚指示計のゲージ番号による線像の知覚性との関係を求めると、表1に示すように、皮膜厚さと線像の知覚性の間に一定の関係が得られる。従って、この指示計を用いることにより、やはり欠陥検出能に大きな影響を及ぼす現像剤皮膜厚さを知ることができる。この指示計は試験体の表面に貼りつけて使用すればよいので、最も現場的な方法となる。

0028

発明の効果

0029

本発明によれば、不安定な微粉末積層皮膜の厚さを簡易・迅速に測定することができる。本発明は、製品工程間検査最終検査保守検査等の表面欠陥検査における微粉末積層皮膜(例えば、浸透探傷試験の現像剤皮膜)の厚さ計測に特に適している。

図面の簡単な説明

0030

図1本発明の方法に用いられる膜厚指示計の一実施例の概略説明図である。
図2本発明の方法に用いられる膜厚指示計の他の実施例の概略説明図である。
図3図2に示す膜厚指示計の変更例を示す平面図である。
図4図3の(A)図に示す膜厚指示計の指示例を示す説明図である。
図5図1に示す膜厚指示計の皮膜厚と明度との関係を示すグラフである。
図6図1に示す膜厚指示計の皮膜厚と隠蔽力との関係を示すグラフである。

--

0031

1:薄板
2:素地材料
3:微粉末
4:模様
10,20:膜厚指示計

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