(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験体の表面に浸透液を浸透させてから、試験体表面の余剰浸透液を洗浄液を用いて除去した後、欠陥部内の浸透液を現像剤を用いて試験体表面に欠陥指示模様として表出させる浸透探傷試験における洗浄方法において、
前記洗浄液として、前記浸透液よりも表面張力が高いアルカリ性洗浄液を使用するとともに、
前記浸透液として、表面張力が２５〜３０dyne／cmのものを使用し、
前記洗浄液として、表面張力が３２〜３８dyne／cmのものを使用し、
前記余剰浸透液を除去する際に、前記試験体を洗浄液内に浸漬するとともに、その浸漬時に洗浄液に、洗浄力向上用としてバブルを発生させ、
浸漬時の洗浄液の温度を３０〜７０℃に設定し、浸漬時間を３〜１０分に設定するものとしたことを特徴とした浸透探傷試験における洗浄方法。
【請求項２】
洗浄液槽内に供給するエアーの圧力を、３〜１０ｋｇ／ｃｍ2 に設定して、前記洗浄液にバブルを発生させるものとした請求項１記載の浸透探傷試験における洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、浸透探傷試験において、試験体表面に浸透させた浸透液のうち余剰浸透液を、洗浄液により除去する際に採用される洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
浸透探傷試験は、各種機器、機械部品等の試験体の表面に開口する微細なクラックやピンホール等の表面欠陥部を、目視で検出可能とするものであり、試験体の材質に影響されず、例えば試験体が磁性体であろうと非磁性体であろうと、１回の処理であらゆる方向の欠陥を検出でき、更に大掛かりな装置も必要としないことから、従来より広く利用されている。
【０００３】
この浸透探傷試験の試験手順は、図２に示すように、まず前処理として、油脂分等の試験体の汚れを洗浄して取り除いた後、浸透処理により試験体表面に浸透液を浸透させる。その後、洗浄処理において試験体表面に残留する余剰の浸透液を洗浄液を用いて除去してから、現像処理において試験体表面に現像剤を塗布して、欠陥部に浸透している浸透液を表面に浮き上がらせて、欠陥部を、拡大した像の欠陥指示模様として観察するものである。
【０００４】
このような浸透探傷試験は、ＪＩＳ  Ｚ  ２３４３−１９９２にも規定されるように、使用する浸透液の種類により複数に分類されている。
【０００５】
その中でも、浸透液として、赤色の可視染料を含んだものを使用する溶剤除去性染色浸透探傷試験は、電源等が不要で、制約も少なく、更に作業手順も簡単であるため、最も多く採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この溶剤除去性染色浸透探傷試験で使用される浸透液は、赤色の油溶性染料を、油からなるベース溶剤や有機溶剤等に溶解させたもの、換言すれば塗料のようなものであり、その浸透液の洗浄には、洗浄力の高い洗浄液を使用する必要がある。
【０００７】
従来、その洗浄液として、洗浄後の水切りの良さ等も考慮し、フロン、トリクロルエタン等の有機溶剤を主として使用していたが、このような洗浄力の高い有機溶剤からなる洗浄液を用いて、浸透処理された試験体をほど良く洗浄するのは非常に困難であった。すなわち、作業者は、複数の試験体をわずか数秒の間に数回もの洗浄を行い、しかもその洗浄中に試験体表面を注意深く観察しながら、表面状態に合せて適格に洗浄加減を調整せねばならず、作業者にとって多大な労力と高い熟練度が必要であった。
【０００８】
その上、洗浄加減の調整を、ある程度、作業者の経験や勘に頼って行うことになるので、作業者の熟練度、個人差、体調等により、どうしても洗浄度合いにばらつきが生じる。このため例えば過洗浄により、欠陥部に浸透している浸透液を除去してしまい、現像時に欠陥部に指示模様を表出できず、検出精度を低下させたり、逆に洗浄不足により、欠陥のないところに浸透液が残留し、その位置に疑似指示模様が表出して、検出精度を低下させるという問題が発生していた。しかもこの洗浄処理は、既述したように作業者の経験や勘に頼るところが多く、自動化はおろか、もっぱら熟練者による手作業で行うことになり、作業効率の飛躍的な向上は期待できなかった。
【０００９】
また洗浄液としての有機溶剤の使用は、昨今、社会問題として大きくクローズアップされている地球環境の悪化にも関与するものであり、その点も懸念されるところであった。
【００１０】
この発明は、上記従来技術の問題を解消し、試験体の洗浄を、作業者によってばらつきがなく、適度に効率良く簡単に行えて、浸透探傷試験として高い検出精度を確保でき、しかも地球環境問題にも適切に対処できる浸透探傷試験における洗浄方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、試験体の表面に浸透液を浸透させてから、試験体表面の余剰浸透液を洗浄液を用いて除去した後、欠陥部内の浸透液を現像剤を用いて試験体表面に欠陥指示模様として表出させる浸透探傷試験における洗浄方法において、前記洗浄液として、前記浸透液よりも表面張力が高いアルカリ性洗浄液を使用するとともに、前記浸透液として、表面張力が２５〜３０dyne／cmのものを使用し、前記洗浄液として、表面張力が３２〜３８dyne／cmのものを使用し、前記余剰浸透液を除去する際に、前記試験体を洗浄液内に浸漬するとともに、その浸漬時に洗浄液に、洗浄力向上用としてバブルを発生させ、浸漬時の洗浄液の温度を３０〜７０℃に設定し、浸漬時間を３〜１０分に設定するものを要旨としている。
【００１２】
この発明において、浸透液は、通常通り、微小凹部等の欠陥部に浸透するのに対し、洗浄液は、表面張力が高いため、欠陥部内に浸透することはない。すなわち、作業者の熟練度にかかわらず、十分な洗浄を行うことにより、欠陥部内の浸透液は残存させつつ、余剰浸透液のみを確実に除去することが可能となる。このため、余剰浸透液の残存による疑似指示模様の表出や、過洗浄による欠陥指示模様の未表出を、確実に防止することができ、欠陥部の検出を精度良く行える。
【００１３】
更に作業者の熟練度にかかわらず、適度な洗浄を簡単かつ正確に行えるので、作業者の労力軽減及び作業効率の向上を図ることができ、しかも自動化をも図ることが可能となる。
【００１４】
また本発明は、洗浄液としてアルカリ性のものを使用しているため、酸化腐食を防止でき、洗浄処理による試験体の劣化を防止できる。
【００１５】
更に本発明においては、自然環境に悪影響を及ぼす有機溶剤等を使用しないので、地球環境問題にも適切に対処できる。
【００１６】
以下、本発明の構成を更に詳細に説明する。
【００１７】
本発明における浸透液としては、溶剤除去性の可視塗料からなるものを好適に使用することができる。
【００１８】
このような浸透液を試験体に浸透させる浸透処理としては、上記の浸透液を貯溜した浸透液槽内に、試験体を浸漬する方式を採用するのが良い。
【００１９】
本発明における洗浄液としては、上記浸透液よりも表面張力が高いアルカリ性洗浄液を使用する必要がある。中でも上記浸透液に比べて、表面張力が１〜１５dyne／cm以上高いもの、好ましくは２〜５dyne／cm以上高いものを使用するのが良い。具体的に説明すると、染色浸透液としては、表面張力が２５〜３０dyne／cmのものが通常使用されるため、本発明において洗浄液としては、表面張力が２６〜４５dyne／cmのもの、好ましくは２７〜３５dyne／cmのもので、かつその表面張力が浸透液のそれよりも高いものを使用するのが良い。すなわち表面張力が低過ぎる洗浄液を使用すると、洗浄時に、試験体の微小凹部等の欠陥部内にも洗浄液が浸透してしまい、欠陥部内の浸透液をも除去してしまう恐れがあり、過洗浄による欠陥指示模様の未表出を生じさせて、検出精度の低下を来すことがあるので、好ましくない。逆に表面張力が高過ぎるものを使用すると、洗浄能力が低下して、洗浄時間が長くなって作業効率の低下を来したり、場合によっては、余剰浸透液を確実に除去できず、疑似指示模様を表出させて、検出精度の低下を来すことになるので、好ましくない。
【００２０】
これらの条件を満たし、本発明の使用に適した洗浄液としては、表面張力が約３２〜３８dyne／cmのものを使用するのが良い。
【００２１】
なお、試験体の表面が粗面の場合には、比較的表面張力の高いもの、滑面の場合には比較的表面張力の低いものを使用するが好ましい。
【００２２】
また洗浄液としては、アルカリ性のものを使用する必要がある。例えば酸性の洗浄液を使用すると、酸化腐食により試験体を劣化させてしまうことがあるので、好ましくない。
【００２３】
このような洗浄液として、具体的には、アルメコＭ５１（商品名、ヘンケル白水株式会社製）等の洗浄液製品を例示することができる。特にこの洗浄液製品を、蒸留水で希釈して使用するのが良い。例えば濃度が２〜３０％のもの、好ましくは下限値が４％以上、上限値が２０％のものを使用するのが良い。すなわち希釈し過ぎて濃度が低過ぎる洗浄液では、洗浄能力が不十分になり、洗浄時間の延長による作業効率の低下、及び洗浄不足による検出精度の低下を来すことがある。逆に濃度を過度に高くしても、高濃度による利益に乏しく、無意味であるので、好ましくない。
【００２４】
本発明において洗浄処理としては、上記のような洗浄液を貯溜した洗浄液槽内に、試験体を浸漬する方式を採用するのが良い。このとき洗浄能力を向上させるために、洗浄液を加熱させておくのが良い。具体的には、洗浄液の温度を、３０〜７０℃、好ましくは下限値を４０℃以上、上限値を６０℃以下、より好ましくは５０℃前後に設定するのが良い。すなわち洗浄液の温度が低過ぎると、洗浄能力の低下により、上記と同様の不具合が発生する恐れがあり好ましくない。逆に温度が高過ぎると、洗浄液が熱劣化して、洗浄処理を正確に行えないばかりか、取り扱いが不便になったり、ランニングコストも増大するので、好ましくない。
【００２５】
また本発明においては、上記洗浄液槽内に、洗浄力向上手段を設けるのが良い。具体的には、洗浄液内にバブルを発生させるたのめバブリング装置、洗浄液に超音波振動を付与するための超音波発生装置、洗浄液に水流を発生させるための水流発生装置を設置するのが良く、この中でも特に、簡易で、試験体全体をバランス良く洗浄することができるバブリング装置を設置するのが好ましい。なおバブリング装置を設置する場合には、洗浄液槽内に供給するエアーの圧力を、３〜１０ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは４〜５ｋｇ／ｃｍ2 に設定するのが良い。
【００２６】
また試験体として、例えば鉄道車両用テーパ保持器を使用する場合、洗浄時間（洗浄液槽への浸漬時間）は、３〜１０分、好ましくは下限値が４分以上、上限値が７分以下、より好ましくは５分前後とするのが良い。すなわち洗浄時間が短か過ぎると、洗浄不足により、上記と同様な不具合が発生する恐れがあり、逆に長過ぎると、作業性の低下を来すことがあり、好ましくない。
【００２７】
なお洗浄液の温度や洗浄時間は、使用される試験体の種類によって、多少異なることは当然のことである。例えば簡素な形状の試験体では複雑な形状のものと比べて、温度が低く、洗浄時間も短くなる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施形態である洗浄装置を概略的に示す側断面図である。同図に示すように、この装置は、溶剤除去性染色浸透探傷試験の代替手法として浸透処理、洗浄処理及び乾燥処理を行うためのものであって、所定の搬送ラインに沿って並んで配置される浸透液槽（１）、洗浄液槽（２）、湯洗槽（３）、及び乾燥ゾーン（４）を備え、更にその搬送ラインに沿って試験体（Ｗ）を搬送するための試験体移動手段（５）を備えている。
【００２９】
浸透液槽（１）内には、赤色の油溶性染料を、油からなるベース溶剤や有機溶剤に溶解させた溶剤除去性染色浸透液（１０）が貯溜されている。この浸透液（１０）の表面張力は、およそ２５〜３０dyne／cmである。
【００３０】
また洗浄液槽（２）には、表面張力がおよそ３２〜３８dyne／cmのアルカリ性洗浄液（２０）、具体的には、アルメコＭ５１（商品名、ヘンケル白水株式会社製）を２０倍に希釈した濃度５％のアルカリ性洗浄液（２０）が貯溜されている。
【００３１】
更にこの洗浄液槽（２）の内部には、ヒーター（２１）が設置されており、ヒーター（２１）の駆動により、洗浄液（２０）を所定の温度に加熱できるように構成されている。
【００３２】
更に洗浄液槽（２）の内部には、バブリング装置（２２）が設置されている。このバブリング装置（２２）は、周壁に多数の空気孔が形成された複数のエアー供給パイプ（２３）を具備しており、図示しないエアー供給源から所定圧力のエアーがパイプ（２３）内に供給されることにより、そのエアーが上記空気孔を介して液槽（２）内に放出されて、洗浄液（２０）内に粒状のバブルが無数に発生するように構成されている。
【００３３】
湯洗槽（３）の内部には、蒸留水（洗浄湯）（３０）が貯溜されており、槽内に設置されたヒーター（３１）の駆動により、洗浄湯（３０）を所定の温度に加熱できるよう構成されている。
【００３４】
また乾燥ゾーン（４）は、例えば温風ファン等により構成された乾燥手段（４１）が設けられ、乾燥ゾーン（４）内に配置された試験体（Ｗ）を短時間で乾燥できるように構成されている。
【００３５】
試験体移動手段（５）は、搬送ラインに沿って配置されるレール（５１）と、そのレール（５１）上に沿って移動自在なリフト（５２）と、そのリフト（５２）に取り付けられ、リフト（５２）の駆動により昇降自在なハンガー（５３）とを備えている。ハンガー（５３）は、例えば鉄道車両用テーパ保持器等の試験体（Ｗ）を複数同時に吊持できるよう構成されてており、ハンガー（５３）の昇降及びリフト（５２）のレール移動に伴い、ハンガー（５３）に吊持された試験体（Ｗ）が昇降し、搬送ラインに沿って移動するように構成されている。
【００３６】
更にこの洗浄装置には、リフト（５２）の移動や、ハンガー（５３）の昇降等を行うための駆動手段が設けられるとともに、その駆動手段の駆動を制御するための制御手段が設けられており、その制御手段に動作開始指令を与えると、制御手段は駆動手段の駆動を制御し、後に説明する動作が自動的に行われるよう構成されている。
【００３７】
次に、この洗浄装置を用いて、鉄道車両用テーパ保持器等を試験体（Ｗ）として、浸透探傷試験を行う場合について説明する。
【００３８】
なお試験体移動手段（５）のリフト（５２）は、洗浄装置における搬送方向に対し上流側の搬入位置に待機しているものとする。
【００３９】
まず始めに、ヒーター（２１）（３１）により、洗浄液（２）及び洗浄湯（３）を５０℃に設定するとともに、バブリング装置（２２）により洗浄液（２）内にバブルを発生させる。
【００４０】
そしてその状態で油脂分等の汚れを前処理で取り除いた複数の試験体（Ｗ）を、試験体移動手段（５）のハンガー（５３）に吊持させて、上記制御手段に動作開始指令を与える。
【００４１】
これによりリフト（５２）が移動して、試験体（Ｗ）が浸透液槽（１）の上方に配置され、続いてハンガー（５３）が降下して、試験体（Ｗ）が浸透液（１０）内に浸漬される。
【００４２】
続いて、ハンガー（５３）が上昇した後、液槽の上方付近で、所定時間（１５分程度）待機する。この待機によって、試験体（Ｗ）のクラック、ピンホール等の欠陥部内に浸透液（１０）が十分に浸透することになる。
【００４３】
この浸透が十分に行われた後、リフト（５２）の移動により試験体（Ｗ）が洗浄液槽（２）の上方まで移動し、続いてハンガー（５３）が降下して、試験体（Ｗ）が洗浄液（２０）内に浸漬される。この浸漬により、試験体表面に付着した余剰の浸透液が除去される。なおこの洗浄処理の洗浄液（２０）は、上記したように浸透液よりも表面張力が高いため、試験体（Ｗ）の欠陥部内には浸透することはなく、欠陥部内の浸透液は残留することになる。しかも洗浄液（２０）を加熱するとともに、液内にバブルを発生させているため、複雑な形状の試験体（Ｗ）であっても、十分な洗浄力が得られ、洗浄不足を確実に防止できる。
【００４４】
洗浄が完了すると、ハンガー（５３）が上昇して湯洗槽（３）の上方まで移動し降下することにより、試験体（Ｗ）が洗浄湯（３０）内に浸漬される。これにより試験体（Ｗ）に付着した余剰の洗浄液等が除去される。
【００４５】
湯洗が完了すると、ハンガー（５３）が上昇してから移動し、試験体（Ｗ）が乾燥ゾーン（４）内に配置される。そこで試験体（Ｗ）は、乾燥手段（４１）により５０℃程度の熱風で所定時間乾燥処理される。
【００４６】
こうして試験体（Ｗ）が乾燥した後、リフト（５２）が移動して所定の位置に試験体（Ｗ）が搬出される。
【００４７】
その後作業者は、ハンガー（５３）から試験体（Ｗ）を取り出して、試験体表面に、白色現像液をスプレーにより塗布する。これにより欠陥部内に残留した浸透液が欠陥部周辺に欠陥指示模様として表出させる。そしてこの模様を観察することにより試験体欠陥部を検出する。
【００４８】
以上のように、この装置によれば、浸透探傷試験における浸透処理及び洗浄処理を自動的に行うことができる。従って、作業者の労力を極端に軽減させることができる。
【００４９】
なお上記実施形態においては、レールとリフトの組み合わせにより試験体移動手段を構成しているが、本発明の試験体移動手段は、試験体の槽内への浸漬と、搬送ラインに沿っての移動を行える機構であればどのような機構を採用しても良い。例えば試験体を搬送し得るローラと、リフトとの組み合わせにより試験体移動手段を構成して良い。
【００５０】
また本発明は、溶剤除去性染色浸透探傷試験に限られず、溶剤除去性蛍光浸透探傷試験等の他の浸透探傷試験の代替手法として適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の浸透探傷試験における洗浄方法によれば、洗浄液として、表面張力が浸透液よりも高いアルカリ性洗浄液、例えば表面張力が浸透液よりも１〜１５dyne／cm高いものを使用しているため、洗浄液は、試験体の微小凹部等の欠陥部に浸透することがないので、欠陥部内の浸透液を残存させつつ、試験体表面の余剰浸透液のみを確実に除去できる。このため余剰浸透液の残存による疑似指示模様の表出や、過洗浄による欠陥指示模様の未表出を確実に防止でき、欠陥部の検出を精度良く行える。更に過洗浄を防止できるので、適度な洗浄を簡単かつ正確に行えて、作業効率の向上を図ることができる。しかも自然環境に悪影響を及ぼす有機溶剤等を使用しないので、地球環境問題にも適切に対処できるという効果を得ることができる。
【００５２】
本発明において、試験体を洗浄液内に浸漬して余剰浸透液を除去する際に洗浄液内にバブルを発生させるため、洗浄力が向上して、洗浄処理を短時間で行えるとともに、複雑な形状の試験体であっても均一に洗浄でき、より一層作業効率の向上を図ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態である浸透探傷試験における洗浄装置を概略的に示す側面図である。
【図２】浸透探傷試験の試験手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…浸透液槽
２…洗浄液槽
１０…浸透液
２０…洗浄液
５０…試験体移動手段
Ｗ…試験体
【図１】
0003593395.tif 000002
【図２】
0003593395.tif 000003