(57)【要約】【課題】基材に曲げを生じさせて皮膜に引張応力を発生させた際の皮膜の剥離について評価可能な試験方法を提供する。【解決手段】皮膜密着力の試験方法は、基材２の第１面３に皮膜４が施工された試験片１を準備する試験片準備工程と、皮膜４の試験部７に対して、錘１６を吊り下げる吊り下げ工程と、第１面３とは反対側の第２面５を内側として、基材２に曲げを生じさせる曲げ工程と、を含む。【選択図】図２
2019109150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の第１面に皮膜が施工された試験片を準備する試験片準備工程と、
前記皮膜の試験部に対して、錘を吊り下げる吊り下げ工程と、
前記第１面とは反対側の第２面を内側として、前記基材に曲げを生じさせる曲げ工程と、を含む皮膜密着力の試験方法。
【請求項２】
前記皮膜に対して複数のスリットを形成するスリット形成工程を更に含み、
前記試験部が前記複数のスリット間に設定されている請求項１に記載の皮膜密着力の試験方法。
【請求項３】
前記吊り下げ工程では、前記試験部に弾性体であるブロック体を接着し、前記ブロック体を介して前記錘を吊り下げる請求項１又は２に記載の皮膜密着力の試験方法。
【請求項４】
前記錘の落下後であり、前記基材に荷重を作用させていない状態において、前記基材の曲げ角度を計測する曲げ角度測工程を更に含む請求項１〜３の何れか一項に記載の皮膜密着力の試験方法。
【請求項５】
前記基材を模った模擬材に曲げを生じさせて、前記模擬材の曲げ角度と当該曲げ角度における前記模擬材のひずみ量との関係を示す相関データを取得する相関データ取得工程と、
前記試験部が剥離した際に前記基材に生じているひずみ量である限界ひずみ量を推測する限界ひずみ推測工程と、を更に含み、
前記限界ひずみ推測工程では、前記相関データ及び前記基材の前記曲げ角度を用いて、前記限界ひずみ量を推測する請求項４に記載の皮膜密着力の試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、皮膜密着力の試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基材の表面に形成された皮膜の密着力を評価する方法がある（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１には、皮膜を内側にして基材を湾曲させて皮膜に圧縮応力を発生させることが記載されている。特許文献１では、圧縮応力を徐々に増加させ、当該圧縮応力によって皮膜が座屈して基材から剥離した時の曲げ荷重に基づいて皮膜の密着性を評価している。
【０００３】
特許文献２には、基材に対して所定の外力や熱を与えて基材に既知のひずみを生じさせることが記載されている。特許文献２には、既知のひずみを生じさせると同時に、皮膜表面にレーザー光を照射してスペックル相関法により皮膜表面のひずみを測定することが記載されている。特許文献２では、皮膜表面のひずみが基材のひずみに追従しなくなる時点を皮膜の剥離発生として検出している。特許文献２ではこの時点の基材のひずみ量を基材の限界ひずみ量とし、この限界ひずみ量に基づいて皮膜の密着性を評価している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６４２１１号公報
【特許文献２】特開平１１−１４２３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、皮膜に圧縮応力を作用させて、皮膜の密着性を評価しているが、皮膜に引張応力が作用する場合における皮膜の密着性について評価することができない。また、特許文献２では、皮膜表面のひずみ量が基材に追従しなくなる時点を皮膜の剥離発生として検出しているが、皮膜の大部分が剥離していても皮膜全体が基材に追従するおそれがあり、皮膜の剥離を明確に判定することができず、不正確な評価となる場合がある。
【０００６】
本開示は、基材に曲げ生じさせて皮膜に引張応力を発生させた際の皮膜の剥離について、精度良く評価可能な皮膜密着力の試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の皮膜密着力の試験方法は、基材の第１面に皮膜が施工された試験片を準備する試験片準備工程と、皮膜の試験部に対して、錘を吊り下げる吊り下げ工程と、第１面とは反対側の第２面を内側として、基材に曲げを生じさせる曲げ工程と、を含む。
【０００８】
この皮膜密着力の試験方法では、皮膜の試験部に対して錘を吊り下げて、試験部を基材から剥離する方向に、錘による荷重を作用させることができる。この皮膜密着力試験方法では、基材に曲げ変形を生じさせて皮膜に引張応力をさせ、皮膜に剥離が生じた際に、当該皮膜には錘による荷重が作用しているので、皮膜を確実に剥離させることができる。皮膜の試験部が基材から完全に剥離すると同時に錘が落下するので、皮膜が完全に剥離したことを明確に把握することができる。その結果、皮膜の剥離の評価精度を向上させることができる。
【０００９】
また、皮膜密着力の試験方法は、皮膜に対して複数のスリットを形成するスリット形成工程を更に含み、試験部が複数のスリット間に設定されていてもよい。これにより、基材に対して皮膜を施工した後に、複数のスリットを形成して、試験部として適切な範囲を縁切りすることができる。皮膜の剥離を評価する際に不必要な範囲が、試験部に含まれないようにすることができる。その結果、皮膜の剥離の評価精度を向上させることができる。
【００１０】
また、吊り下げ工程では、試験部に弾性体であるブロック体を接着し、ブロック体を介して錘を吊り下げてもよい。弾性体であるブロック体が試験部に接着されているので、ブロック体は、基材の変形に応じて変形する。そのため、皮膜の試験部に対して不当な力が作用することが抑制される。そのため、基材の変形に応じた引張応力を皮膜の試験部に作用させることができる。
【００１１】
また、皮膜密着力の試験方法は、錘の落下後であり、基材に荷重を作用させていない状態において、基材の曲げ角度を計測する曲げ角度測工程を更に含んでもよい。これにより、基材の板厚（既知の値）及び計測した基材の曲げ角度に基づいて基材のひずみ量を算出することが可能となる。
【００１２】
また、皮膜密着力の試験方法は、基材を模った模擬材に曲げを生じさせて、模擬材の曲げ角度と当該曲げ角度における模擬材のひずみ量との関係を示す相関データを取得する相関データ取得工程と、試験部が剥離した際に基材に生じているひずみ量である限界ひずみ量を推測する限界ひずみ推測工程と、を更に含み、限界ひずみ推測工程では、相関データ及び基材の曲げ角度を用いて、限界ひずみ量を推測してもよい。これにより、皮膜の試験部が剥離した際の基材のひずみ量を把握して、皮膜の試験部が剥離する状態を定量化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、基材に曲げ生じさせて皮膜に引張応力を発生させた際の皮膜の剥離について、精度良く評価可能な皮膜密着力の試験方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）は、本開示の一実施形態に係る試験片を示す平面図である。図１（ｂ）は、本開示の一実施形態に係る試験片の長手方向に交差する断面図である。
【図２】本開示の一実施形態に係る試験装置を示す正面図である。
【図３】図２中の試験片及び吊り下げユニットの接合部を示す断面図である。
【図４】本開示の一実施形態に係る皮膜密着力の試験方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】図５（ａ）は、曲げ荷重を作用させる前の試験片を示す図である。図５（ｂ）は、試験装置による曲げ荷重を作用させ、試験片に曲げが生じている状態を示す図である。図５（ｃ）は、基材の曲げ角度θを示す図である。
【図６】皮膜密着力の試験方法によって得られた限界ひずみ量（％）を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
まず、皮膜密着力の試験方法で使用する試験片について説明する。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、試験片１は、板状の基材２と、基材２の第１面３を覆う皮膜４とを含む。基材２の材質としては、例えばＳＳ４００（一般構造用圧延鋼材）等の鉄鋼材料を挙げることができる。基材２の材質は鉄鋼材料に限定されず、その他の材質でもよい。
【００１７】
基材２は、例えば板状を成している。基材２の長さＬ１は例えば２００ｍｍであり、幅Ｗは４０ｍｍであり、板厚Ｔは９ｍｍである。基材２の寸法は、任意に選定可能である。また、基材２の形状は、板状に限定されず、例えば、管状、円柱状、角柱状等、その他の形状でもよい。基材２の形状は、評価したい皮膜が形成される部材に応じて、選定可能である。
【００１８】
基材２において、皮膜４が形成されている面を第１面３とし、第１面３とは反対側の面を第２面５とする。図１では、直交する３方向（第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、第３方向Ｚ）を示し、第１方向Ｘは基材２の長手方向に沿う方向であり、第２方向Ｙは基材２の幅方向に沿う方向であり、第３方向Ｚは基材２の厚み方向に沿う方向である。基材２の第１面３及び第２面５は、第３方向Ｚに対向している。
【００１９】
皮膜４は基材２の表面を被覆するものであり、例えば溶射により施工された皮膜である。皮膜４は、溶射に限定されず、例えばＰＶＤ（physical vapor deposition、物理蒸着）、ＣＶＤ（chemical vapor deposition、化学蒸着）等その他の方法で施工された皮膜でもよい。溶射により施工される皮膜４の材料としては、例えば金属、セラミック、プラスチック等が挙げられる。溶射に皮膜４を施工する方法としては、例えばフレーム溶射、アーク溶射、プラズマ溶射等がある。また、ＰＶＤとしては、例えば蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等を適用することができる。また、ＣＶＤとしては、例えばプラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、光ＣＶＤ等を適用することができる。皮膜４は、例えば、耐熱性、耐摩耗性、耐腐食性などの機能を有する。これにより皮膜４で覆われた母材（基材）の劣化を抑制する。
【００２０】
皮膜４は、第１方向Ｘにおいて、例えば基材２の中央部に形成されている。皮膜４の第１方向Ｘの中央部には、一対のスリット６が形成されている。一対のスリット６は、第１方向Ｘにおいて離間して配置され、第２方向Ｙにおいて全幅に亘って形成されている。皮膜４のうち、一対のスリット６間の部分は、試験部７として設定される。試験部７は、第３方向Ｚから見て矩形状を成している。試験部７は、一対のスリット６によって区切られている。試験部７の形状は、矩形状に限定されず、その他の形状でもよい。また、試験部７は、基材２の全幅に対応して形成されているものに限定されず、第２方向Ｙにおいて、試験部７の外側に、皮膜４が形成されていない領域があってもよい。
【００２１】
皮膜４の第１方向Ｘにおける長さＬ２は、例えば１００ｍｍ以上であり、幅Ｗは４０ｍｍである。皮膜４の厚みは、例えば２００μｍである。また、皮膜４の試験部７の第１方向Ｘにおける長さＬ３は、例えば２０ｍｍである。皮膜４のうち試験部７の外側に配置された部分である残余部８は、スリット６によって区切られ、試験部７と連続していない。換言すれば、残余部８の変形による力は、試験部７に伝達されない。
【００２２】
なお、試験片１において、スリット６及び残余部８が設けられていない構成でもよい。例えば、マスキングによって、基材２の表面を覆うことで、試験部７の外側に皮膜４が形成されないようにしてもよい。
【００２３】
次に、図２を参照して、皮膜密着力の試験方法で使用可能な試験装置１０について説明する。試験装置１０は、第３方向Ｚの両側から基材２を挟持する第１治具１１及び第２治具１２を備える。
【００２４】
第１治具１１は、第１方向Ｘに離間して配置された一対の支持部１３を含む。支持部１３は、例えば第２方向Ｙに延在する円柱部材によって構成されている。円柱部材の外周面は、基材２の第１面３に接するように設けられている。支持部１３の外周面の曲率半径は、例えば２０ｍｍとすることができる。
【００２５】
また、第１方向Ｘにおいて、一対の支持部１３間の距離Ｌ４は、例えば１００ｍｍとすることができる。一対の支持部１３間の距離Ｌ４は、例えば支持部１３の円柱部材の中心点同士の距離である。距離Ｌ４は、例えば、基材２の長さＬ１の５０％程度の長さとすることができる。
【００２６】
一対の支持部１３は、第３方向Ｚに延在する一対の脚部１４によって、それぞれ支持されている。脚部１４の長手方向の端部のうち、第１端部１４ａに支持部１３が連結されている。脚部１４の長手方向の端部のうち、第１端部１４ａとは反対側の第２端部１４ｂ同士は、互いに連結されている。第１治具１１は、例えばＵ字型を成すように形成されている。
【００２７】
第２治具１２は、第１方向Ｘにおいて、一対の支持部１３間の中央に配置された押圧部１５を備えている。押圧部１５は、例えば第２方向Ｙに延在する円柱部材を含む。円柱部材の外周面は、基材２の第２面５に接するように形成されている。押圧部１５の外周面の曲率半径は、例えば１９ｍｍとすることができる。押圧部１５の外周面の曲率半径は、支持部１３の外周面の曲率半径より小さくなっている。なお、押圧部１５の湾曲面の曲率半径は、支持部１３の湾曲面の曲率半径より大きくてもよく、等しくてもよい。
【００２８】
また、押圧部１５は、図示しない駆動部に連結されて、第３方向Ｚに移動可能となっている。押圧部１５は、第３方向Ｚにおいて第１治具１１側へ移動することで、試験片１を押圧することができる。例えば、第１治具１１が下方に配置され、第２治具１２が上方に配置されている場合に、押圧部１５が下方に移動して、試験片１を押圧することができる。これにより、基材２は押圧部１５の外周面に沿って曲げられる。基材２の曲げによる湾曲部２ａ（図５（ｂ）参照）の曲率半径は、押圧部１５の外周面の曲率半径に対応する。
【００２９】
ここで、試験片１の皮膜４の試験部７に対して、錘１６が吊り下げられている。錘１６を試験部７に対して吊り下げるための吊り下げユニット１７は、ブロック体１８、支持ピン１９、結合具２０、及び連結ロッド２１を備える。
【００３０】
ブロック体１８は、例えばゴム製のブロック体である。ブロック体１８は、ゴム製のブロック体に限定されず、その他の弾性体であるブロック体でもよい。ブロック体１８は、試験片１の変形に追従して変形可能である。図３に示されるように、ブロック体１８の基材２に対向する面１８ａは、接着剤２２によって、皮膜４の試験部７に接着されている。接着剤２２としては、例えばゴム製のりを使用することができる。接着剤２２はゴム製のりに限定されず、その他の接着剤でもよい。接着剤２２は、硬化後において、試験片１の変形に追従して変形可能である。また、接着剤２２は速乾性が高い方が、接着剤２２が皮膜４に浸透することを抑制できる。また、ブロック体１８は、接着剤２２に代えて、例えば両面テープによって、試験部７に接着されていてもよい。
【００３１】
ブロック体１８の第１方向Ｘの長さＬ５は、例えば、２０ｍｍであり、第２方向Ｙの長さは４０ｍｍであり、第３方向Ｚの長さＬ６は、４０ｍｍである。ブロック体１８の第１方向Ｘの長さＬ５及び第２方向Ｙの長さは、それぞれ試験部７の寸法に対応している。ブロック体１８の基材２に対向する面（接着面）は、試験部７と同じ面積であるか、試験部７より小さい面積となっている。
【００３２】
ブロック体１８には、第１方向Ｘに貫通する貫通孔１８ｂが設けられている。この貫通孔１８ｂには、支持ピン１９が挿通されている。支持ピン１９は、ブロック体１８に対して支持ピン１９の軸回りに回転可能である。
【００３３】
結合具２０は、支持ピン１９を介して、ブロック体１８に連結されている。結合具２０は、第１方向Ｘに対向する一対の支持板２０ａと、一対の支持板２０ａ同士を連結する連結部２０ｂとを備える。支持板２０ａには、支持ピン１９を挿通される貫通孔２０ｃが設けられている。支持ピン１９は、貫通孔２０ｃに挿通されている。これにより、結合具２０は、支持ピン１９の軸回りに回転可能である。
【００３４】
一対の支持板２０ａ及び連結部２０ｂは、一体部品として形成されていてもよく、例えば溶接等によって接合されて形成されていてもよい。連結部２０ｂのブロック体１８とは反対側に、連結ロッド２１が接合されている。
【００３５】
連結ロッド２１は、結合具２０と錘１６とを連結する棒状の部材である。連結ロッド２１の上端部２１ａは、結合具２０の連結部２０ｂに連結され、連結ロッド２１の下端部２１ｂは、錘１６に連結されている。連結ロッド２１の上端部２１ａ及び下端部２１ｂには、例えばおねじ部が形成されている。接続相手の連結部２０ｂ及び錘１６には、それぞれめねじ部が設けられている。上端部２１ａのおねじ部が連結部２０ｂのめねじ部にねじ込まれ、下端部２１ｂのおねじ部が錘１６のめねじ部にねじ込まれている。これにより、結合具２０に対して錘１６が吊り下げられている。なお、連結ロッド２１は、例えば溶接等、その他の接合方法により結合具２０及び錘１６に接合されていてもよい。
【００３６】
錘１６は、例えば直方体を成している。錘１６は直方体に限定されず、例えば円柱体、錘状体、球体など、その他の形状でもよい。錘１６の重さは例えば４ｋｇとすることができる。錘１６の底部には、例えば錘１６が落下した際の衝撃を緩和するための保護部材が設けられていてもよい。
【００３７】
また、試験装置１０は、錘１６の落下を検出するためのセンサを備えていてもよい。試験装置１０は、カメラを備え、カメラによって撮像された画像情報に基づいて、錘１６の落下を検出してもよい。
【００３８】
また、試験装置１０は、錘１６の落下を検出した際に、押圧部１５による押圧を停止する制御部を備えるものでもよい。また、使用者が目視によって錘１６の落下を検出した後に、押圧部１５による押圧を停止させる操作を行ってもよい。
【００３９】
次に、皮膜密着力の試験方法について説明する。図４に示されるように、皮膜密着力の試験方法は、試験片準備工程（ステップＳ１）、スリット形成工程（ステップＳ２）、吊り下げ工程（ステップＳ３）、曲げ工程（ステップＳ４）、曲げ角度計測工程（ステップＳ５）、及び限界ひずみ推測工程（ステップＳ６）を含む。
【００４０】
皮膜密着力の試験方法は、例えば試験装置１０を用いて実施することができる。ここでは、試験装置１０を用いて、皮膜密着力の試験方法を実施する場合について説明する。
【００４１】
試験片準備工程（ステップＳ１）では、基材２の第１面３に皮膜４が施工された試験片１を準備する。試験片準備工程において、基材２に対して皮膜４を施工してもよく、既に皮膜４が施工された試験片１を用意してもよい。
【００４２】
スリット形成工程（ステップＳ２）では、図１（ａ）に示されるように、皮膜４に対して一対のスリット６を形成する。スリット形成工程では、例えば、基材２よりも軟らかく皮膜４よりも硬い工具を用いて、皮膜４を削り取ることで、スリット６を形成する。これにより、一対のスリット６間に試験部７が形成される。
【００４３】
吊り下げ工程（ステップＳ３）では、図２に示されるように、試験部７にブロック体１８を接着し、ブロック体１８を介して錘１６を吊り下げる。ここでは、試験部７にブロック体１８を接着した後に、ブロック体１８に対して結合具２０を配置して、貫通孔１８ｂ、２０ｃに支持ピン１９を挿通して、ブロック体１８に対して結合具２０を取り付ける。結合具２０には連結ロッド２１を介して錘１６が連結されている。これにより、錘１６は、吊り下げユニット１７を介して、試験片１に取り付けられた状態となる。
【００４４】
次に、試験片１を試験装置１０にセットする。具体的には、皮膜４の試験部７を下方に向けて配置し、試験片１を一対の支持部１３に対して掛け渡す。試験片１は一対の支持部１３によって支持され、試験部７は第１方向Ｘにおいて、一対の支持部１３間に配置されている。この状態において、錘１６は試験片１に対して吊り下げられている。基材２の第１面３は下向きに配置され、第２面５は上向きに配置されている。これにより、試験部７に対して基材２とは反対側に荷重を作用させることができる。なお、試験片１を試験装置１０にセットした後に、試験部７にブロック体１８を接着して、錘１６を吊り下げてもよい。
【００４５】
曲げ工程（ステップＳ４）では、基材２の第２面５を内側として、基材２に曲げを生じさせる。具体的には、押圧部１５を基材２側に移動させて、基材２を変形させる。例えば、押圧部１５による曲げ荷重（押圧荷重）を増加させて、基材２を曲げて変形させる。図５（ａ）では、基材２は第２方向Ｙから見て直線的に配置され、変形していない状態である。押圧部１５による曲げ荷重を増加させて、図５（ｂ）に示されるように基材２に曲げを生じさせる。これにより、皮膜４の試験部７に引張応力を発生させる。
【００４６】
曲げ工程において、押圧部１５による曲げ荷重を増加させると、基材２の変形量が増加して、試験部７に作用する引張応力も増大する。基材２の変形量に対して、試験部７の変形が追従できなくなると、試験部７が基材２から剥離する。試験部７が基材２から完全に剥離すると、錘１６が落下する。錘１６が落下したら、押圧部１５による押圧を停止して、基材２に対する曲げ荷重を取り除く。
【００４７】
例えば錘１６が作用していないような場合には、試験部７の大部分が基材２から剥離していても、試験部７の一部が基材２に引っ掛かり、試験部７が完全に剥離しないおそれがある。しかしながら、錘１６が試験部７に対して吊り下げられている場合には、錘１６による荷重によって試験部７が容易に剥離されて、錘１６が確実に落下する。
【００４８】
曲げ角度計測工程（ステップＳ５）では、錘１６の落下後であり、基材２に曲げ荷重を作用させていない状態において、基材２の曲げ角度を計測する。図５（ｃ）では、試験装置１０から取り外され、曲げ荷重が作用していない状態の基材２を示している。ここで、基材２のうち、押圧部１５に押圧されて湾曲した部分を湾曲部２ａとし、第１方向Ｘにおいて、湾曲部２ａより外側の部分を第１片２ｂ及び第２片２ｃとする。
【００４９】
このとき、基材２の曲げ角度θは、第１片２ｂに対する第２片２ｃの傾斜角とすることができる。基材２が変形しておらず、第１片２ｂに対して、第２片２ｃが同一直線上に配置されている場合には、曲げ角度θは０度（ｄｅｇ）である。基材２の変形量が増加し、第１片２ｂに対して、第２片２ｃが直交している場合には、曲げ角度θは９０度となる。基材２の変形量が更に増加して、第３方向Ｚにおいて、第１片２ｂ及び第２片２ｃが対向して配置され平行となる場合には、曲げ角度θは１８０度となる。
【００５０】
限界ひずみ推測工程（ステップＳ６）では、皮膜４の試験部７が剥離して錘１６が落下した際に基材２に生じているひずみ量（％）である限界ひずみ量（％）を推測する。ここでは、事前に取得されている相関データに基づいて限界ひずみ量を推測する。相関データは、皮膜４が施工されていない模擬材の曲げ角度θと、当該曲げ角度θにおけるひずみ量との関係を示すデータである。なお、相関データ取得工程については後述する。相関データは例えばグラフによって示されているものでもよい。相関データを示すグラフは、例えば横軸に曲げ角度θを示し、縦軸にひずみ量（％）を示すことができる。また、相関データは、数式によって示されているものでもよく、その他の換算表などを用いて示されているものでもよい。
【００５１】
限界ひずみ推測工程では、相関データを参照し、曲げ角度計測工程で計測された曲げ角度θに対応するひずみ量を推測して、このひずみ量を限界ひずみ量とする。これにより、基材２の曲げ角度θに基づいて、基材２から皮膜４が剥離する限界ひずみ量を推測することができる。
【００５２】
次に、相関データ取得工程について説明する。相関データ取得工程では、基材２を模った模擬材に曲げを生じさせて、模擬材の曲げ角度θと当該曲げ角度θにおける模擬材のひずみ量（％）との関係を示す相関データを取得する。模擬材としては、基材２と同じ形状（同じ板厚）のものを使用することができる。例えば皮膜４が施工される前の基材２を模擬材として使用してもよい。以下、皮膜４が施工されていない基材２を模擬材として説明する。
【００５３】
相関データ取得工程では、例えば試験装置１０を用いて、基材２を変形させて、基材２の曲げ角度θとひずみ量との関係とを取得する。模擬材の曲げ角度θは、図５（ｃ）に示す場合と同様に、曲げ角度θを計測することができる。また、基材２の第１面３の湾曲部２ａにひずみゲージを取り付けておき、湾曲部２ａにおけるひずみ量を測定する。ここでは、基材２の長手方向に対応するひずみ量を測定する。これにより、基材２における曲げ角度θと当該曲げ角度θにおけるひずみ量との関係を示す相関データを取得する。
【００５４】
このような皮膜密着力の試験方法によれば、皮膜４の試験部７に対して錘１６を吊り下げて、試験部７を基材２から剥離する方向に、錘１６による荷重を作用させることができる。この皮膜密着力の試験方法では、基材２に曲げ変形を生じさせて皮膜４に引張応力をさせ、皮膜４が基材２から剥離する際に、当該皮膜４には、錘１６による荷重が作用しているので、皮膜４を確実に剥離させることができる。皮膜４の試験部７が基材２から完全に剥離すると同時に、錘１６が落下するので、皮膜４が完全に剥離したことを明確に把握することができ、皮膜の剥離の評価精度を向上させることができる。
【００５５】
また、皮膜密着力の試験方法は、皮膜４に対して一対のスリット６を形成するスリット形成工程を含んでいる。これにより、試験部７として利用する範囲よりも広い範囲に皮膜４を施工した後に、一対のスリット６を形成して、試験部７として適切な範囲を縁切りすることができる。例えば、皮膜４のうち、中央部のみを試験部７として設定することができる。そのため、皮膜４の剥離を評価する際に不必要な範囲が、試験部７に含まれないようにすることができる。その結果、皮膜４の剥離の評価精度を向上させることができる。また、試験部７のみに皮膜４を施工する場合と比較して、ある程度の大きさの皮膜４を施工した後に、一対のスリット６を形成して、試験部７を設定した方が施工しやすく、作業効率の向上を図ることができる。
【００５６】
また、皮膜密着力の試験方法では、ゴム製のブロック体１８が試験部７に接着されているので、基材２の変形に応じてブロック体１８が変形し、皮膜４の試験部７に不当な力が作用することが抑制される。そのため、基材２の変形に応じた引張応力を皮膜４の試験部７に作用させることができる。
【００５７】
曲げ角度計測工程では、錘１６の落下後であり、基材２に荷重を作用させていない状態において、基材２の曲げ角度θを計測する。これにより、基材２の板厚Ｔ（既知の値）及び計測した基材２の曲げ角度θに基づいて基材２のひずみ量を算出することが可能となる。また、この皮膜密着力の試験方法では、皮膜４が施工されていない基材２に曲げを生じさせて、曲げ角度θと当該曲げ角度θにおける基材２のひずみ量との関係を示す相関データを予め取得している。この皮膜密着力の試験方法では、曲げ角度計測工程で計測された基材２の曲げ角度θ及び相関データを用いて限界ひずみ量を推測することができる。これらにより、皮膜４の試験部７が剥離した際の基材２のひずみ量（限界ひずみ量）を把握して、皮膜４の試験部７が剥離する状態を定量化することができる。
【００５８】
図６は、皮膜密着力の試験方法による評価結果を示す表である。実施例１〜実施例１０に係る試験片１を準備して、これらの試験片１について、皮膜密着力の試験方法を行い、評価結果として限界ひずみ量（％）を得た。
【００５９】
実施例１〜実施例１０に係る試験片１の基材２は全て同一の材質であり、ＳＳ４００を用いた。異なる種類の皮膜４（タイプＡ〜タイプＥ）を施工し、熱処理を実施しない試験片１（実施例１，３，５，７，９）と、熱処理を実施した試験片１（実施例２，４，６，８，１０）とを準備した。熱処理としては、試験片１を５００℃に加熱して２５０時間維持した。各試験片１について、上記の皮膜密着力の試験方法を行い、図６に示されるように、限界ひずみ量（％）を得た。また、各試験片１について、皮膜４のビッカース硬さ試験（Ｈｖ）を行いその平均値を算出した。
【００６０】
例えば、基材２の板厚Ｔであり、押圧部１５の曲率半径が板厚Ｔの約２倍である場合に、基材２の曲げ角度θが１８０度となると、限界ひずみ量は約２２％となる。曲げ角度θが１８０度となっても、皮膜４の試験部７が剥離しなかった場合には、限界ひずみ量は２２％より高い値（＞２２％）となる。例えば、実施例１０では、限界ひずみ量が２２％を超えている。実施例１０は、例えば他の実施例と比較して皮膜４が安定して密着力が高いと評価することができる。
【００６１】
このように皮膜密着力の試験方法による試験結果（限界ひずみ量）を用いて、複数の実施例について比較して、密着力の高い皮膜の種類及び施工条件を選定することができる。
【００６２】
本開示は、前述した実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。
【００６３】
上記の実施形態では、錘１６の落下後に、基材２の曲げ角度θを計測しているが、基材２の曲げ角度θを計測せず、皮膜４の剥離の評価を行ってもよい。例えば、基材２に曲げ荷重を負荷する押圧部１５の第３方向Ｚにおける位置に基づいて、試験結果を定量化してもよい。また、各試験片１に対して、同じ条件で曲げ荷重を増加させて、錘１６が落下するまでの時間を計測して、試験結果を定量化してもよい。
【００６４】
また、上記の実施形態では、曲げ角度θを計測した後に、基材２の曲げ角度θをひずみ量に換算しているが、曲げ角度θをひずみ量に換算しないで、評価してもよい。例えば、複数の試験片１の曲げ角度θを比較して、試験片１における皮膜４の密着力の大小を評価してもよい。
【００６５】
また、吊り下げ工程では、試験部７に弾性体であるブロック体１８を介して錘１６を吊り下げているが、試験部７に対して、ブロック体１８を介さずに錘１６を接着してもよい。
【００６６】
また、吊り下げ工程では、連結ロッド２１を用いて錘１６を吊り下げているが、連結ロッド２１に代えて、例えばワイヤ等の紐状の部材、ベルト等の帯状の部材、チェーン等を用いて、錘１６を吊り下げてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１  試験片
２  基材
３  基材の第１面
４  皮膜
５  基材の第２面
６  スリット
７  皮膜の試験部
１６  錘
１８  ブロック体
２２  接着剤
【図１】
2019109150.tif 000003
【図２】
2019109150.tif 000004
【図３】
2019109150.tif 000005
【図４】
2019109150.tif 000006
【図５】
2019109150.tif 000007
【図６】
2019109150.tif 000008