(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結着剤、着色材及び磁性粉末を含む着色磁粉を作る工程と、
チタネートカップリング剤又はアルミニウムカップリング剤から選択される疎水化剤を無機粉末に混合し粉砕して、着色磁粉の平均粒径よりはるかに小さい平均粒径１μｍ以下の疎水性無機粉末を作成する工程と、
１〜５重量パーセントの疎水性無機粉末を着色磁粉に混合して磁粉探傷用乾式磁粉を作る工程とを含むことを特徴とする磁粉探傷用乾式磁粉の製法。
【請求項２】
無機粉末は、ベントナイト、ケイ酸、珪藻土、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、タルク、カオリン、ホウ酸、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムから選択される１又は２以上の粉末である請求項１に記載の磁粉探傷用乾式磁粉の製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁粉探傷法に使用する乾式磁粉、特に流動性を向上しかつ粘着性を減少した磁粉探傷用乾式磁粉の製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鋼材料及び磁性合金鋼等の強磁性体の表面又はその近傍に存在する割れ及びピンホール等の不連続部を欠陥部として検出する磁粉探傷法は、非破壊試験の一つである。即ち、角ビレット、丸ビレット等の鋼材の被検査材に磁粉探傷装置により磁化電流を通すと、欠陥部の磁気抵抗が他の部分より大きくなり、欠陥部のみ磁束が空中に漏洩する。強磁性体の微粉末によりなる磁粉を磁化した被検査材の表面に散布すると、欠陥部に生じた磁気的ひずみによって磁粉が欠陥部に付着し、付着した磁粉は線状、円形状及び分散の磁粉模様を形成して被検査材の欠陥部を表示する。被検査材の表面の欠陥部を検出する磁粉を散布する方法は、乾燥した磁粉を気体に分散させて散布する乾式法と、磁粉を水等の適当な液体に分散、懸濁させて散布する湿式法とに大別される。磁粉によって表示された欠陥部は、グラインダ等の研削機を用いて研削して除去される。
磁粉探傷法では、磁粉は被検査材の表面の欠陥部に弱い磁力により機械的に付着するに過ぎず、特に被検査材の残留磁気が小さいと、磁化通電を解除したり又は被検査材を移動して振動を加えると、磁粉は被検査材の表面から直ちに脱落して磁粉模様が消失する。また被検査材の残留磁気が比較的大きくても、他の物体との接触又は手でこすると容易に剥離する。従って、被検査材の欠陥部を指示する磁粉模様を被検査材の表面上に確実に固定して、欠陥部の表面に付着した磁粉の剥離脱落を防ぐと共に、一層鮮明な磁粉模様を形成して微細な欠陥部を明瞭に指示する必要がある。
従来では、顔料又は染料で着色した熱可塑性物質を表面に付着した着色磁粉を磁化した被検査材上に散布して、被検査材の表面に磁粉模様を形成した後、熱可塑性物質の融点以上に被検査材を加熱して、熱可塑性物質を溶融及び硬化させて被検査材に磁粉模様を固着して固定することにより、磁粉模様の識別度を改善している。
【０００３】
従来の着色磁粉の製造方法は、例えば鉄粉、酸化鉄粉等の磁性粉末と、染料又は顔料と、合成樹脂等の熱可塑性物質と、熱可塑性物質を溶解する溶媒とを十分に混合し、混練する。溶媒に溶解した熱可塑性物質がバインダとなり、磁性粉末に染料又は顔料を付着させる。次に、混合物を固塊物に乾燥した後、所要の粒度に粉砕して分篩する。磁粉の平均粒径はほぼ１５μｍで、最大平均粒径はほぼ６０μｍである。
従来の着色磁粉は、最大粒径がほぼ６０μｍと小さいため流動性が悪く、圧縮空気を用いた磁粉散布器で空気中に分散して磁化した被検査材に散布するとき、着色磁粉が均一に分散しにくい。また、熱可塑性物質を含み粘着性があるため、着色磁粉を散布後、被検査材に軽く振動を与えたり又は静かな空気流を吹きかけて磁粉模様を乱さず磁粉模様以外の余分な着色磁粉を十分に除去することが困難である。このため、磁粉模様と磁粉模様以外の識別度が低下して、明確に欠陥部を指示できない欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、特公昭５５−４７８１５号公報に示されるように、平均粒径１〜５９０μｍの滑沢剤粉末に４〜１０重量パーセントの着色磁粉を均一に混合して、乾式磁粉の流動性及び粘着性を改善することは公知である。磁粉を混合する滑沢剤粉末は、シリカ系、タルク、ステアリン酸、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ホウ酸、酸化マグネシウム、安息香酸ナトリウム、ガラスビーズの粉末である。
しかしながら、シリカ系粉末、タルク、ホウ酸、酸化マグネシウム、ガラスビーズは、疎水性ではないので粉末の表面に付着した少量の水が邪魔をして、着色磁粉の流動性が低下する欠点がある。また、ステアリン酸、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、安息香酸ナトリウムの粉末は実際は平均粒径が５μｍ以上で、角張った結晶形のため、着色磁粉の流動性を低下させる。
そこで、この発明は、着色磁粉の流動性を向上して、被検査材表面に均一に分散できると共に、磁粉模様以外の着色磁粉を容易に除去できる磁粉探傷用乾式磁粉の製法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の磁粉探傷用乾式磁粉の製法は、結着剤、着色材及び磁性粉末を含む着色磁粉を作る工程と、チタネートカップリング剤又はアルミニウムカップリング剤から選択される疎水化剤を無機粉末に混合し粉砕して、着色磁粉の平均粒径よりはるかに小さい平均粒径１μｍ以下の疎水性無機粉末を作成する工程と、１〜５重量パーセントの疎水性無機粉末を着色磁粉に混合して磁粉探傷用乾式磁粉を作る工程とを含む。
着色磁粉に疎水性の無機粉末を混合して疎水性無機粉末を着色磁粉間に均一に分散するので、着色磁粉の粘着性を減少し、着色磁粉の流動性を向上できる。これにより、流動性のよい磁粉探傷用乾式磁粉を被検査材表面に均一に散布できる。また、磁粉探傷用乾式磁粉を散布後、欠陥部に形成された磁粉模様以外に被検査材表面に分散した磁粉探傷用乾式磁粉を容易に除去できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明による磁粉探傷用乾式磁粉の製法の実施の形態を説明する。
この発明による磁粉探傷用乾式磁粉の製法は、まず公知の方法で結着剤、着色材、磁性粉末を混合して混合物を作り、この混合物を十分に混練した後、乾燥し、粉砕して着色磁粉を作る。着色磁粉は結着材、着色材及び磁性粉末を溶媒に均一に分散混合した磁粉混合液をスプレー装置で噴霧、乾燥して製造することもできる。また、無機粉末と疎水化剤を混合し粉砕した平均粒径１μｍ以下の疎水性無機粉末とを作る。無機粉末は、ベントナイト、ケイ酸、珪藻土、アルミナ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、タルク、カオリン、ホウ酸、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の粉末である。疎水化剤は、チタネートカップリング剤、プレンアクトＫＲ（商標名／味の素株式会社製）、アルミニウムカップリング剤、アルミキレートＭ（商標名／川口ファインケミカル株式会社製）、アルミキレートＤ（商標名／川口ファインケミカル株式会社製）である。着色磁粉に１〜５重量パーセントの疎水性無機粉末を混合して磁粉探傷用乾式磁粉を作る。疎水性無機粉末が１重量パーセント未満であると、着色磁粉の流動性を向上し、粘着性を減少できない。また、５重量パーセントより多く混合しても着色磁粉の流動性は変わらないため、最小量の５重量パーセントで十分である。
【０００７】
着色磁粉に疎水性の無機粉末を混合するので、粉末粒子間に水分を吸着せず、また、疎水性無機粉末の平均粒径１μｍ以下は着色磁粉の平均粒径よりはるかに小さいので、微量の疎水性無機粉末でも着色磁粉間に均一に分散でき、着色磁粉の流動性を向上できる。従って、流動性のよい磁粉探傷用乾式磁粉を被検査材表面に均一に散布できる。また、磁粉探傷用乾式磁粉を散布後、欠陥部に形成された磁粉模様以外に被検査材表面に分散した磁粉探傷用乾式磁粉を容易に除去できる。
【０００８】
【実施例】
［例１］
重量基準で、平均粒径１０μｍのステンレススチール粉８８部、チタン白５部、フェノール樹脂５部、アセトン１部、メタノール１部を混合して十分に混練した後乾燥し、粉砕して平均粒径１５μｍの白色の着色磁粉を得た。一方、ケイ酸８５部、アルミニウムカップリング剤、アルミキレートＭ５部、トリクロロエチレン１０部をよく混合し、１１０℃で１時間乾燥処理した後、解砕して疎水性のケイ酸粉末を得た。次に、着色磁粉１００部に、疎水性ケイ酸粉末５部をＶ型ミキサーで、１５分混合し白色の磁粉探傷用乾式磁粉を得た。
【０００９】
白色の磁粉探傷用乾式磁粉を圧縮空気を用いた磁粉散布器で空気中に分散させ、周知の交流磁化極間型装置で磁化した被検査材表面に散布し、被検査材を軽く振動すると、被検査材表面の欠陥部に白色の磁粉模様がコントラストよく明確に得られた。
【００１０】
【発明の効果】
前記のように、この発明による磁粉探傷用乾式磁粉の製法は、着色磁粉の流動性を向上しかつ粘着性を減少して、流動性のよい磁粉探傷用乾式磁粉を被検査材の表面に均一に散布できると共に、欠陥部以外の余分な着色磁粉を容易に除去できるので探傷工程に要する時間を短縮することができる。また、被検査物の表面に磁性粉末が付着したとき、着色材が磁性粉末から剥離せずかつ磁粉の色調及び輝度が損なわれずに、被検査物の欠陥部を明確に表示できるので、確実に探傷を行うことができる。