【手続補正書】
【提出日】平成20年1月10日(2008.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板部材を積層してなる積層金型の検査方法において、
板部材が接合された境界面に略平行な一方の金型表面から金型本体内部へ超音波を照射するステップと、
金型本体内部からの反射波を前記金型表面および／または前記金型裏面において受信するステップと、
前記受信された反射波のピーク強度を検出するステップと、
このピーク強度に基づいて境界面での接合強度を評価するステップと
を有することを特徴とする積層金型の検査方法。
【請求項２】
前記評価するステップでは、
超音波が前記境界面，前記金型表面，前記金型裏面の少なくとも１つにて反射されて前記金型表面において検出されるまでの総合距離、および／または、前記境界面，前記金型表面，前記金型裏面の少なくとも１つにて反射されて前記金型裏面において検出されるまでの総合距離に相当する時間経過時の反射波のピーク強度を用いて、前記境界面での反射率および／または吸収率を推定し、
前記境界面における反射率が小さいほど前記板部材の境界面における接合強度が大きいとの評価をし、前記境界面における吸収率が小さいほど前記板部材の境界面における接合強度が大きいと判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の積層
金型の検査方法。
【請求項３】
前記評価するステップでは、
前記境界面での吸収率を用いて前記板部材の境界面における接合強度を評価した結果、接合強度が大きいと判断したときは、前記境界面での吸収率を用いて前記板部材の境界面における接合強度を評価することを特徴とする請求項２に記載の積層金型の検査方法。
【請求項４】
前記評価するステップでは、
超音波が前記境界面，前記金型表面，前記金型裏面の少なくとも１つにて反射されて前記金型表面において検出されるまでの総合距離、および／または、前記境界面，前記金型表面，前記金型裏面の少なくとも１つにて反射されて前記金型裏面において検出されるまでの総合距離に相当する時間経過時の反射波のピーク強度が、所定値以下である場合に、その境界面における接合強度が大きいと判定するステップを含むことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の積層金型の検査方法。
【請求項５】
前記評価するステップでは、対応する境界面で、母材強度の所定％以上の抗折力が得られていると判定するステップを含むことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の積層金型の検査方法。
【請求項６】
複数の板部材を積層してなる積層金型の検査装置において、
前記各板部材が接合された境界面に略平行な一方の金型表面から金型本体内部へ超音波を照射する超音波発生装置と、
金型本体内部からの反射波を前記金型表面および／または前記金型裏面において受信する超音波受信装置と、
前記受信された反射波のピーク強度から前記境界面での反射率、吸収率の少なくとも一方を検出する反射率・吸収率算出装置と、
前記板部材の材質情報、流路情報を少なくとも含むデータが登録されたデータベースと、
少なくとも、前記板部材の枚数、板厚、またはさらに各板の板厚が異なる場合の重ね順についてのサンプル情報、および、前記データベースに登録された前記データを取得して、前記各板部材の前記各境界面での接合強度を評価する評価装置と、
を備えたことを特徴とする積層金型の検査装置。
【請求項７】
さらに、前記板部材の枚数に対応した、ピーク強度と前記反射率および／または前記吸収率との関係を表す連立方程式を記憶したテーブルを備え、
前記反射率・吸収率算出装置は、前記テーブルに記憶された連立方程式により前記反射率および／または前記吸収率を算出する、
ことを特徴とする請求項６に記載の積層金型の検査装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（２）
前記評価するステップでは、
超音波が前記境界面，前記金型表面，前記金型裏面の少なくとも１つにて反射されて前記金型表面において検出されるまでの総合距離、および／または、前記境界面，前記金型表面，前記金型裏面の少なくとも１つにて反射されて前記金型裏面において検出されるまでの総合距離に相当する時間経過時の反射波のピーク強度を用いて、前記境界面での反射率および／または吸収率を推定し、
前記境界面における反射率が小さいほど前記板部材の境界面における接合強度が大きいとの評価をし、前記境界面における吸収率が小さいほど前記板部材の境界面における接合強度が大きいと判断する、
ことを特徴とする（１）に記載の積層金型の検査方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（４）
前記評価するステップでは、
超音波が前記境界面，前記金型表面，前記金型裏面の少なくとも１つにて反射されて前記金型表面において検出されるまでの総合距離、および／または、前記境界面，前記金型表面，前記金型裏面の少なくとも１つにて反射されて前記金型裏面において検出されるまでの総合距離に相当する時間経過時の反射波のピーク強度が、所定値以下である場合に、その境界面における接合強度が大きいと判定するステップを含むことを特徴とする（１）から（３）の何れかに記載の積層金型の検査方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図２を参照して、複数の板部材を接合してなる積層金型の非破壊検査の原理を説明する。非破壊検査は、積層金型１にトランスデューサ２からの超音波を入射し、その反射波を観測することにより行なわれる。積層金型１は、複数の積層板１１、１２、１３を積層し、その境界面Ａ、Ｂを接合して形成される。積層金型１の一方の表面６３に、トランスデューサ２が取り付けられており、トランスデューサ２は、金型表面から積層板の板厚方向に超音波を照射し、その反射波を受信する。トランスデューサ２は、ピエゾ素子（圧電素子）の電圧印加を素子変形に変換する特性を利用して超音波を照射し、その反射波を受信して電圧信号に逆変換して、反射波を検出する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
次に、接合条件を変えて、同様の実験を行なった結果を、表１に示す。
【表１】
2007232551.tif 000001
表１に示すように、抗折力の異なる９個の接合サンプルに超音波を照射した結果、サンプル番号５および６の接合サンプルについてのみ、明確なピークの反射波Ｏ１，Ｏ３が観測された。すなわち、抗折力が低いサンプル番号５および６の接合サンプルを除いて、母材強度の５０％以上の抗折力が得られているサンプル（サンプル番号１，２，３，４，７，８，９）については、反射波Ｏ１，Ｏ３の明確なピークが見られなかった。ここで、母材強度とは、接合面の無い２４×８×４ｍｍのＳＫＤ１１試験片の抗折力であり、７．９０ｋＮであった。反射波Ｏ１，Ｏ３の明確なピークが観測されたサンプルのうち最も抗折力が大きいサンプル番号６の抗折力は、３．１６ｋＮであり、これは母材強度の４０％に対応する。数１を用いて境界での反射率を求めた結果、表２となった。５０％以下については、連続的に強度の大小を評価できるが、それ以上は反射率がほぼ０であり、評価が困難に成る。
【表２】
2007232551.tif 000002
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
以下、図１３を参照して、接合境界面の反射率を考慮した本発明の一実施形態による積層金型の検査方法を説明する。ステップ１０１において、板部材（図２中の１１，１２，１３）が接合された境界面（図２中の境界面Ａ，Ｂ）に略平行な一方の金型表面（図２中の６３）に取り付けられたトランスデューサ２から金型１本体内部へ縦波超音波を照射する。ステップ１０２において、金型本体１内部からの反射波を、トランスデューサ２で受信する。次に、ステップ１０３において、境界面からの反射波のピーク強度を、トランスデューサ２からの電圧のピーク強度として検出する。板材の厚さがわかっているので、板材中の超音波の伝播速度から、境界面からの反射波の金型表面への到達時点がわかる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
図１４は、接合境界面での超音波の減衰を考慮した本発明の別の一実施形態による積層金型（図７参照）の検査方法を説明する。ステップ２０１において、板部材が接合された境界面に略平行な一方の金型表面（図７中の６３）に取り付けられたトランスデューサ２から金型１本体内部へ縦波超音波を照射する。ステップ２０２において、金型本体１内部からの反射波を、トランスデューサ２で受信する。次に、ステップ２０３において、金型表面６３と底面６５との間を往復し金型表面６３に到達する反射波のピーク強度を複数回の反射について検出する。ステップ２０４において、検出されたピーク強度の包絡線から、上述の式（２）を使用して、積層金型の減衰率を得る。ステップ２０５において、減衰率がしきい値以下である場合、境界面の接合強度が所定値以上であると判定する。この減衰率のしきい値は、母材について測定した減衰率であり、母材の減衰率に比べて大きい減衰率が測定された場合、その境界面の接合強度は、母材強度の５０％より小さい抗折力を有すると判定される。本発明の方法により、減衰率の大小で接合強度の大小が母材強度に近いところまで判断することが可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2007232551.tif 000003
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007232551.tif 000004