異材の接着・剥離検査 Application Notes - Ultrasonic Flaw Detection
異材の接着・剥離検査
自動車をはじめとする様々な工業製品では、金属と樹脂が一体化された部品が使用されています。加工が容易で軽量、電気絶縁性の樹脂部品と、導電性で強度に優れた金属部品をそれぞれ必要な箇所に一体化して使用することで、部品点数を減らすだけでなく、両方の利点を持つ部品を製作できるからです。
異材の接着は、金属パイプやタンクの樹脂ライニング、金属ローラーのゴムコーティング等でも行われています。
ここでは、金属・セラミック・ガラス等の音響インピーダンスが相対的に高い素材と、樹脂・ゴム等の音響インピーダンスが相対的に低い素材との接着・剥離検査の方法を説明します。
測定方法
樹脂（ゴム）と金属（セラミック）の接着・剥離検査では、探触子との接触面が樹脂の場合は2～5MHz、ゴムの場合には0.5～2MHzの公称周波数の垂直探触子を使用します。ただし、樹脂やゴムの厚みや表面状態が原因で金属との境界面で反射したエコーが表示されない場合は、より低周波で振動子径の大きな探触子を使用する等、状況に応じ適切な探触子を選択ください。
まず、超音波探傷器の波形表示を「RF」に設定します。次に、探触子を樹脂（ゴム）側に密着させます。
金属側にしか探触子を接触させることができない場合には、今回の方法は適用できず、別の方法（エコー高さの減衰カーブから溶着・剥離を識別する方法）で判定します。
樹脂と金属が適切に接着している場合と、剥離している場合では、樹脂と金属の境界で反射するエコーの位相が180度反転します。
以下の接着が良好な場合と、剥離の場合のエコーを比較すると、位相が上下に反転していることが分かります。
このように、樹脂・ゴム等の音響インピーダンスが相対的に低い素材側から、金属・セラミック・ガラス等の音響インピーダンスが相対的に高い素材の接着・剥離の判定は、エコーの位相変化を読み取ることで実施できます。
