JPH0464580B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表面が白色以外の色彩、例えば黒色
を呈している物体の浸透探傷試験法に関するもの
であり、特に作業環境の制約を受けることなく且
つ作業従事者の安全を確保した状態において非破
壊検査作業を行う必要がある場合に好適な浸透探
傷試験法を提供する。

〔従来の技術〕

周知の通り、金属、プラスチツクス、セラミツ
クス等で製作された機械部品の表面や構造物の熔
接線部等に存在する微細なクラツクや微小のピン
ホールの如き表面開口欠陥部（以下、「欠陥部」
という。）の検出に適用される非破壊検査法の一
つとして「JIS−Ｚ−2343−1982」として規格化
もされている浸透探傷試験法が汎用されている。
この試験法は、被検査表面に可視染料（通常、赤
色）を溶解した浸透性の大きい液体又は蛍光染料
（通常、紫外線灯下で黄〜黄緑色）を溶解した浸
透性の大きい液体を付着させて該液体を欠陥部内
に浸透させた後、欠陥部内に浸透せずに被検査物
表面に残留している余剰の液体を除去し、このま
まの状態では欠陥部内に浸透している液体の存在
が観察し難い場合には、次いで当該表面に白色無
機微粉末を施用し、この微粉末によつて欠陥部内
に浸透している液体を吸い出させて欠陥指示模様
を形成させ、この指示模様を観察することによつ
て欠陥部の存在を検知する試験法である。

上記浸透探傷試験法において用いられている可
視染料を溶解した浸透性の大きい液体は「染色浸
透液」と呼ばれ、蛍光染料を溶解した浸透性の大
きい液体は「蛍光浸透液」と呼ばれており、それ
ぞれ種々様々な処方のものが「浸透探傷用」とし
て市販されているが、大別すると可視又は蛍光染
料が水と水溶性有機溶剤とに溶解されている「水
ベース系」と可視又は蛍光染料が有機溶剤に溶解
されている「有機溶剤ベース系」とがある。尚、
いづれの系の場合にも、濡れ性をよくするととも
に染料を充分に溶解するために界面活性剤が配合
されており、更に必要に応じて小量の石油系溶剤
や可塑剤（DOP、DBP、BPBG等）が濡れ性を
更によくするために配合されている。

そして、上掲JIS規格に示されている通り、A.
染色浸透液を用いる場合には白色光の下で欠陥指
示模様の観察が行われ「染色浸透試験」法と呼ば
れており、一方、B.蛍光浸透液を用いる場合に
は暗所で紫外線灯の下で欠陥指示模様の観察が行
われ「蛍光浸透試験」法と呼ばれている。後者
は、紫外線照射によつて励起される鮮明な蛍光を
利用するものであるから欠陥指示能力は前者より
もはるかに優れているが、反面、その実施に当た
つては暗所（暗室）と紫外線灯（通常、ブラツク
ライトと呼ばれている）とを必須とする。

また、上記浸透探傷試験法において用いられて
いる白色無機微粉末は、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、水酸化アルミニウム、各種ケイ酸、
クレー、カオリン、ベントナイト、タルク、酸化
亜鉛、チタン白、リトポン（商品名：硫化亜鉛と
硫化バリウムの混合物からなる白色顔料）等の粒
径約20ミクロン以下の微粉末である。

そして、上掲JIS規格に示されている通り、
粉末のみで施用される「乾式現像剤」と呼ばれる
ものと、粉末を水に分散させて施用される「湿
式現像剤」と呼ばれるものと、粉末を揮発性有
機溶剤に分散させて施用される「速乾式現像剤」
と呼ばれるものとがあり、、は粉末の形態で
市販されており（は購入者が水に分散させて使
用する。）、はエアゾールスプレー缶に充填した
形態で市販されている。

は白色無機微粉末のみが被検査物表面に一よ
うに接触（粉末中への浸漬・保持・引上げによ
る）し、接触している粉末粒子間の毛細管現象に
よつて欠陥部内の浸透液が吸い出され、吸い出さ
れた浸透液に接した粉末のみが欠陥部周辺に付着
し、浸透液に接しなかつた粉末は被検査物表面か
ら脱落するので、この欠陥部周辺に付着している
粉末、換言すれば欠陥指示模様は小さい。一方、
、は媒体（は水、は揮発性有機溶剤）に
分散されている白色無機微粉末が該媒体とともに
被検査物表面に一ように付着（は分散液中への
浸漬・引上げにより、は分散液のエアゾールス
プレー散布による）し、媒体が揮散することによ
つて被検査物表面の全面にわたつて白色無機微粉
末層が設けられ該粉末層を形成している粉末粒子
間の毛細管現象によつて欠陥部内の浸透液が吸い
出され、吸い出された浸透液が粉末層表面にニジ
ミ出て欠陥部内の浸透液の量に対応した大きさの
ニジミを形成するので、このニジミ、換言すれば
欠陥指示模様は充分に大きい。

以上の通りの浸透探傷試験が実施されるに当た
つては、被検査物の種類、作業環境、作業能率等
に応じてＡ、Ｂ、、及びが適宜に選択・組
合せられていることは上掲JIS規格にも示されて
いる通りである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

今、表面が白色以外の色彩、特に黒色、茶色、
赤色等の濃い色彩を呈している物体を被検査物と
し、特殊な設備を準備できない作業環境におい
て、能率よく、しかも作業従事者の安全を確保し
た状態で浸透探傷試験を実施することが、前記
Ａ，Ｂ、、及びを選択・組合せて可能であ
るか否かを検討すれば、次の検討結果から明らか
な通り、これ等をいかに選択・組合せてみても不
可能なのである。

即ち、暗所とブラツクライトという特殊な設備
が準備できない作業環境ではＢによる実施が不可
能なことは言うまでもなく、Ａによらざるを得な
いが、浸透探傷試験の対象とされる欠陥部は数ミ
クロン〜数ミリ程度の微細なものであり、かかる
微細な欠陥部に浸透している染色浸透液を肉眼で
確認することは到底不可能であるから、Ａと、
及びのいづれかとを組合せることになる。と
ころが、は浸漬用のタンクを必須とするので、
タンクという特殊な設備を必要とする作業環境で
は用いることができず、また長時間にわたる乾燥
を必要とするので非能率的である。は揮発性有
機溶剤を必須とするので火気や吸入毒性の点で危
険性があり、作業従事者の安全確保の点で問題が
ある。従つてＡととを組合せて実施せざるを得
ないということになるが、Ａとまたはとを組
合せる場合には、白地のバツク（白色無機微粉末
層表面）に染色浸透液の色彩を呈している欠陥指
示模様が現出し、極めてコントラストが良いが、
Ａととを組合せる場合には非検査物表面の地色
のバツクに染色浸透液の色彩を呈している欠陥指
示模様が現出し、そのコントラストは極めて悪
く、しかも欠陥指示模様自体が小さいので、その
観察は殆んど不可能である。事実、「非破壊検査
技術シリーズ・浸透探傷試験Ａ：（社）日本非破
壊検査協会：P17−18：1976年版第４刷昭和56年
２月20日発行」には、「…この方法は白色微分の
乾式現像剤を適用する方法で、後乳化性けい光浸
透探傷試験、水洗性けい光浸透探傷試験と組合せ
て適用することが多い。ただし、染色浸透探傷試
験には適用できない。…」と述べられている。

そこで、本発明者は表面が白色以外の色彩、特
に黒色、茶色、赤色等の濃い色彩を呈している物
体を被検査物とし、特殊な設備を準備できない作
業環境において能率よく、しかも作業従事者の安
全を確保した状態で浸透探傷試験の実施を可能な
らしめることを命題として研究を重ねた結果、本
発明に到達したのである。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は、表面が白色以外の色彩を呈し
ている物体を被検査物とし該被検査物表面に、水
が配合された無色の浸透液を付着させて該浸透液
を表面開口欠陥部内に浸透させた後、欠陥部内に
浸透せずに被検査物表面に残留している余剰浸透
液を除去し、次いで当該表面に白色無機微粉末と
白色高吸水性樹脂微粉末とからなる乾式現像剤を
接触させて前記欠陥部内に浸透している浸透液を
吸い出させ、吸い出された浸透液によつて当該現
像剤の一部を前記欠陥部周辺に付着させるととも
に該付着している現像剤に配合されている前記樹
脂微粉末を吸水膨張させることによつて欠陥指示
模様を形成させることを特徴とする表面が白色以
外の色彩を呈している物体の浸透探傷試験法であ
る。

先づ、本発明方法において最も重要な白色高吸
水性樹脂微粉末について説明する。この粉末は、
「増田房義：高吸水性樹脂：雑誌・機能材料・
1982年４月号：P36−44：(株)シーエムシー：昭和
57年４月５日発行」に述べられている通り、「…
一見ごく普通の白色粉末であるが、水を注ぐと瞬
時に吸水して水全体をゲル化する性質をもつもの
であり、その吸水力は数百倍、すなわち１ｇの粉
末が500〜600ｇの水を吸収することができ…」、
「…水に浸すと徐々に膨張する玩具、水と接触す
ると膨張して止水効果を示すシーリング材や電線
被覆材料など、多数の用途が検討され、一部はす
でに実用化されている…」もので、デンプン・グ
ラフト重合体（通常、デンプンにアクリロニトリ
ルをグラフト重合させている。）の加水分解物を
主成分とするものが代表的な製品であり、「サン
ウエツト1M−300MPS（商品名：山洋化成(株)・
製）」や「SPG（商品名：ヘンケル社・製）」なる
名称で市販されている。

本発明者は、白色高吸水性樹脂微粉末の上記し
た水に接触すると瞬時に吸水し膨張する性質に注
目し、この性質を利用して欠陥指示模様を立体的
に拡大するという着想を具現化したものである。

即ち、本発明方法では、上記白色高吸水性樹脂
微粉末と従来から浸透探傷試験法に常用されてい
る前記の白色無機微粉末とを乾式現像剤として併
用している。

上記白色高吸水性樹脂微粉末は粒径20ミクロン
以下のものを用いることが好ましく、これは被検
査物表面に接触させるに当たつて一ような接触を
可能ならしめるためと浸透液の吸い出しに支障が
ないようにするためである。尚、浸透探傷用現像
剤として従来から使用されている白色無機微粉末
が粒径20ミクロン以下であるのも同じ理由であ
る。

また、上記白色高吸水性樹脂微粉末の配合量
は、上記白色無機微粉末100重量部（以下、単に
「部」とする）に対して５〜900部であることが好
ましく、５部以上が配合されておれば使用時に大
きく且つ盛り上がつた肉眼で容易に観察可能な欠
陥指示模様が形成される。配合量を多くすればす
るほど形成される欠陥指示模様を大きくできる
が、900部以下に止めるべきであり、これは乾式
現像剤中に10重量％（以下、単に「％」とする）
以上の上記白色無機微粉末が存在していないと被
検査物表面に接触させるに当たつて一ように接触
させることが困難となるからである。

上記白色高吸水性樹脂微粉末は極めて小量の水
の存在によつて膨張し、浸透探傷法の対象となる
欠陥部が数ミクロン〜数ミリの微細なものであ
り、かかる欠陥部内に浸透している浸透液もごく
小量であるが、該浸透液が水を約30％以上含んで
いるものであれば、上記樹脂微粉末は当該欠陥部
内の浸透液中の水分を吸水して約10倍以上の大き
さに膨張する。

次に、本発明方法では、浸透液として水が配合
された無色のものを用いている。約言すれば、浸
透探傷用水ベース系染色浸透液の処方から染料を
除いたものであり、詳言すれば、水30〜87％、水
溶性溶剤10〜50％及び界面活性剤３〜20％なる処
方の無色浸透液であつて、水溶性溶剤と界面活性
剤とは、濡れ性をよくするためと欠陥部内に浸透
している浸透液が現像操作を行う前に蒸発してし
まうのを防ぐために配合されており、このために
は前者は少なくとも10％を、後者は少なくとも３
％を必要とし、また前者を50％以上と、後者を20
％以上とすると前記白色高吸水性樹脂微粉末の吸
水膨張を阻害する。水溶性溶剤としてはブチルカ
ルビトール、エチルカルビトール等のカルビトー
ル系、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等の
セロソルブ系及びグリセリン、プロピレングリコ
ール等のグリコール系のものが適しており、界面
活性剤としてはHLB10〜15の非イオン系のもの
が適している。尚、濡れ性を更によくするために
DOP、BPBG、DBP等の可塑剤や石油系溶剤を
小量添加してもよい。また、使用時に乾式現像剤
の白色度を高める目的で蛍光増白剤を小量添加す
ることもできる。

「作用」 本発明方法は上記の乾式現像剤と上記の無色浸
透液とを用いて行う浸透探傷試験法であり、その
操作自体は従来のＡととを組合せて行う浸透探
傷試験法と同様に行われる。次にその操作を作用
とともに説明する。

常法によつて表面を清浄にした被検査物（例え
ば、黒色セラミツクス焼成品）表面に上記の無色
浸透液を付着させ所定時間（通常、５〜10分間）
放置して欠陥部内に浸透液を浸透させる。浸透液
の付着は、浸透液中に被検査物を漬けて引上げる
という手段によつても、浸透液を被検査物表面に
刷毛ぬり又はスプレーするという手段によつても
よい。次に、被検査物表面をウエス等で拭き、欠
陥部内に浸透せずに被検査物表面に残留している
余剰浸透液を除去する。次いで被検査物表面に上
記乾式現像剤を接触させる。現像剤粉末の接触
は、現像剤粉末中（粉末槽中）に被検査物を漬
け、そのままの状態で所定時間（通常、１〜５分
間）保持してから引上げるという手段によつて
も、現像剤粉末を被検査物表面に均一な厚さにな
るように振りかけ、そのままの状態で所定時間
（同上）保持してから被検査物表面をかたむける
という手段によつてもよい。いづれの手段による
場合にも、保持中に粒子粉末間の毛細管現象によ
つて欠陥部内の浸透液が吸い出され、吸い出され
た浸透液に接した現像剤粉末のみが欠陥部周辺に
付着し、浸透液に接しなかつた現像剤粉末は引上
げ時又はかたむけ時に表面から脱落する。欠陥部
周辺に付着している現像剤粉末中の前記白色無機
微粉末はそのままの大きさを保つているが、前記
白色高吸水性樹脂微粉末は接触した浸透液中の水
を吸収して大きく膨張するので、大きく且つ盛り
上がつた白色の欠陥指示模様が形成される。そし
て、この欠陥指示模様は、被検査物表面の地色
（例えば、黒色）のバツクに白色で現出している。
欠陥指示模様が大きく且つ盛り上がつており、し
かもコントラストもよいので、その観察は極めて
容易であり、従来のＡと又はとを組合せて白
地のバツク（白色無機微粉末層表面）に染色浸透
液の色彩（例えば、赤色）を呈している欠陥指示
模様を現出させた場合と同程度あるいはそれ以上
の精度をもつて欠陥部が検出できるのである。

〔実施例〕

次に実施例によつて本発明方法をより詳しく説
明する。

実施例 １ 無色浸透液の調製 水70％、ジエチレングリコールモノブチルエー
テル（日本乳化剤(株)製）10％及びノニポール60
（商品名：三洋化成(株)製）20％を混合して無色の
浸透液を得た。

乾式現像剤の調製 粒径３〜20ミクロンのタルク（日本タルク(株)
製）20％、粒径２〜５ミクロンのチタン白（チタ
ン工業(株)製）30％、粒径２〜４ミクロンの含水ケ
イ酸（カープレツクス＃ 1120：商品名：塩野義製
薬(株)製）20％及び粒径10〜20ミクロンの白色高吸
水性樹脂微粉末（サンウエツト1M−1000MPS：
商品名：三洋化成(株)製）30％とを充分混合して白
色の乾式現像剤を得た。

浸透探傷試験 JIS−Ｓ−2343規格の感度試験用Ａ型対比試験
片（アルミ合金焼割れ試験片）で表面が黒灰色を
呈したものを用い、その表面に上記の無色浸透液
をスプレー塗布し、３分間放置後、表面をウエス
を用いて拭いて余剰浸透液を除去し、次いで該試
験片を上記乾式現像剤を充填した粉体槽中に漬
け、４分間保持後、引上げて白色光の下で肉眼で
観察したところ黒灰色のバツクに盛り上がつた白
色の欠陥指示模様が明瞭に確認できた。

尚、拡大鏡を用いて観察したところ欠陥指示模
様を形成している粉末粒子中の前記白色高吸水性
樹脂微粉末粒子は、施用前に比較して約10倍の大
きさに膨張していた。

実施例 ２ 無色浸透液の調製 水50％、ジエチレングリコールモノブチルエー
テル（日本乳化剤(株)製）25％、ノニポール60（商
品名：三洋化成(株)製）20％及びDOP（大八化学(株)
製）５％を混合して無色の浸透液を得た。

乾式現像剤の調製 実施例１と同じタルク10％、実施例１と同じチ
タン白20％、粒径２〜５ミクロンの無水ケイ酸
（アエロジール＃ 200：商品名：日本アエロジール
(株)製）10％、粒径１〜３ミクロンの酸化亜鉛（堺
化学(株)製）20％及び実施例１と同じ白色高吸水性
樹脂微粉末40％を充分混合して白色の乾式現像剤
を得た。

浸透探傷試験 上記の無色浸透液と上記の乾式現像剤とを用い
て実施例１と同じ浸透探傷試験を行つたところ、
実施例１の場合と同様に黒灰色のバツクに盛り上
がつた白色の欠陥指示模様が明瞭に確認できた。

尚、前記白色高吸水性樹脂微粉末粒子は、実施
例１の場合と同様に、施用前と比較して約10倍の
大きさに膨張していた。

〔効果〕

本発明方法によれば、表面が白色以外の色彩を
呈している被検査物に対する浸透探傷試験の実施
に当たつて、蛍光浸透液、染色浸透液、湿式現像
剤及び速乾式現像剤を用いることなく、肉眼で容
易に観察できる欠陥指示模様が得られるので、こ
れ等を用いる場合の前記問題点が全て解消でき、
特に速乾式現像剤を用いる場合の安全面における
問題点が解消できるという顕著な効果が得られ
る。

更に、本発明方法においては無色浸透液を用い
て浸透探傷試験を実施するので、蛍光浸透液、染
色浸透液を用いる場合に生じる染料による作業環
境の汚染が生じない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面が白色以外の色彩を呈している物体を被
   検査物とし該被検査物表面に、水が配合された無
   色の浸透液を付着させて該浸透液を表面開口欠陥
   部内に浸透させた後、欠陥部内に浸透せずに被検
   査物表面に残留している余剰浸透液を除去し、次
   いで当該表面に白色無機微粉末と白色高吸水性樹
   脂微粉末とからなる乾式現像剤を接触させて前記
   欠陥部内に浸透している浸透液を吸い出させ、吸
   い出された浸透液によつて当該現像剤の一部を前
   記欠陥部周辺に付着させるとともに該付着してい
   る現像剤に配合されている前記樹脂微粉末を吸水
   膨張させることによつて欠陥指示模様を形成させ
   ることを特徴とする表面が白色以外の色彩を呈し
   ている物体の浸透探傷試験法。