非破壊検査のデメリット・種類一覧

非破壊検査は、直接的に発見できない製品内部の欠陥などを、検査対象を壊すことなく検出する検査法です。様々な工業製品はもちろん、自動車や鉄道車両、航空機等の輸送機、工場の設備、建築物などの検査に活用されており、社会の安全や廃棄物の削減に役立っています。しかし、非破壊検査では、検査法の種類によって適用可能な物質や検出可能な欠陥が異なるなど制限があります。また、検査対象の性質や欠陥の状態などを検査結果から間接的に推察するため、どうしても不確実性が残ります。そこで、今回の記事では、非破壊検査の概要と種類について解説してきます。非破壊検査を依頼する場合や検査結果を確認する場合などで、参考にしていただければ幸いです。非破壊検査とは非破壊検査とは、対象物を破壊することなく検査する技術です。検査対象を傷つけたり検査対象の機能に悪影響を与えたりすることなく、割れ・空隙といった欠陥の有無や、形状・寸法などを調べることができます。破壊検査と異なり、検査品をそのまま使用できることが特徴です。主に、使用前の製品の「品質評価」、使用中の製品の「寿命評価」を目的に行われる検査手法です。品質評価は、製品が仕様を満足しているかを確認することで、製品の信頼性を担保するために行われます。一方、寿命評価は、製品の損傷や劣化状況を検出して余寿命を予測することです。安全に使用できる期間を予測したり、補修や交換などが必要かを判断したりするために行われます。そのほか、顧客からのクレームなどで、故障の要因を調査する場合などにも実施されます。しかし、欠陥などを間接的に発見する検査法であることから、ある程度の不確実性を伴います。そのため、検査対象には、どのような欠陥が生じるのか、またそのとき、適用した非破壊検査法によってどのような検査結果が得られるかなどの知識や経験が重要となります。つまり、非破壊検査法の種類を選ぶにあたっては、検査の目的や対象物の材質・形状などを考慮するのはもちろん、存在する欠陥の状態などを予め予測することが必要です。放射線透過試験（RT）放射線透過試験（Radiographic Test）は、対象物に一様な強さの放射線を照射し、物質に吸収される放射線量の差をフィルムに撮影することで、内部の欠陥や対象物の厚みを検出する方法です。レントゲンと同じ原理を用いています。鋳造品に生じる引け巣（鋳造品の内部に残る気泡）、溶接部に生じるブローホール（溶着金属中に生じる空洞）や溶込み不良などが存在する箇所では、放射線が透過しやすくなりフィルムにその輪郭が現像されます。金属だけでなく、非金属の検査にも用いることができます。素材内部の空洞などの検出が得意ですが、厚みのある対象の検査には、高いエネルギーを持つ放射線の照射が必要となるため、専用の検査装置を用意しなくてはなりません。また、空洞が生じない、表面のキズや密着した割れなどを検出することが不得手です。さらに、放射線の安全管理には十分な注意が必要となります。超音波探傷試験（UT）引用元：非破壊検査株式会社超音波探傷試験（Ultrasonic Test）は、固体と液体又は気体の境界面で反射されやすい超音波の性質を活用した検査法です。反射された超音波（エコー）の大きさからキズの大きさを、エコーが戻ってくる時間からキズの位置を推定することができます（上図参照）。厚さの測定にも使用可能です。主に溶接部や鍛造品などの内部キズの検出に用いられる方法です。素材内部に生じた割れなどの検出に適しており、特に平板状の欠陥の検出が得意です。また、超音波は、到達距離が長く、厚さ数メートルの製品でも探傷が可能です。しかし、球状のキズや空洞に対しては、エコーが四方八方に反射してしまうために検出が困難です。複雑な形状の検査にも適していません。また、オーステナイト系鋼や鋳造品といった粗粒材（金属組織のサイズのバラツキが大きい材料）に対しても、この検査法は向いていません。それは、組織の境界で発生する微小なエコーが乱雑に広がり、検出すべきエコーを減衰させるからです。磁気探傷試験（MT）引用元：非破壊検査株式会社磁気探傷試験（Magnetic Test）は、磁性体の性質を利用して、表層部の欠陥を検出する検査法です。磁化された磁性体は、表層部に欠陥が存在すると、上図のように外部へ漏洩磁束を生じます。これを、下図のように磁場に反応する磁粉などで検出することで、欠陥の位置や状態を測ります。引用元：非破壊検査株式会社磁性体のみに適用可能な検査法で、表面や表面直下の欠陥を検出するために実施されます。感度が良い方法で、肉眼で直接観察できるという利点があります。しかし、オーステナイト系ステンレス鋼など、非磁性材料の検査には適用できません。浸透探傷試験（PT）引用元：日東金属工業株式会社浸透探傷試験（Penetrant Test）は、毛細管現象を利用して、表面に開口している欠陥を目視でも判別しやすい像にして検出する検査法です。その検査法は、大きく以下の4つの工程に分けることができます（上図参照）。浸透探傷試験の4工程①浸透処理 表面に浸透液を塗布することで、欠陥内部を浸透液で満たす。②除去処理 欠陥部以外に付着している浸透液を取り除く。③現像処理 表面付近の表面張力を強めるための微粉末（現像剤）を薄く塗布する。④観察 毛細管現象によって欠陥内部の浸透液が吸い上げられ、指示模様を形成するので、これを観察する。金属でも非金属でも適用できる方法で、複雑な形状でも検査が可能です。しかし、指示模様から欠陥の幅や深さを求めることはできません。また、表面が粗い素材や多孔質材料には適用できません。電磁誘導探傷試験（ET）電磁誘導探傷試験（Eddy current Test）は、検査対象の表面に交流を通じたコイルを接近させ、電磁誘導現象によって生じる渦電流の変化から欠陥を検出する検査法です。表面や表面直下に生じたキズの検出に用いられます。また、導電率の違いを検出することで、膜厚測定や材料判別などにも使用することができます。板やインゴットの表面欠陥のほか、線・棒・管状の対象物の欠陥も検出可能です。線・棒状の対象物には、コイルを対象物に巻くことで、管状の対象物には、コイルを内挿することで検査することができます。前処理や後処理が不要で、検査結果が電気的出力として得られるため、自動化することが可能です。ただし、検査法の性質上、不導体の検査には適用できず、内部キズの検出も困難です。また、形状が複雑な対象の検査には向いていません。アコースティックエミッション（AE）引用元：株式会社レックスアコースティックエミッション（Acoustic Emission）は、材料が変形したり割れたりする際に発する弾性波から欠陥を検出する検査法です（上図参照）。材料表面にセンサなどの検査機器を設置し、発生する弾性波を受動的に検出します。ほかの非破壊検査とは異なり、稼働中の製品や設備を常時監視する形で行われます。稼働中のものを診断可能で、欠陥の発生や進展をリアルタイムに観測できるのが利点です。材質を問わず適用可能で、感度が高いという特徴もあります。しかし、検査機器が製品の付属品となるため、コストが高くなります。また、高感度であるがゆえに、電磁ノイズに弱い、高温環境下では計測できないなどの問題があります。スンプ法（SUMP）スンプ法（Suzuki’s Universal Micro Printing method）は、検査対象の表面の凹凸をアセチルセルロース膜（レプリカフィルム）に転写し、フィルムを顕微鏡で観察する検査法です。主に大型部品の表面欠陥や表面組織などを観察するために用いられます。応力腐食割れや粒界腐食、クリープ損傷などの検出や調査に有効な方法です。高度なエッチング技術と高精度な顕微鏡があれば、表面の状態を精度良く把握することができます。ただし、エッチング技術が必須で工程が多く、手間がかかる方法です。

2020年12月24日

シャフトの製作を得意としている工場5選！設計や製作の流れ、制作事例についてもご紹介！

シャフトは「軸」とも呼ばれ、回転部分を持つ産業機械や製造装置などの部品として欠かせない部材です。一般的には細く長い筒のような形状をした金属棒ですが、用途に応じて必要な加工が施されて仕様されています。切削から鍛造まで幅広い種類の加工が可能な機械や技術はもちろん、自動車の部品など大量生産が必要な場合に対応できる処理能力を備えているか、といった点も、シャフト製作を依頼する工場選びで大切なポイントです。今回は、シャフト製作を得意としている工場を厳選してご紹介します。また、シャフト設計や製作の流れや、制作事例についても解説していますので、シャフト製作に興味がある方、製作依頼を検討している方は、最後まで読んでみてください。株式会社サンエイ引用元：株式会社サンエイ①会社情報大阪府羽曳野市島泉3丁目4番17号TEL：072-959-2272FAX：072-959-2212創業：1987年4月14日HP：http://shaft.sanei-buhin.co.jp/②会社紹介株式会社サンエイは、大阪を拠点としてシャフトやねじをはじめ、機械部品のオーダーメイドや特注品を受注製作しています。③メリット・デメリット東大阪エリア100社以上の協力会社との共同製作が可能な他、ベトナムにも海外拠点を広げるなど、積極的に活動の場を拡大中です。用途や使用環境に応じて、切削加工から表面処理まで一貫して受注するオーダーメイドサービスに定評があります。対応可能な材質は、炭素鋼、みがき棒鋼、合金鋼、ステンレス鋼です。特殊シャフトの主な製作ジャンルは、高速回転タービンや荷重が大きい車軸などに使用するための高強度シャフト、摩耗（擦れ）への抵抗性が高い耐摩耗性シャフト、錆びに強い耐食性シャフト、中心部が空洞になったパイプ状の軽量シャフトなどがあります。ただし、記載されていない材質の加工や製造は対応していない可能性があるので、事前に問い合わせて確認することをおすすめします。④製品紹介スプラインシャフトキー溝シャフト株式会社磯貝製作所引用元：株式会社磯貝製作所①会社情報（本社）東京都杉並区阿佐谷南3-37-13-905TEL：03-5335-7085FAX：03-5335-7086設立年月日：昭和33年6月HP：http://www.isogai-ss.com/pc/company.html②会社紹介株式会社磯貝製作所は、東京に本社を構え、静岡県、茨城県に営業所、静岡県と埼玉県に工場を構える企業です。③メリット・デメリットあらゆるニーズに応えられるよう、シャフト加工に使用するNC自動盤やマシニング（全自動加工機）など合計50台の機械で対応しています。医療機器やロボット機器などのメーカーへも部品を供給するなど、高い技術と生産力を持っています。社内環境方針としてCO2排出量の削減や、4S活動（整理、整頓、清掃、清潔のイニシャル）を取り入れている点も特徴です。ただし、アフターサービスの対応範囲については、依頼前に確認しておく必要があります。④製品紹介刺繍ミシン用軸カムシャフト（断面が卵型のカムが取り付けられたシャフト）株式会社小出ロール鐵工所引用元：株式会社小出ロール鐵工所①会社情報（本社工場）千葉県習志野市東習志野6-21-8TEL：047-475-3811FAX：047-475-2422創立：昭和23年11月17日HP：https://www.koideroll.co.jp/②会社紹介株式会社小出ロール鐵工所は、創業大正3年と100年以上の歴史を持つ製作所です。材料調達から表面加工まで一貫して受注している点が特徴です。③メリット・デメリット経験豊富なベテランが培った体系化されたプログラムを引き継いでおり、品質マネージメントシステムISO（国際標準化機構）9001を認証取得するなど、高品質な製作を実現しています。発電用ローターやタービン内の精密シャフトや、船舶用プロペラシャフトなどを手掛けており、6m以上の長尺シャフトの製作など難易度の高い加工実績が豊富です。グループ会社の運送事業と提携していますが、エリアや距離によっては習志野市内の工場からの配送に対応していない可能性があります。④製品紹介ロール摩擦による劣化修正株式会社信和精機引用元：株式会社信和精機①会社情報神奈川県横浜市青葉区寺家町404TEL：045-532-5911FAX：045-532-5998HP：http://www.isogai-ss.comFacebook公式アカウント：https://www.facebook.com/sinwaseiki/②会社紹介株式会社信和精機は、神奈川県横浜市内に拠点を構える企業で、モーターシャフトをはじめ、幅広いシャフトの製造を行っています。③メリット・デメリット加工用機械として、NC旋盤や汎用フライス盤、汎用旋盤、円筒研削盤などを扱っており、これらを使った加工が可能です。Facebook公式アカウントでは、長さ50cm以上の大型モーターシャフトなど、加工の様子を動画や写真で紹介していますので、ぜひご覧ください。ただし、膨大な数の大量生産や大規模なシャフト製造には対応していない可能性もありますので、事前に問い合わせするのが無難でしょう。④製品紹介モーターシャフトローレット加工（滑り止めやまわり止めの凹凸をつける加工）有限会社英製作所引用元：有限会社英製作所①会社情報千葉県鎌ケ谷市くぬぎ山1-10-8TEL：047-385-3211FAX：047-385-8382創業：1964年HP：http://www.hanabusa-s.co.jp/②会社紹介有限会社英製作所は、創業50年以上の歴史を持つ企業で、完全受注生産による精密シャフトやポンプユニットなどの加工、組み立てを請け負っています。③メリット・デメリット機械を使用した自動旋盤による複合加工がメインで、組み立て委託も可能です。ただし、完全受注生産以外の製造は承っていないので、試作品のみの製造などに対応していない可能性があります。確認の際にはMitsuriまでご連絡いただければ対応いたします。④製品紹介シャフトから関連した組み立て自動旋盤による複合加工シャフトの設計・製作の流れシャフトを設計し製造するまでの流れについてご説明します。①お客様からのヒアリング用途や条件を聞き取り、製作するシャフトの詳細を決定します。②図面上でのシャフト設計ヒアリングした内容を設計図面に落とし込みます。CAMやCADといったソフトを使うことが多いです。③原材料の受け入れシャフト材料を受け入れます。長い棒状になっているのが一般的です。④切断引用元：株式会社協和製作所必要な長さに切断します。⑤加工引用元：株式会社協和製作所材料を自動旋削機械によって設計図面通りの寸法で加工します。旋削、歯切り、面取り、シェービング（噛合いの音を下げるため、歯車の表面精度を高める）、プレス（塑性加工）などの加工があり、プレス加工の前にはポンデ加工（表面を滑りやすくする工程）が必要です。⑥洗浄切り粉や切削油などをきれいに落とすために洗浄を行います。⑦熱処理焼き入れなどの熱処理を行い、硬度を確保します。⑧研削引用元：株式会社協和製作所研削板などを使い、外径を研削して外径寸法や粗度を確保します。⑨出荷検査引用元：株式会社協和製作所複数の測定器を用いて最終検査を行い、寸法を改めて確認していきます。⑩お客様へ納品引用元：株式会社協和製作所検査に合格したら、完成品を納品します。シャフトの制作事例ここで、シャフトの制作事例を見ていきます。ストレートシャフト引用元：MISUMI-VONA名前のとおり、ストレートの形状のシャフトで、加工をする前の一般的なシャフトの状態でもあります。多段シャフト引用元：株式会社サーフ・エンジニアリング段がついたような形状のシャフトで、ストレートシャフトの外側を研磨しながら、部分ごとの太さを調節します。異形状シャフト引用元：MTK株式会社断面を用途に応じて加工したシャフトです。形状や大きさなどはさまざまですが、多くは引き抜き加工と呼ばれる塑性加工によって製造されています。偏芯シャフト引用元：株式会社ヤマト1本のシャフトの中心軸は異なる形状に切削したシャフトを、偏芯シャフトと呼びます。自動車やコンプレッサーなどの機械の部品であるクランクシャフト（ピストンの往復運動に関わる部分）などに使われます。シャフトの製作の見積もりならMitsuri！シャフト製作を受注している工場は、先に紹介した工場をはじめ都市部以外にも多数存在しており、シャフト製造を設計から加工まで一貫して担う業者もあります。用途に合わせて的確にシャフトを加工するためには、機械加工における経験値と確かな技術が要求されます。Mitsuriは、日本全国140社以上の協力企業の中から、シャフト製造が依頼可能な製作所や工場をご案内することができます。お客様のご要望や希望条件に合わせて、最適な業者をご紹介しています。シャフト製作をご検討中の方は、ぜひ一度Mitsuriにご相談下さい！

2019年11月10日