溶射皮膜の品質評価方法
【課題】基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を、非破壊で評価することが可能となる、溶射皮膜の品質評価方法を提供する。
【解決手段】溶射皮膜の品質評価方法は、検査対象部品Ｗに電磁気信号Ｓｉを印加し、電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗに発生する検出信号Ｓｏを検出する、検出工程と、予め作成した検量線と、検出工程で検出した検出信号Ｓｏと、の関係より、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を算出して、検査対象部品Ｗにおける成膜品質を評価する、評価工程と、を備える。
【解決手段】溶射皮膜の品質評価方法は、検査対象部品Ｗに電磁気信号Ｓｉを印加し、電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗに発生する検出信号Ｓｏを検出する、検出工程と、予め作成した検量線と、検出工程で検出した検出信号Ｓｏと、の関係より、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を算出して、検査対象部品Ｗにおける成膜品質を評価する、評価工程と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶射皮膜の品質評価方法に関し、より詳細には、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面処理方法として、溶射材と呼ばれる材料を基材に吹き付け、溶射皮膜を形成する溶射が用いられている。溶射の例としては、溶射材をその溶融点以下の温度で、且つ、高速度のガス流中で加速し、基材に高速で衝突させて皮膜を形成するコールドスプレー法があり、それに用いる装置の構成についても知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４２６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記コールドスプレー法などの溶射による表面処理において、現状では、皮膜を形成した基材の切断検査による皮膜の断面観察や、基材からの皮膜の引き剥がし試験など、破壊試験でしか成膜品質を保証することができなかった。このため、全数検査による成膜品質の検査を行うことができなかったのである。
特に、コールドスプレー法によれば溶射材の粉末を固相状態のまま基材の表面に吹き付けるために、スプレーガンの先端部等で目詰まりが発生する可能性があり、皮膜の品質を保証する必要性が高かった。
【０００５】
そこで本発明は上記現状に鑑み、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を、非破壊で評価することが可能となる、溶射皮膜の品質評価方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に予備電磁気信号を印加し、該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する予備検出信号を検出する、予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、検量線を作成する、検量線作成工程と、前記検査対象部品に電磁気信号を印加し、該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する検出信号を検出する、検出工程と、前記検量線作成工程で作成した検量線と、前記検出工程で検出した検出信号と、の関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備えるものである。
【０００８】
請求項２においては、前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、前記予備電磁気信号を印加し、該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、前記検出工程において、前記検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、前記電磁気信号を印加し、該電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、前記検出信号として検出するものである。
【０００９】
請求項３においては、前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品に、周波数の異なる２種類の前記予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、前記検出工程において、前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の前記電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記検出信号として検出するものである。
【００１０】
請求項４においては、前記基材は非磁性材料で形成され、前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の前記予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、前記検出工程において、前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の前記電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記検出信号として検出するものである。
【００１１】
請求項５においては、前記密着強度測定工程及び前記予備検出工程において、所定の基準温度条件下及び基準温度条件と異なる比較温度条件下での前記予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定するとともに、予備検出信号を検出し、前記検量線作成工程において、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、基準温度条件下での基準検量線と、比較温度条件下での比較検量線とを作成した後に、基準温度条件と比較温度条件との温度差、及び、基準検量線と比較検量線との位置関係に基づいて、前記検出工程の温度条件に対応して前記基準検量線を平行移動する補正を行って前記検量線を作成するものである。
【００１２】
請求項６においては、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一予備電磁気信号を印加し、該第一予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一予備検出信号として検出する、第一予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第一予備検出工程で検出した第一予備検出信号と、の関係より、第一検量線を作成する、第一検量線作成工程と、前記検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二予備検出信号として検出する、第二予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第二予備検出工程で検出した第二予備検出信号と、の関係より、第二検量線を作成する、第二検量線作成工程と、前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、前記基材が非磁性材料である場合に、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三予備検出信号として検出する、第三予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第三予備検出工程で検出した第三予備検出信号と、の関係より、第三検量線を作成する、第三検量線作成工程と、前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、前記第一検量線と前記第一検出信号との関係、前記第二検量線と前記第二検出信号との関係、及び、前記第三検量線と前記第三検出信号との関係、のうち、少なくとも二つの関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備えるものである。
【００１３】
請求項７においては、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、前記基材が非磁性材料である場合に、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、前記第一検出信号、第二検出信号、及び、第三検出信号の何れか二つの信号のうち一方を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記二つの信号のうち他方を示す第二の座標軸と、から定められる座標平面を用い、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、前記検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
本発明により、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を、非破壊で評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は検査対象部品を示した斜視図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ基材を溶射皮膜で被覆した部分の拡大図。
【図２】（ａ）は溶射皮膜の基材に対する密着強度を測定する工程を示した概略図、（ｂ）は電磁気信号によって検査対象部品に発生する検出信号を検出する工程を示した概略図。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第一実施例及び第二実施例に係るセンサを示した概略図。
【図４】（ａ）第三実施例に係るセンサを示した概略図、（ｂ）は検量線の作成方法を示した図。
【図５】第一実施形態に係る品質評価方法を示した図。
【図６】（ａ）は第一実施形態に係る品質評価方法における出力値を示した図、（ｂ）は同じく第一実施形態に係る品質評価方法における出力差を示した図。
【図７】（ａ）は第二実施形態に係る品質評価方法を示した図、（ｂ）は同じく第二実施形態に係る品質評価方法における渦電流の差分結果を示した図。
【図８】渦流計測における交流励磁信号と検出信号との関係を示す図。
【図９】（ａ）は第三実施形態に係る品質評価方法を示した図、（ｂ）は同じく第三実施形態に係る品質評価方法における渦電流の差分結果を示した図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ検量線の補正方法を示した図。
【図１１】第四実施形態に係る品質評価方法を示した図。
【図１２】第五実施形態に係る品質評価方法において第一検出信号及び第二検出信号の計測結果例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００１８】
［検査対象部品Ｗ］
本発明において成膜品質の評価の対象となる検査対象部品Ｗを、図１（ａ）から（ｃ）を用いて説明する。なお、後述する予備検査対象部品Ｗの構成は、検査対象部品Ｗの構成と略同一である。
検査対象部品Ｗは図１（ａ）に示す如く、基材Ｂの表面が溶射による皮膜（以下、単に「溶射皮膜」と記載する）Ｆで被覆されている。具体的には、金属やセラミックス等の溶射材と呼ばれる材料を基材Ｂに吹き付けることにより、溶射皮膜Ｆが形成されているのである。本実施形態においては、溶射の方法の一態様として、溶射材をその溶融点以下の温度で、且つ、高速度のガス流中で加速し、基材Ｂに高速で衝突させて溶射皮膜Ｆを形成する、コールドスプレー法が用いられている。コールドスプレー法によれば、通常の溶射と比較して低温度の条件下で溶射皮膜Ｆが形成されるため、熱による材料の特性変化、溶射皮膜Ｆ中の酸化を低減させることが可能となる。
【００１９】
コールドスプレー法によって形成した溶射皮膜Ｆは、コールドスプレー装置による溶射材に対する設定圧力によって、その成膜品質に違いが生じる。
具体的に、図１（ｂ）及び（ｃ）を用いて説明する。図１（ｂ）における検査対象部品Ｗｈは図１（ｃ）における検査対象部品Ｗｌと比較して、コールドスプレー装置の設定圧力を大きくしたものである。図１（ｂ）及び（ｃ）に示す如く、検査対象部品Ｗｈにおける溶射皮膜Ｆｈは溶射皮膜Ｆｌと比較して、基材Ｂｈ（Ｂｌ）との界面における粒子のめり込み量が大きくなる。このため、溶射皮膜Ｆｈの基材Ｂｈに対するアンカー効果は溶射皮膜Ｆｌの基材Ｂｌに対するアンカー効果よりも大きくなる。
【００２０】
また、溶射皮膜Ｆｈの内部に残留する応力は溶射皮膜Ｆｌよりも大きくなる。さらに、溶射皮膜Ｆｈ（Ｆｌ）内や、溶射皮膜Ｆｈ（Ｆｌ）と基材Ｂｈ（Ｂｌ）との界面における隙間はそれぞれ、検査対象部品Ｗｈのほうが検査対象部品Ｗｌよりも小さくなる。
このような検査対象部品Ｗｈと検査対象部品Ｗｌとの違いにより、溶射皮膜Ｆｈの基材Ｂｈに対する密着強度は溶射皮膜Ｆｌの基材Ｂｌに対する密着強度よりも大きくなるのである。このような密着強度としては、検査対象部品Ｗに求められる下限の強度が予め定められおり、本明細書においては、この下限を「下限強度」として記載する。
【００２１】
上記の如く、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの密着強度の違いには、溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面に発生する隙間や残留応力も影響している。本発明に係る溶射皮膜の品質評価方法は、このような検査対象部品Ｗにおける隙間や残留応力の違いに基づく、透磁率や導電率などの電磁気的特性の違いを検出し、非破壊での検査対象部品Ｗにおける溶射皮膜Ｆの成膜品質の評価に活用するものである。
【００２２】
［密着強度測定工程］
次に、図２から図６を用いて、第一実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る品質評価方法では、まず、密着強度測定工程において、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の水準試験片である予備検査対象部品Ｗにおける、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を測定する。
【００２３】
具体的に本実施形態においては、図２（ａ）に示す如く、水準試験片である予備検査対象部品Ｗにおける溶射皮膜Ｆが形成された面に、エポキシ樹脂からなる測定治具Ｒを密着させる。そして、測定治具Ｒに力を加えて、図２（ａ）中の矢印Ａの如く所定の速度で移動させる。このように、溶射皮膜Ｆに密着された測定治具Ｒを矢印Ａ方向へ移動させることで、溶射皮膜Ｆが基材Ｂから剥離することとなる。
その後、基材Ｂからの溶射皮膜Ｆの剥離のしかたを計測し、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を測定する、いわゆる引き剥がし試験を行うのである。
【００２４】
なお、本実施形態における密着強度測定工程においては、上記の如く引き剥がし試験を用いたが、水準試験片である予備検査対象部品Ｗの切断検査による溶射皮膜Ｆの断面観察など、他の方法を用いることが可能である。即ち、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を測定することができれば他の方法でも差し支えなく、その具体的方法は限定されるものではない。
【００２５】
［予備検出工程］
次に、予備検出工程において、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の水準試験片である予備検査対象部品Ｗに予備電磁気信号ＰＳｉを印加し、予備電磁気信号ＰＳｉによって予備検査対象部品Ｗに発生する予備検出信号ＰＳｏを検出する。
【００２６】
具体的には図２（ｂ）に示す如く、汎用的な電子計算機である制御装置２１、電圧計２２、交流電源を備えた検査器２３、及び、センサ３０を備えた検査装置２０を、予備検査対象部品Ｗの近傍に設置する。検査装置２０における各部は電気的に接続され、通信可能に構成されている。そして、センサ３０を予備検査対象部品Ｗに近接させて配置するのである。
【００２７】
さらに、検査器２３がセンサ３０を、予備検査対象部品Ｗに予備電磁気信号ＰＳｉを印加し、予備検査対象部品Ｗから予備検出信号ＰＳｏを検出するように制御する。予備検出信号ＰＳｏは電圧計２２で計測され、その計測結果は制御装置２１で記憶・演算処理などがされる。
なお、本実施形態においては密着強度測定工程の後に予備検出工程を行う構成としたが、その順序は逆にしても差し支えない。つまり、予備検出工程の後に密着強度測定工程を行う構成とすることも可能である。
【００２８】
［センサ３０］
センサ３０には様々な態様があり、いずれも本実施形態に係る品質評価方法に用いることが可能である。以下、図３（ａ）、（ｂ）、及び図４（ａ）を用いて、第一実施例から第三実施例の順にそれぞれのセンサ３０の態様について説明する。
図３（ａ）は、第一実施例に係るセンサ３０として用いられるキュービックセンサ３０ａを示している。キュービックセンサ３０ａは、いわゆる渦流計測用センサであり、予備検査対象部品Ｗにおける、表面からの距離に対する硬さと透磁率との関係を用いるものである。
【００２９】
本実施例に係るキュービックセンサ３０ａは、励磁部及び検出部を具備する。励磁部は予備検査対象部品Ｗと対向して配置された状態で、予備電磁気信号ＰＳｉである所定の交流励磁信号を印加する。検出部は、交流励磁信号が印加された励磁部により予備検査対象部品Ｗに生じた渦電流による予備検出信号ＰＳｏを検出する。
【００３０】
励磁部は、励磁コイル３３ａ・３３ａが、略立方体形状の非磁性ボビン３１ａに巻回されて構成されている。具体的には、励磁コイル３３ａ・３３ａは、非磁性ボビン３１ａの上面と下面とで交差するように、直交して巻回されているのである。
励磁コイル３３ａ・３３ａのそれぞれの両端（両端子）は、検査器２３の交流電源に接続されている。つまり、励磁コイル３３ａ・３３ａは予備検査対象部品Ｗに対して所定の交流励磁信号を印加するための励磁コイルである。
【００３１】
検出部は、励磁コイル３３ａ・３３ａにおける二つの交差部分のうち、下側の一方に配設された検出コイル３２ａを備える。検出コイル３２ａは、非磁性ボビン３１ａの下面における、励磁コイル３３ａ・３３ａにおける下側の交差部分の略中央部に配置されている。
本実施形態においては、検出コイル３２ａには薄膜プレーナコイルが用いられるが、パンケーキコイル等、他のコイルを用いることも可能である。
検出コイル３２ａの両端（両端子）は、検査器２３に接続されている。つまり、検出コイル３２ａは交流励磁信号が印加された予備検査対象部品Ｗから渦電流による予備検出信号ＰＳｏを検出するのである。
【００３２】
上記の如く構成されたキュービックセンサ３０ａを用いて、予備検査対象部品Ｗにおける予備検出信号ＰＳｏの検出を行う場合は、検出コイル３２ａが予備検査対象部品Ｗに対向する姿勢で、キュービックセンサ３０ａを予備検査対象部品Ｗに近接配置した状態で、交流電源により励磁コイル３３ａ・３３ａのそれぞれに予備電磁気信号ＰＳｉとして電圧を印加する。励磁コイル３３ａ・３３ａに電流が流れた瞬間には、図３（ａ）中の矢印α１に示す如く右ネジの法則に従って回転磁界が発生する。そして、この回転磁界により電磁誘導を起こし、電磁誘導によって予備検査対象部品Ｗに渦電流を発生させるのである。さらに、予備検査対象部品Ｗの表面における渦電流の発生にともない、検出コイル３２ａに磁束を貫通させ、検出コイル３２ａに誘起電圧を発生させる。そして、検出コイル３２ａによって誘起電圧を予備検出信号ＰＳｏとして計測するのである。
【００３３】
本実施例に係るキュービックセンサ３０ａによれば上記の如く、予備検査対象部品Ｗに接触することなく、リフトオフによる磁界強度の減衰が小さい水平磁界を発生させ、この水平磁界を予備検出信号ＰＳｏの検出に用いている。このため、キュービックセンサ３０ａの予備検査対象部品Ｗからのリフトオフの影響を小さくすることが可能となる。
【００３４】
図３（ｂ）は、第二実施例に係るセンサ３０として用いられるＵコアセンサ３０ｂを示している。Ｕコアセンサ３０ｂについても、第一実施例に係るキュービックセンサ３０ａと同様に渦流計測用センサであり、その形状を除いては略同一の構成である。このため、以下では第一実施例との差異点を中心に説明する。
【００３５】
本実施例に係るＵコアセンサ３０ｂにおける励磁部は、励磁コイル３３ｂが、略Ｕ字形状の非磁性ボビン３１ｂの中央部に巻回されて構成されている。検出部は、非磁性ボビン３１ｂの下側の両先端部における中間位置に配置されている。
【００３６】
上記の如く構成されたＵコアセンサ３０ｂを用いて、予備検査対象部品Ｗにおける予備検出信号ＰＳｏの検出を行う場合は、検出コイル３２ｂが予備検査対象部品Ｗに対向する姿勢で、Ｕコアセンサ３０ｂを予備検査対象部品Ｗに近接配置した状態で、交流電源により励磁コイル３３ｂに予備電磁気信号ＰＳｉとして電圧を印加する。励磁コイル３３ｂに電流が流れた瞬間には、図３（ｂ）中の矢印α２に示す如く右ネジの法則に従って磁界が発生する。そして、この磁界により電磁誘導を起こし、電磁誘導によって予備検査対象部品Ｗに渦電流を発生させるのである。さらに、予備検査対象部品Ｗの表面における渦電流の発生にともない、検出コイル３２ｂに磁束を貫通させ、検出コイル３２ｂに誘起電圧を発生させる。そして、検出コイル３２ｂによって誘起電圧を予備検出信号ＰＳｏとして計測するのである。
【００３７】
本実施例に係るＵコアセンサ３０ｂによっては、予備検査対象部品Ｗに接触することなく、予備検査対象部品Ｗに生じる水平磁界を収束させることができる。このため、予備検出信号ＰＳｏの出力を大きくして検出しやすくすることが可能となる。
【００３８】
図４（ａ）は、第三実施例に係るセンサ３０として用いられる電位差センサ３０ｃを示している。電位差センサ３０ｃは、いわゆる交流電位差法における探針プローブ３１ｃ・３１ｃを備えており、予備検査対象部品Ｗにおける導電率を用いるものである。探針プローブ３１ｃ・３１ｃは、それぞれ検査器２３の交流電源に接続されている。
【００３９】
上記の如く構成された電位差センサ３０ｃを用いて、予備検査対象部品Ｗにおける予備検出信号ＰＳｏの検出を行う場合は、探針プローブ３１ｃ・３１ｃを予備検査対象部品Ｗと接触して配置した状態で、予備電磁気信号ＰＳｉである所定の交流電圧を印加する。そして、交流電圧により図４中の矢印βの如く予備検査対象部品Ｗに流れた電流によって生じる探針プローブ３１ｃ・３１ｃの間の電位差を、予備検出信号ＰＳｏとして検出するのである。
【００４０】
本実施例に係る電位差センサ３０ｃによれば上記の如く、予備検査対象部品Ｗにおける導電率を用いているため、計測原理がシンプルであり、予備検査対象部品Ｗの電気的特性のみを測定することが可能となる。
【００４１】
［検量線作成工程］
次に、検量線作成工程において、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、予備検出工程で検出した予備検出信号ＰＳｏと、の関係より、検量線Ｌを作成する。
【００４２】
具体的には図４（ｂ）に示す点Ｐ１から点Ｐ４の如く、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗごとに、密着強度と予備検出信号ＰＳｏとが対応する位置にそれぞれの点をプロットする。その後、点Ｐ１から点Ｐ４のプロット位置に基づいて、点Ｐ１から点Ｐ４の近傍を検量線Ｌが通過するように検量線Ｌを作成するのである。
【００４３】
［検出工程］
次に、検出工程において、検査対象である検査対象部品Ｗに電磁気信号Ｓｉを印加し、電磁気信号によって検査対象部品Ｗに発生する検出信号Ｓｏを検出する。この検出工程では、前記検査装置２０を用いて、予備検出工程と同様の手法で、予備検査対象部品Ｗに替えて検査対象部品Ｗにおける検出信号Ｓｏを検出する。即ち、第一実施例から第三実施例のセンサ３０である、キュービックセンサ３０ａ、Ｕコアセンサ３０ｂ、電位差センサ３０ｃのいずれかのうち、予備検出工程で用いたセンサ３０を用いて検出信号Ｓｏを検出するのである。
【００４４】
［評価工程］
次に、評価工程において、検量線作成工程で作成した検量線Ｌと、検出工程で検出した検出信号Ｓｏと、の関係より、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を算出して、検査対象部品Ｗにおける成膜品質を評価する。
【００４５】
具体的には、検出工程で検出した検出信号Ｓｏの値が図４（ｂ）に示すＳ１であった場合、Ｓ１に対応する検量線Ｌ上の点Ｑをとり、点Ｑに対応する密着強度Ｃ１を検査対象部品Ｗにおける溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度として算出する。そして、この密着強度Ｃ１が検査対象部品Ｗに求められる下限である下限強度よりも大きいか否かにより、検査対象部品Ｗにおける成膜品質を評価する。詳細には、密着強度Ｃ１が下限強度よりも大きければ成膜品質を「良」として、密着強度Ｃ１が下限強度よりも小さければ成膜品質を「不良」として、評価するのである。
【００４６】
上記の如く、本実施形態に係る品質評価方法によれば、基材Ｂの表面が溶射皮膜Ｆで被覆された検査対象部品Ｗにおける成膜品質を、非破壊で評価することが可能となる。このため、検査対象部品Ｗを全数検査によって成膜品質の検査を行うことができるのである。
また、コールドスプレー法では溶射材の粉末を固相状態のまま基材の表面に吹き付けるために、スプレーガンの先端部等で目詰まりが発生する可能性がある。このため、コールドスプレー法による溶射皮膜Ｆを検査する場合は、溶射皮膜Ｆの成膜品質を全数検査により保証できる点が特に有効となるのである。
【００４７】
［検出信号Ｓｏ］
上記の如く、本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面に発生する隙間や残留応力の違いに基づく、透磁率や導電率などの電磁気的特性の違いを検出するものである。一方、基材Ｂ自体の電磁気的特性に、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあった場合、そのばらつきがノイズとなって検査精度の低下に繋がる場合がある。
【００４８】
このため、本実施形態では、予備検出工程及び検出工程において、図５に示す如く、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の表面のうち、溶射皮膜Ｆで被覆された側（図５における上側）と、被覆されていない側（図５における下側）と、の両面にキュービックセンサ３０ａを近接させ、同時に又は交互に予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加する構成としている。そして、予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）によって予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。
【００４９】
具体的に、図５、図６（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）に示す出力値Ｄ１１からＤ１３は、図５に示す溶射皮膜Ｆで被覆された側の面で検出した値であり、出力値Ｄ２１からＤ２３は、図５に示す溶射皮膜Ｆで被覆されていない側の面で検出した値である。つまり、出力値Ｄ１１からＤ１３は、溶射皮膜Ｆ内や溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面に加えて、基材Ｂ自体の電磁気的特性が反映された値である。一方、出力値Ｄ２１からＤ２３は、基材Ｂの電磁気的特性のみが反映された値である。ここで、出力値Ｄ１１とＤ２１、出力値Ｄ１２とＤ２２、出力値Ｄ１３とＤ２３はそれぞれ、同じ予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）あるいは検査対象部位において検出した値である。
【００５０】
そして、出力値Ｄ１１とＤ２１との出力差であるｄ１を図６（ｂ）における検出信号Ｄ３１とし、同様に、出力値Ｄ１２（Ｄ１３）とＤ２２（Ｄ２３）との出力差であるｄ２（ｄ３）を図６（ｂ）における検出信号Ｄ３２（Ｄ３３）とする。そして、これらの検出信号Ｄ３１からＤ３３を、予備検出工程及び検出工程における予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。
【００５１】
上記の如く構成することにより、溶射皮膜Ｆ内や溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面に加えて基材Ｂ自体の電磁気的特性が反映された出力値Ｄ１１からＤ１３と、基材Ｂの電磁気的特性のみが反映された出力値Ｄ２１からＤ２３と、の差分値を予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）としている。これにより、基材Ｂ自体の電磁気的特性（本実施形態においては透磁率）に、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあっても、その影響を相殺でき、ばらつきによるノイズ成分を低減させることが可能となるのである。
【００５２】
なお、図５以下に示す図において、センサ３０としてはキュービックセンサ３０ａを用いて渦流計測を行うものとして説明するが、他のセンサ及び検査方法を採用することも可能である。
【００５３】
［第二実施形態］
次に、図７及び図８を用いて、第二実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態以下に説明する実施形態において、前記第一実施形態と同様の構成はその詳細な説明を省略することとし、差異点を中心に説明する。
【００５４】
前記第一実施形態と同様に、本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面に発生する隙間や残留応力の違いに基づく、透磁率や導電率などの電磁気的特性の違いを検出するものである。一方、溶射皮膜Ｆにおける表面部（基材Ｂとの界面と反対側、図１（ｂ）及び（ｃ）を参照）は、溶射の際に粗く形成される場合がある。このように、溶射皮膜Ｆの表面粗さに、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあった場合、そのばらつきがノイズとなって検査精度の低下に繋がる場合がある。
【００５５】
このため、本実施形態に係る品質評価方法では、予備検出工程及び検出工程において、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）に、周波数の異なる２種類の予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加する構成としている。そして、それぞれの周波数による予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）によって予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）に発生する２種類の信号の出力差を、予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。
【００５６】
具体的に、図７（ａ）、（ｂ）、及び図８を用いて説明する。本実施形態においては、予備検出工程及び検出工程において、図７（ａ）に示す如く、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の溶射皮膜Ｆで被覆された表面に、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａ（図７（ａ）における左側）と、高周波のキュービックセンサ３０ａ（図７（ａ）における右側）とを近接させ、同時に又は交互に予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加するのである。
【００５７】
ここで、渦電流の浸透深さδは、以下の数式１によって与えられる。数式１におけるｆ、μ、σはそれぞれ、励磁周波数、対象物の透磁率及び導電率を示している。
【００５８】
【数１】
【００５９】
数式１に示す如く、励磁周波数ｆが高くなると、浸透深さδは小さくなる。即ち、励磁周波数が高周波のキュービックセンサ３０ａによる渦電流の浸透深さδは、図７（ａ）における右側に示す如く、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａよりも浅くなるのである。なお、本明細書における渦電流の「浸透深さ」とは、「渦電流の強さが対象物の表面の約３７％になる深さ」を意味している。
【００６０】
このように、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａと、高周波のキュービックセンサ３０ａとは、渦電流の浸透深さδが異なる。つまり、渦電流の浸透深さδを調節することにより、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面だけでなく、表面粗さが現れる表面部のみにおける電磁気的特性の違いを検出することが可能となる。
【００６１】
そして、図７（ｂ）に示す如く、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）に発生する２種類の信号の出力差を差分結果Ｆｄとして、予備検出工程及び検出工程における予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。これにより、溶射皮膜Ｆの表面粗さに、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあっても、その影響を相殺でき、ばらつきによるノイズ成分を低減させることが可能となるのである。
【００６２】
［差分結果Ｆｄ］
差分結果Ｆｄの算出方法について、図８を用いて説明する。図８に示すように、検査器２３の交流電源は、励磁コイル３３ａに対して所定の交流励磁信号（励磁用交流電圧信号）Ｖ１を印加する。検査器２３は、励磁コイル３３ａに交流電源からの交流励磁信号Ｖ１が印加されたときの検出コイル３２ａから得られる検出信号（前記誘起電圧についての電圧信号）Ｖ２の大きさと、検出信号Ｖ２の交流励磁信号Ｖ１に対する位相差（位相遅れ）Φとを検出する。ここで、検査器２３には、位相差Φを検出するため、増幅された位相検波として、交流励磁信号Ｖ１（波形）が与えられる。
【００６３】
検出コイル３２ａによって検出される検出信号Ｖ２は、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の透磁率を反映する。つまり、計測部位６ａの透磁率が高くなると、前述のような渦電流の発生にともなう磁束が増して検出信号Ｖ２が大きくなる。逆に、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の透磁率が低くなると、渦電流の発生にともなう磁束が減って検出信号Ｖ２が小さくなる。この渦電流に基づく検出信号Ｖ２を定量化（数値化）するため、検出信号Ｖ２の大きさの値である振幅値Ｙと、検出信号Ｖ２の交流励磁信号Ｖ１に対する位相差Φに起因する値である値Ｘ（＝ＹｃｏｓΦ）とを定義するのである。
【００６４】
ここで、差分結果Ｆｄは、以下の数式２によって与えられる。数式２におけるＸａ、Ｙａはそれぞれ、渦電流の浸透深さδが深い、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａで計測した、位相差Φに起因する値Ｘ、及び、振幅値Ｙを示している。また、Ｘｂ、Ｙｂはそれぞれ、渦電流の浸透深さδが浅い、励磁周波数が高周波のキュービックセンサ３０ａで計測した、位相差Φに起因する値Ｘ、及び、振幅値Ｙを示している。
【００６５】
【数２】
【００６６】
［第三実施形態］
次に、図９（ａ）及び（ｂ）を用いて、第三実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法の対象である、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における基材Ｂは非磁性材料で形成されている。そして、本実施形態に係る品質評価方法では、予備検出工程及び検出工程において、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の表面のうち溶射皮膜Ｆで被覆されていない側（図９における上側）、換言すれば非磁性材料である基材Ｂの側に、周波数の異なる２種類の予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加する構成としている。そして、それぞれの周波数による予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）によって予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）に発生する２種類の信号の出力差を、予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。
【００６７】
具体的に、図９（ａ）を用いて説明する。本実施形態においては、予備検出工程及び検出工程において、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の溶射皮膜Ｆで被覆されていない表面に、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａ（図９（ａ）における左側）と、高周波のキュービックセンサ３０ａ（図９（ａ）における右側）とを近接させ、同時に又は交互に予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加するのである。
【００６８】
前記の如く、励磁周波数ｆが高くなると、浸透深さδは小さくなるため、励磁周波数が高周波のキュービックセンサ３０ａによる渦電流の浸透深さδは、図９（ａ）における右側に示す如く、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａよりも浅くなるのである。この際、基材Ｂが非磁性材料で形成されているため、図９（ａ）に示す如く、溶射皮膜Ｆで被覆されている側にまで、十分な渦電流を浸透させることができるのである。
【００６９】
このように、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａと、高周波のキュービックセンサ３０ａとは、渦電流の浸透深さδが異なる。つまり、低周波のキュービックセンサ３０ａで溶射皮膜Ｆまでの浸透深さで計測し、高周波のキュービックセンサ３０ａで基材Ｂまでの浸透深さで計測することができる。
【００７０】
そして、図９（ｂ）に示す如く、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）に発生する２種類の信号の出力差を差分結果として、予備検出工程及び検出工程における予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。これにより、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面のみの検出結果を得ることができるのである。なお、本実施形態における２種類の信号の差分結果を算出する方法は、前記第二実施形態における方法と同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【００７１】
上記の如く、本実施形態においては、基材Ｂの側から計測することにより、溶射皮膜Ｆの表面粗さや基材Ｂの電磁気的特性のばらつきに影響されることなく、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面のみにおける電磁気的特性の違いを検出することが可能となるのである。
【００７２】
［検量線の補正方法］
次に、図１０を用いて、検量線の補正方法について説明する。
検量線を補正する際には、密着強度測定工程及び予備検出工程において、所定の基準温度条件下（本実施形態においては２０度）及び基準温度条件と異なる比較温度条件下（本実施形態においては３５度及び５度）での予備検査対象部品Ｗにおける、溶射皮膜Ｆの前記基材Ｂに対する密着強度を測定するとともに、予備検出信号を検出する。
【００７３】
そして、検量線作成工程において、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、基準温度条件下での基準検量線Ｌ０と、比較温度条件下での比較検量線Ｌ１・Ｌ２とを作成する。具体的には図１０（ａ）に示す如く、基準温度における検量線を基準検量線Ｌ０として作成し、基準温度よりも高い温度（本実施形態においては３５度）における比較検量線をＬ１、基準温度よりも低い温度（本実施形態においては５度）における比較検量線をＬ２として作成するのである。
【００７４】
その後、基準温度条件と比較温度条件との温度差、及び、基準検量線Ｌ０と比較検量線Ｌ１・Ｌ２との位置関係に基づいて、検出工程の温度条件に対応して基準検量線Ｌ０を平行移動する補正を行って検量線Ｌｒを作成する。
具体的には図１０（ａ）に示す如く、基準検量線Ｌ０と比較検量線Ｌ１とにおける、温度上昇（１５度）とそれぞれの位置関係から、矢印Ｒｈに示す如く温度変化に伴う検量線の移動量を算出する。同じく、基準検量線Ｌ０と比較検量線Ｌ２とにおける、温度低下（１５度）とそれぞれの位置関係から、矢印Ｒｌに示す如く温度変化に伴う検量線の移動量を算出するのである。そして、検出工程の温度条件が例えば１２度の場合は、基準検量線Ｌ０をマイナス８度（１２度−基準温度条件２０度）分に相当する移動量Ｒだけ下方に平行移動する補正を行い、検量線Ｌｒを作成するのである。
【００７５】
このように、検出工程における温度条件に対応して検量線Ｌを補正することにより、電磁気的特性を用いた計測に対する温度変化の影響を低減させることが可能となる。つまり、検出工程における温度が季節や天候によって変化した場合でも、その場における温度条件に対応した検量線Ｌを作成することが可能となるため、その影響を受けることがないのである。
【００７６】
上記の如く検量線Ｌを作成する場合は、図１０（ｂ）に示すごとく、密着強度が「下限強度」となる予備検査対象部品Ｗにおいて予備検出信号がゼロとなるように調整（ゼロ調整）することが好ましい。このようにゼロ調整することにより、検出信号から算出した密着強度Ｃ１と下限強度との比較が、数値の正負判断のみによりできるため、評価工程における検査対象部品Ｗの成膜品質の評価を容易に行うことが可能となる。
【００７７】
［第四実施形態］
次に、図１１を用いて、第四実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は記述の実施形態と同様に、基材Ｂの表面が溶射皮膜Ｆで被覆された検査対象部品Ｗの成膜品質を評価するものである。
そして、第一実施形態と同様に、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Ｗにおける、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を測定する、密着強度測定工程を備える。
【００７８】
また、第一実施形態と同様に、被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Ｗにおける表面のうち、溶射皮膜Ｆで被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一予備電磁気信号ＰＳｉを印加し、第一予備電磁気信号ＰＳｉによって予備検査対象部品Ｗのそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一予備検出信号ＰＳｏとして検出する、第一予備検出工程を備える。
さらに、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、第一予備検出工程で検出した第一予備検出信号ＰＳｏと、の関係より、第一検量線を作成する、第一検量線作成工程を備える。
そして、検査対象部品Ｗの表面のうち、溶射皮膜Ｆで被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号Ｓｉを印加し、第一電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗのそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号Ｓｏとして検出する、第一検出工程を備える。
【００７９】
また、第二実施形態と同様に、被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Ｗに、周波数の異なる２種類の第二予備電磁気信号ＰＳｉを印加し、それぞれの周波数による第二予備電磁気信号ＰＳｉによって予備検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第二予備検出信号ＰＳｏとして検出する、第二予備検出工程を備える。
さらに、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、第二予備検出工程で検出した第二予備検出信号ＰＳｏと、の関係より、第二検量線を作成する、第二検量線作成工程を備える。
そして、検査対象部品Ｗに、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号Ｓｉを印加し、それぞれの周波数による第二電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号Ｓｏとして検出する、第二検出工程を備える。
【００８０】
また、第三実施形態と同様に、基材Ｂが非磁性材料である場合に、被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Ｗにおける表面のうち溶射皮膜Ｆで被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三予備電磁気信号ＰＳｉを印加し、それぞれの周波数による第三予備電磁気信号ＰＳｉによって予備検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第三予備検出信号ＰＳｏとして検出する、第三予備検出工程を備える。
さらに、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、第三予備検出工程で検出した第三予備検出信号ＰＳｏと、の関係より、第三検量線を作成する、第三検量線作成工程を備える。
そして、検査対象部品Ｗの表面のうち溶射皮膜Ｆで被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号Ｓｉを印加し、それぞれの周波数による第三電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号Ｓｏとして検出する、第三検出工程を備える。
【００８１】
加えて、第一検量線と第一検出信号との関係、第二検量線と第二検出信号との関係、及び、第三検量線と第三検出信号との関係、のうち、少なくとも二つの関係より、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を算出して、検査対象部品Ｗにおける成膜品質を評価する、評価工程を備えるのである。
【００８２】
図１１は、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の溶射皮膜Ｆで被覆された表面において、周波数の異なる２種類の第二予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加して、第二予備検出信号ＰＳｏ（第二検出信号Ｓｏ）を検出する、第二予備検出工程（第二検出工程）と、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の溶射皮膜Ｆで被覆されていない表面において、周波数の異なる２種類の第三予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加して、第三予備検出信号ＰＳｏ（第三検出信号Ｓｏ）を検出する、第三予備検出工程（第三検出工程）と、を同時に行う様子を示している。
【００８３】
このように、本実施形態においては、前記第一実施形態から第三実施形態に係る品質評価方法を組み合わせて、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における成膜品質を評価する構成としている。このように、複数種類の品質評価方法を組み合わせることにより、検査対象部品Ｗにおける成膜品質の評価精度を向上させることが可能となるのである。
【００８４】
なお、本実施形態においては、２種類の品質評価方法を組み合わせる構成としたが、３種類の品質評価方法を組み合わせることとしても差し支えない。この場合は、２種類以上の品質評価方法における評価で成膜品質が「良」と判定された検査対象部品Ｗの成膜品質を最終的に「良」と判断するのである。
【００８５】
［第五実施形態］
次に、図１２を用いて、第五実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は記述の実施形態と同様に、基材Ｂの表面が溶射皮膜Ｆで被覆された検査対象部品Ｗの成膜品質を評価するものである。
【００８６】
そして、第一実施形態と同様に、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の検査対象部品Ｗにおける表面のうち、溶射皮膜Ｆで被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号Ｓｉを印加し、第一電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗのそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号Ｓｏとして検出する、第一検出工程を備える。
【００８７】
また、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の検査対象部品Ｗに、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号Ｓｉを印加し、それぞれの周波数による第二電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号Ｓｏとして検出する、第二検出工程を備える。
【００８８】
さらに、基材Ｂが非磁性材料である場合に、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の検査対象部品Ｗにおける表面のうち溶射皮膜Ｆで被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号Ｓｉを印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号Ｓｏとして検出する、第三検出工程を備える。
【００８９】
そして、評価工程において、第一検出信号、第二検出信号、及び、第三検出信号の何れか二つの信号のうち一方を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに二つの信号のうち他方を示す第二の座標軸と、から定められる座標平面を用い、二つの信号の値から定まる座標平面上の点の分布に基づき、座標平面における許容誤差領域を予め設定し、二つの信号の値から定まる座標平面上の点が、許容誤差領域内にあるか否かにより、検査対象部品における成膜品質を評価するのである。
【００９０】
評価工程における評価方法について、図１２を用いて説明する。
図１２に示すように、まず、二つの信号の値から定まる座標平面上の点の分布から、多数の良品データの分布に最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向（長軸方向）を求める。第一主成分の方向が求まると、その方向に直交する方向として、第二主成分の方向（短軸方向）が定まる。
【００９１】
このようにして求めた第一主成分及び第二主成分の方向を、それぞれ許容誤差領域を規定する楕円（以下「設定楕円」という。）の長軸及び短軸の方向とする。そして、長軸と短軸との交点が、多数の良品データにおける分布の中心を示す値から定まる。
【００９２】
このように、長軸・短軸の方向及びこれらの交点を求めた後、多数の良品データの分布を、長軸の方向を広がりの方向として交点における値を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有することとして、楕円の焦点及び焦点からの距離を定め、設定楕円を決定する。
すなわち、図１２に示すように、多数の良品データの分布を、長軸の方向を広がりの方向とし、長軸における短軸との交点における値を平均μとした場合、つまり交点で交わる長軸及び短軸から定まる座標平面において交点を原点とした場合（μ＝０の場合）の、標準偏差σ（分散：σ２）とする正規分布Ｎ（μ、σ２）とする（正規分布曲線参照）。
【００９３】
本実施形態においては、設定楕円を決定するに際し、前記正規分布における所定の広がり（限界値）として、μ±３σの範囲を用いる。つまり、設定楕円はその長軸の方向について交点を中心として±３σの広がりを有することとする。
このように、多数の良品データの分布を正規分布とした場合におけるμ±３σの範囲を、長軸の方向の広がりとして用いることにより、設定楕円の長軸の長さが決定する。そして、この長軸の長さと、多数の良品データにおける分布の短軸方向のバラツキに基づき、楕円の焦点を求める。これにより、設定楕円が決定する（３σの楕円）。
また、設定楕円を決定するに際しては、多数の良品データにおける分布のバラツキに基づき、その二つの信号の平均値等から、多数の良品データがほぼ全部含まれるように長軸上の点となる焦点を予め求めた後、前述した正規分布におけるμ±３σの広がりを用い、焦点からの距離を決定することで、設定楕円を決定することとしてもよい。
このように、許容誤差領域を設定するに際し、長軸の方向について正規分布におけるμ±３σの広がりを有する楕円を用いることにより、長軸の方向については理論上約９９．７％の良品データ４２が含まれることとなる。
以上のようにして、設定楕円を決定することで、座標平面上における許容誤差領域を設定する。
【００９４】
ここで、多数の良品データの分布を長軸の方向についての正規分布として設定楕円を決定する場合における、分離値と楕円の広がりとの関係について説明する。
前述したように、設定楕円である境界線上の計測点は、分離値＝１となる。したがって、図１２に示すように、前述した正規分布におけるμ±３σの広がりを有する楕円（３σの楕円）である許容誤差領域の境界線上は、分離値＝１となる。
これに対し、許容誤差領域の境界線の形状である３σの楕円と相似形であって、交点を原点とし、設定楕円を決定する際に用いた場合と同様の正規分布におけるμ±６σの広がりを有する楕円（６σの楕円）上は、分離値＝２となる。同様にして正規分布におけるμ±９σの広がりを有する楕円（９σの楕円）上は、分離値＝３となる。
したがって、図１２に示す座標平面においては、ＮＧデータは、分離値が約３となる位置に分布していることとなる。
【００９５】
以上のようにして許容誤差領域を設定することにより、検査対象部品における成膜品質の評価に際し、検査対象部品Ｗの温度状況や形状誤差等の影響による検出信号のばらつき（計測誤差）を、それぞれのばらつきの傾向性に応じた範囲で許容することができ、検査対象部品Ｗの性状に応じた正確な判定（均等な評価）を行うことが可能となる。
また、本実施形態によれば、検出信号と密着強度との関係によらずに成膜品質を評価できるため、密着強度測定工程を行う必要がなく、評価に係る設備コストや時間コストを低減させることが可能となる。
【符号の説明】
【００９６】
２０ 検査装置
３０ センサ
Ｓｉ 電磁気信号
Ｓｏ 検出信号
Ｂ 基材
Ｆ 溶射皮膜
Ｗ 検査対象部品（予備検査対象部品）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶射皮膜の品質評価方法に関し、より詳細には、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面処理方法として、溶射材と呼ばれる材料を基材に吹き付け、溶射皮膜を形成する溶射が用いられている。溶射の例としては、溶射材をその溶融点以下の温度で、且つ、高速度のガス流中で加速し、基材に高速で衝突させて皮膜を形成するコールドスプレー法があり、それに用いる装置の構成についても知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４２６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記コールドスプレー法などの溶射による表面処理において、現状では、皮膜を形成した基材の切断検査による皮膜の断面観察や、基材からの皮膜の引き剥がし試験など、破壊試験でしか成膜品質を保証することができなかった。このため、全数検査による成膜品質の検査を行うことができなかったのである。
特に、コールドスプレー法によれば溶射材の粉末を固相状態のまま基材の表面に吹き付けるために、スプレーガンの先端部等で目詰まりが発生する可能性があり、皮膜の品質を保証する必要性が高かった。
【０００５】
そこで本発明は上記現状に鑑み、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を、非破壊で評価することが可能となる、溶射皮膜の品質評価方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に予備電磁気信号を印加し、該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する予備検出信号を検出する、予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、検量線を作成する、検量線作成工程と、前記検査対象部品に電磁気信号を印加し、該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する検出信号を検出する、検出工程と、前記検量線作成工程で作成した検量線と、前記検出工程で検出した検出信号と、の関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備えるものである。
【０００８】
請求項２においては、前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、前記予備電磁気信号を印加し、該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、前記検出工程において、前記検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、前記電磁気信号を印加し、該電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、前記検出信号として検出するものである。
【０００９】
請求項３においては、前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品に、周波数の異なる２種類の前記予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、前記検出工程において、前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の前記電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記検出信号として検出するものである。
【００１０】
請求項４においては、前記基材は非磁性材料で形成され、前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の前記予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、前記検出工程において、前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の前記電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記検出信号として検出するものである。
【００１１】
請求項５においては、前記密着強度測定工程及び前記予備検出工程において、所定の基準温度条件下及び基準温度条件と異なる比較温度条件下での前記予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定するとともに、予備検出信号を検出し、前記検量線作成工程において、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、基準温度条件下での基準検量線と、比較温度条件下での比較検量線とを作成した後に、基準温度条件と比較温度条件との温度差、及び、基準検量線と比較検量線との位置関係に基づいて、前記検出工程の温度条件に対応して前記基準検量線を平行移動する補正を行って前記検量線を作成するものである。
【００１２】
請求項６においては、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一予備電磁気信号を印加し、該第一予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一予備検出信号として検出する、第一予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第一予備検出工程で検出した第一予備検出信号と、の関係より、第一検量線を作成する、第一検量線作成工程と、前記検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二予備検出信号として検出する、第二予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第二予備検出工程で検出した第二予備検出信号と、の関係より、第二検量線を作成する、第二検量線作成工程と、前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、前記基材が非磁性材料である場合に、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三予備検出信号として検出する、第三予備検出工程と、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第三予備検出工程で検出した第三予備検出信号と、の関係より、第三検量線を作成する、第三検量線作成工程と、前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、前記第一検量線と前記第一検出信号との関係、前記第二検量線と前記第二検出信号との関係、及び、前記第三検量線と前記第三検出信号との関係、のうち、少なくとも二つの関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備えるものである。
【００１３】
請求項７においては、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、前記基材が非磁性材料である場合に、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、前記第一検出信号、第二検出信号、及び、第三検出信号の何れか二つの信号のうち一方を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記二つの信号のうち他方を示す第二の座標軸と、から定められる座標平面を用い、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、前記検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
本発明により、基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を、非破壊で評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は検査対象部品を示した斜視図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ基材を溶射皮膜で被覆した部分の拡大図。
【図２】（ａ）は溶射皮膜の基材に対する密着強度を測定する工程を示した概略図、（ｂ）は電磁気信号によって検査対象部品に発生する検出信号を検出する工程を示した概略図。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第一実施例及び第二実施例に係るセンサを示した概略図。
【図４】（ａ）第三実施例に係るセンサを示した概略図、（ｂ）は検量線の作成方法を示した図。
【図５】第一実施形態に係る品質評価方法を示した図。
【図６】（ａ）は第一実施形態に係る品質評価方法における出力値を示した図、（ｂ）は同じく第一実施形態に係る品質評価方法における出力差を示した図。
【図７】（ａ）は第二実施形態に係る品質評価方法を示した図、（ｂ）は同じく第二実施形態に係る品質評価方法における渦電流の差分結果を示した図。
【図８】渦流計測における交流励磁信号と検出信号との関係を示す図。
【図９】（ａ）は第三実施形態に係る品質評価方法を示した図、（ｂ）は同じく第三実施形態に係る品質評価方法における渦電流の差分結果を示した図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ検量線の補正方法を示した図。
【図１１】第四実施形態に係る品質評価方法を示した図。
【図１２】第五実施形態に係る品質評価方法において第一検出信号及び第二検出信号の計測結果例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００１８】
［検査対象部品Ｗ］
本発明において成膜品質の評価の対象となる検査対象部品Ｗを、図１（ａ）から（ｃ）を用いて説明する。なお、後述する予備検査対象部品Ｗの構成は、検査対象部品Ｗの構成と略同一である。
検査対象部品Ｗは図１（ａ）に示す如く、基材Ｂの表面が溶射による皮膜（以下、単に「溶射皮膜」と記載する）Ｆで被覆されている。具体的には、金属やセラミックス等の溶射材と呼ばれる材料を基材Ｂに吹き付けることにより、溶射皮膜Ｆが形成されているのである。本実施形態においては、溶射の方法の一態様として、溶射材をその溶融点以下の温度で、且つ、高速度のガス流中で加速し、基材Ｂに高速で衝突させて溶射皮膜Ｆを形成する、コールドスプレー法が用いられている。コールドスプレー法によれば、通常の溶射と比較して低温度の条件下で溶射皮膜Ｆが形成されるため、熱による材料の特性変化、溶射皮膜Ｆ中の酸化を低減させることが可能となる。
【００１９】
コールドスプレー法によって形成した溶射皮膜Ｆは、コールドスプレー装置による溶射材に対する設定圧力によって、その成膜品質に違いが生じる。
具体的に、図１（ｂ）及び（ｃ）を用いて説明する。図１（ｂ）における検査対象部品Ｗｈは図１（ｃ）における検査対象部品Ｗｌと比較して、コールドスプレー装置の設定圧力を大きくしたものである。図１（ｂ）及び（ｃ）に示す如く、検査対象部品Ｗｈにおける溶射皮膜Ｆｈは溶射皮膜Ｆｌと比較して、基材Ｂｈ（Ｂｌ）との界面における粒子のめり込み量が大きくなる。このため、溶射皮膜Ｆｈの基材Ｂｈに対するアンカー効果は溶射皮膜Ｆｌの基材Ｂｌに対するアンカー効果よりも大きくなる。
【００２０】
また、溶射皮膜Ｆｈの内部に残留する応力は溶射皮膜Ｆｌよりも大きくなる。さらに、溶射皮膜Ｆｈ（Ｆｌ）内や、溶射皮膜Ｆｈ（Ｆｌ）と基材Ｂｈ（Ｂｌ）との界面における隙間はそれぞれ、検査対象部品Ｗｈのほうが検査対象部品Ｗｌよりも小さくなる。
このような検査対象部品Ｗｈと検査対象部品Ｗｌとの違いにより、溶射皮膜Ｆｈの基材Ｂｈに対する密着強度は溶射皮膜Ｆｌの基材Ｂｌに対する密着強度よりも大きくなるのである。このような密着強度としては、検査対象部品Ｗに求められる下限の強度が予め定められおり、本明細書においては、この下限を「下限強度」として記載する。
【００２１】
上記の如く、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの密着強度の違いには、溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面に発生する隙間や残留応力も影響している。本発明に係る溶射皮膜の品質評価方法は、このような検査対象部品Ｗにおける隙間や残留応力の違いに基づく、透磁率や導電率などの電磁気的特性の違いを検出し、非破壊での検査対象部品Ｗにおける溶射皮膜Ｆの成膜品質の評価に活用するものである。
【００２２】
［密着強度測定工程］
次に、図２から図６を用いて、第一実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る品質評価方法では、まず、密着強度測定工程において、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の水準試験片である予備検査対象部品Ｗにおける、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を測定する。
【００２３】
具体的に本実施形態においては、図２（ａ）に示す如く、水準試験片である予備検査対象部品Ｗにおける溶射皮膜Ｆが形成された面に、エポキシ樹脂からなる測定治具Ｒを密着させる。そして、測定治具Ｒに力を加えて、図２（ａ）中の矢印Ａの如く所定の速度で移動させる。このように、溶射皮膜Ｆに密着された測定治具Ｒを矢印Ａ方向へ移動させることで、溶射皮膜Ｆが基材Ｂから剥離することとなる。
その後、基材Ｂからの溶射皮膜Ｆの剥離のしかたを計測し、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を測定する、いわゆる引き剥がし試験を行うのである。
【００２４】
なお、本実施形態における密着強度測定工程においては、上記の如く引き剥がし試験を用いたが、水準試験片である予備検査対象部品Ｗの切断検査による溶射皮膜Ｆの断面観察など、他の方法を用いることが可能である。即ち、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を測定することができれば他の方法でも差し支えなく、その具体的方法は限定されるものではない。
【００２５】
［予備検出工程］
次に、予備検出工程において、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の水準試験片である予備検査対象部品Ｗに予備電磁気信号ＰＳｉを印加し、予備電磁気信号ＰＳｉによって予備検査対象部品Ｗに発生する予備検出信号ＰＳｏを検出する。
【００２６】
具体的には図２（ｂ）に示す如く、汎用的な電子計算機である制御装置２１、電圧計２２、交流電源を備えた検査器２３、及び、センサ３０を備えた検査装置２０を、予備検査対象部品Ｗの近傍に設置する。検査装置２０における各部は電気的に接続され、通信可能に構成されている。そして、センサ３０を予備検査対象部品Ｗに近接させて配置するのである。
【００２７】
さらに、検査器２３がセンサ３０を、予備検査対象部品Ｗに予備電磁気信号ＰＳｉを印加し、予備検査対象部品Ｗから予備検出信号ＰＳｏを検出するように制御する。予備検出信号ＰＳｏは電圧計２２で計測され、その計測結果は制御装置２１で記憶・演算処理などがされる。
なお、本実施形態においては密着強度測定工程の後に予備検出工程を行う構成としたが、その順序は逆にしても差し支えない。つまり、予備検出工程の後に密着強度測定工程を行う構成とすることも可能である。
【００２８】
［センサ３０］
センサ３０には様々な態様があり、いずれも本実施形態に係る品質評価方法に用いることが可能である。以下、図３（ａ）、（ｂ）、及び図４（ａ）を用いて、第一実施例から第三実施例の順にそれぞれのセンサ３０の態様について説明する。
図３（ａ）は、第一実施例に係るセンサ３０として用いられるキュービックセンサ３０ａを示している。キュービックセンサ３０ａは、いわゆる渦流計測用センサであり、予備検査対象部品Ｗにおける、表面からの距離に対する硬さと透磁率との関係を用いるものである。
【００２９】
本実施例に係るキュービックセンサ３０ａは、励磁部及び検出部を具備する。励磁部は予備検査対象部品Ｗと対向して配置された状態で、予備電磁気信号ＰＳｉである所定の交流励磁信号を印加する。検出部は、交流励磁信号が印加された励磁部により予備検査対象部品Ｗに生じた渦電流による予備検出信号ＰＳｏを検出する。
【００３０】
励磁部は、励磁コイル３３ａ・３３ａが、略立方体形状の非磁性ボビン３１ａに巻回されて構成されている。具体的には、励磁コイル３３ａ・３３ａは、非磁性ボビン３１ａの上面と下面とで交差するように、直交して巻回されているのである。
励磁コイル３３ａ・３３ａのそれぞれの両端（両端子）は、検査器２３の交流電源に接続されている。つまり、励磁コイル３３ａ・３３ａは予備検査対象部品Ｗに対して所定の交流励磁信号を印加するための励磁コイルである。
【００３１】
検出部は、励磁コイル３３ａ・３３ａにおける二つの交差部分のうち、下側の一方に配設された検出コイル３２ａを備える。検出コイル３２ａは、非磁性ボビン３１ａの下面における、励磁コイル３３ａ・３３ａにおける下側の交差部分の略中央部に配置されている。
本実施形態においては、検出コイル３２ａには薄膜プレーナコイルが用いられるが、パンケーキコイル等、他のコイルを用いることも可能である。
検出コイル３２ａの両端（両端子）は、検査器２３に接続されている。つまり、検出コイル３２ａは交流励磁信号が印加された予備検査対象部品Ｗから渦電流による予備検出信号ＰＳｏを検出するのである。
【００３２】
上記の如く構成されたキュービックセンサ３０ａを用いて、予備検査対象部品Ｗにおける予備検出信号ＰＳｏの検出を行う場合は、検出コイル３２ａが予備検査対象部品Ｗに対向する姿勢で、キュービックセンサ３０ａを予備検査対象部品Ｗに近接配置した状態で、交流電源により励磁コイル３３ａ・３３ａのそれぞれに予備電磁気信号ＰＳｉとして電圧を印加する。励磁コイル３３ａ・３３ａに電流が流れた瞬間には、図３（ａ）中の矢印α１に示す如く右ネジの法則に従って回転磁界が発生する。そして、この回転磁界により電磁誘導を起こし、電磁誘導によって予備検査対象部品Ｗに渦電流を発生させるのである。さらに、予備検査対象部品Ｗの表面における渦電流の発生にともない、検出コイル３２ａに磁束を貫通させ、検出コイル３２ａに誘起電圧を発生させる。そして、検出コイル３２ａによって誘起電圧を予備検出信号ＰＳｏとして計測するのである。
【００３３】
本実施例に係るキュービックセンサ３０ａによれば上記の如く、予備検査対象部品Ｗに接触することなく、リフトオフによる磁界強度の減衰が小さい水平磁界を発生させ、この水平磁界を予備検出信号ＰＳｏの検出に用いている。このため、キュービックセンサ３０ａの予備検査対象部品Ｗからのリフトオフの影響を小さくすることが可能となる。
【００３４】
図３（ｂ）は、第二実施例に係るセンサ３０として用いられるＵコアセンサ３０ｂを示している。Ｕコアセンサ３０ｂについても、第一実施例に係るキュービックセンサ３０ａと同様に渦流計測用センサであり、その形状を除いては略同一の構成である。このため、以下では第一実施例との差異点を中心に説明する。
【００３５】
本実施例に係るＵコアセンサ３０ｂにおける励磁部は、励磁コイル３３ｂが、略Ｕ字形状の非磁性ボビン３１ｂの中央部に巻回されて構成されている。検出部は、非磁性ボビン３１ｂの下側の両先端部における中間位置に配置されている。
【００３６】
上記の如く構成されたＵコアセンサ３０ｂを用いて、予備検査対象部品Ｗにおける予備検出信号ＰＳｏの検出を行う場合は、検出コイル３２ｂが予備検査対象部品Ｗに対向する姿勢で、Ｕコアセンサ３０ｂを予備検査対象部品Ｗに近接配置した状態で、交流電源により励磁コイル３３ｂに予備電磁気信号ＰＳｉとして電圧を印加する。励磁コイル３３ｂに電流が流れた瞬間には、図３（ｂ）中の矢印α２に示す如く右ネジの法則に従って磁界が発生する。そして、この磁界により電磁誘導を起こし、電磁誘導によって予備検査対象部品Ｗに渦電流を発生させるのである。さらに、予備検査対象部品Ｗの表面における渦電流の発生にともない、検出コイル３２ｂに磁束を貫通させ、検出コイル３２ｂに誘起電圧を発生させる。そして、検出コイル３２ｂによって誘起電圧を予備検出信号ＰＳｏとして計測するのである。
【００３７】
本実施例に係るＵコアセンサ３０ｂによっては、予備検査対象部品Ｗに接触することなく、予備検査対象部品Ｗに生じる水平磁界を収束させることができる。このため、予備検出信号ＰＳｏの出力を大きくして検出しやすくすることが可能となる。
【００３８】
図４（ａ）は、第三実施例に係るセンサ３０として用いられる電位差センサ３０ｃを示している。電位差センサ３０ｃは、いわゆる交流電位差法における探針プローブ３１ｃ・３１ｃを備えており、予備検査対象部品Ｗにおける導電率を用いるものである。探針プローブ３１ｃ・３１ｃは、それぞれ検査器２３の交流電源に接続されている。
【００３９】
上記の如く構成された電位差センサ３０ｃを用いて、予備検査対象部品Ｗにおける予備検出信号ＰＳｏの検出を行う場合は、探針プローブ３１ｃ・３１ｃを予備検査対象部品Ｗと接触して配置した状態で、予備電磁気信号ＰＳｉである所定の交流電圧を印加する。そして、交流電圧により図４中の矢印βの如く予備検査対象部品Ｗに流れた電流によって生じる探針プローブ３１ｃ・３１ｃの間の電位差を、予備検出信号ＰＳｏとして検出するのである。
【００４０】
本実施例に係る電位差センサ３０ｃによれば上記の如く、予備検査対象部品Ｗにおける導電率を用いているため、計測原理がシンプルであり、予備検査対象部品Ｗの電気的特性のみを測定することが可能となる。
【００４１】
［検量線作成工程］
次に、検量線作成工程において、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、予備検出工程で検出した予備検出信号ＰＳｏと、の関係より、検量線Ｌを作成する。
【００４２】
具体的には図４（ｂ）に示す点Ｐ１から点Ｐ４の如く、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗごとに、密着強度と予備検出信号ＰＳｏとが対応する位置にそれぞれの点をプロットする。その後、点Ｐ１から点Ｐ４のプロット位置に基づいて、点Ｐ１から点Ｐ４の近傍を検量線Ｌが通過するように検量線Ｌを作成するのである。
【００４３】
［検出工程］
次に、検出工程において、検査対象である検査対象部品Ｗに電磁気信号Ｓｉを印加し、電磁気信号によって検査対象部品Ｗに発生する検出信号Ｓｏを検出する。この検出工程では、前記検査装置２０を用いて、予備検出工程と同様の手法で、予備検査対象部品Ｗに替えて検査対象部品Ｗにおける検出信号Ｓｏを検出する。即ち、第一実施例から第三実施例のセンサ３０である、キュービックセンサ３０ａ、Ｕコアセンサ３０ｂ、電位差センサ３０ｃのいずれかのうち、予備検出工程で用いたセンサ３０を用いて検出信号Ｓｏを検出するのである。
【００４４】
［評価工程］
次に、評価工程において、検量線作成工程で作成した検量線Ｌと、検出工程で検出した検出信号Ｓｏと、の関係より、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を算出して、検査対象部品Ｗにおける成膜品質を評価する。
【００４５】
具体的には、検出工程で検出した検出信号Ｓｏの値が図４（ｂ）に示すＳ１であった場合、Ｓ１に対応する検量線Ｌ上の点Ｑをとり、点Ｑに対応する密着強度Ｃ１を検査対象部品Ｗにおける溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度として算出する。そして、この密着強度Ｃ１が検査対象部品Ｗに求められる下限である下限強度よりも大きいか否かにより、検査対象部品Ｗにおける成膜品質を評価する。詳細には、密着強度Ｃ１が下限強度よりも大きければ成膜品質を「良」として、密着強度Ｃ１が下限強度よりも小さければ成膜品質を「不良」として、評価するのである。
【００４６】
上記の如く、本実施形態に係る品質評価方法によれば、基材Ｂの表面が溶射皮膜Ｆで被覆された検査対象部品Ｗにおける成膜品質を、非破壊で評価することが可能となる。このため、検査対象部品Ｗを全数検査によって成膜品質の検査を行うことができるのである。
また、コールドスプレー法では溶射材の粉末を固相状態のまま基材の表面に吹き付けるために、スプレーガンの先端部等で目詰まりが発生する可能性がある。このため、コールドスプレー法による溶射皮膜Ｆを検査する場合は、溶射皮膜Ｆの成膜品質を全数検査により保証できる点が特に有効となるのである。
【００４７】
［検出信号Ｓｏ］
上記の如く、本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面に発生する隙間や残留応力の違いに基づく、透磁率や導電率などの電磁気的特性の違いを検出するものである。一方、基材Ｂ自体の電磁気的特性に、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあった場合、そのばらつきがノイズとなって検査精度の低下に繋がる場合がある。
【００４８】
このため、本実施形態では、予備検出工程及び検出工程において、図５に示す如く、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の表面のうち、溶射皮膜Ｆで被覆された側（図５における上側）と、被覆されていない側（図５における下側）と、の両面にキュービックセンサ３０ａを近接させ、同時に又は交互に予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加する構成としている。そして、予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）によって予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。
【００４９】
具体的に、図５、図６（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）に示す出力値Ｄ１１からＤ１３は、図５に示す溶射皮膜Ｆで被覆された側の面で検出した値であり、出力値Ｄ２１からＤ２３は、図５に示す溶射皮膜Ｆで被覆されていない側の面で検出した値である。つまり、出力値Ｄ１１からＤ１３は、溶射皮膜Ｆ内や溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面に加えて、基材Ｂ自体の電磁気的特性が反映された値である。一方、出力値Ｄ２１からＤ２３は、基材Ｂの電磁気的特性のみが反映された値である。ここで、出力値Ｄ１１とＤ２１、出力値Ｄ１２とＤ２２、出力値Ｄ１３とＤ２３はそれぞれ、同じ予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）あるいは検査対象部位において検出した値である。
【００５０】
そして、出力値Ｄ１１とＤ２１との出力差であるｄ１を図６（ｂ）における検出信号Ｄ３１とし、同様に、出力値Ｄ１２（Ｄ１３）とＤ２２（Ｄ２３）との出力差であるｄ２（ｄ３）を図６（ｂ）における検出信号Ｄ３２（Ｄ３３）とする。そして、これらの検出信号Ｄ３１からＤ３３を、予備検出工程及び検出工程における予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。
【００５１】
上記の如く構成することにより、溶射皮膜Ｆ内や溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面に加えて基材Ｂ自体の電磁気的特性が反映された出力値Ｄ１１からＤ１３と、基材Ｂの電磁気的特性のみが反映された出力値Ｄ２１からＤ２３と、の差分値を予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）としている。これにより、基材Ｂ自体の電磁気的特性（本実施形態においては透磁率）に、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあっても、その影響を相殺でき、ばらつきによるノイズ成分を低減させることが可能となるのである。
【００５２】
なお、図５以下に示す図において、センサ３０としてはキュービックセンサ３０ａを用いて渦流計測を行うものとして説明するが、他のセンサ及び検査方法を採用することも可能である。
【００５３】
［第二実施形態］
次に、図７及び図８を用いて、第二実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態以下に説明する実施形態において、前記第一実施形態と同様の構成はその詳細な説明を省略することとし、差異点を中心に説明する。
【００５４】
前記第一実施形態と同様に、本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面に発生する隙間や残留応力の違いに基づく、透磁率や導電率などの電磁気的特性の違いを検出するものである。一方、溶射皮膜Ｆにおける表面部（基材Ｂとの界面と反対側、図１（ｂ）及び（ｃ）を参照）は、溶射の際に粗く形成される場合がある。このように、溶射皮膜Ｆの表面粗さに、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあった場合、そのばらつきがノイズとなって検査精度の低下に繋がる場合がある。
【００５５】
このため、本実施形態に係る品質評価方法では、予備検出工程及び検出工程において、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）に、周波数の異なる２種類の予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加する構成としている。そして、それぞれの周波数による予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）によって予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）に発生する２種類の信号の出力差を、予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。
【００５６】
具体的に、図７（ａ）、（ｂ）、及び図８を用いて説明する。本実施形態においては、予備検出工程及び検出工程において、図７（ａ）に示す如く、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の溶射皮膜Ｆで被覆された表面に、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａ（図７（ａ）における左側）と、高周波のキュービックセンサ３０ａ（図７（ａ）における右側）とを近接させ、同時に又は交互に予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加するのである。
【００５７】
ここで、渦電流の浸透深さδは、以下の数式１によって与えられる。数式１におけるｆ、μ、σはそれぞれ、励磁周波数、対象物の透磁率及び導電率を示している。
【００５８】
【数１】
【００５９】
数式１に示す如く、励磁周波数ｆが高くなると、浸透深さδは小さくなる。即ち、励磁周波数が高周波のキュービックセンサ３０ａによる渦電流の浸透深さδは、図７（ａ）における右側に示す如く、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａよりも浅くなるのである。なお、本明細書における渦電流の「浸透深さ」とは、「渦電流の強さが対象物の表面の約３７％になる深さ」を意味している。
【００６０】
このように、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａと、高周波のキュービックセンサ３０ａとは、渦電流の浸透深さδが異なる。つまり、渦電流の浸透深さδを調節することにより、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面だけでなく、表面粗さが現れる表面部のみにおける電磁気的特性の違いを検出することが可能となる。
【００６１】
そして、図７（ｂ）に示す如く、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）に発生する２種類の信号の出力差を差分結果Ｆｄとして、予備検出工程及び検出工程における予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。これにより、溶射皮膜Ｆの表面粗さに、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）ごとあるいは検査対象部位ごとにばらつきがあっても、その影響を相殺でき、ばらつきによるノイズ成分を低減させることが可能となるのである。
【００６２】
［差分結果Ｆｄ］
差分結果Ｆｄの算出方法について、図８を用いて説明する。図８に示すように、検査器２３の交流電源は、励磁コイル３３ａに対して所定の交流励磁信号（励磁用交流電圧信号）Ｖ１を印加する。検査器２３は、励磁コイル３３ａに交流電源からの交流励磁信号Ｖ１が印加されたときの検出コイル３２ａから得られる検出信号（前記誘起電圧についての電圧信号）Ｖ２の大きさと、検出信号Ｖ２の交流励磁信号Ｖ１に対する位相差（位相遅れ）Φとを検出する。ここで、検査器２３には、位相差Φを検出するため、増幅された位相検波として、交流励磁信号Ｖ１（波形）が与えられる。
【００６３】
検出コイル３２ａによって検出される検出信号Ｖ２は、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の透磁率を反映する。つまり、計測部位６ａの透磁率が高くなると、前述のような渦電流の発生にともなう磁束が増して検出信号Ｖ２が大きくなる。逆に、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の透磁率が低くなると、渦電流の発生にともなう磁束が減って検出信号Ｖ２が小さくなる。この渦電流に基づく検出信号Ｖ２を定量化（数値化）するため、検出信号Ｖ２の大きさの値である振幅値Ｙと、検出信号Ｖ２の交流励磁信号Ｖ１に対する位相差Φに起因する値である値Ｘ（＝ＹｃｏｓΦ）とを定義するのである。
【００６４】
ここで、差分結果Ｆｄは、以下の数式２によって与えられる。数式２におけるＸａ、Ｙａはそれぞれ、渦電流の浸透深さδが深い、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａで計測した、位相差Φに起因する値Ｘ、及び、振幅値Ｙを示している。また、Ｘｂ、Ｙｂはそれぞれ、渦電流の浸透深さδが浅い、励磁周波数が高周波のキュービックセンサ３０ａで計測した、位相差Φに起因する値Ｘ、及び、振幅値Ｙを示している。
【００６５】
【数２】
【００６６】
［第三実施形態］
次に、図９（ａ）及び（ｂ）を用いて、第三実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法の対象である、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における基材Ｂは非磁性材料で形成されている。そして、本実施形態に係る品質評価方法では、予備検出工程及び検出工程において、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の表面のうち溶射皮膜Ｆで被覆されていない側（図９における上側）、換言すれば非磁性材料である基材Ｂの側に、周波数の異なる２種類の予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加する構成としている。そして、それぞれの周波数による予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）によって予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）に発生する２種類の信号の出力差を、予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。
【００６７】
具体的に、図９（ａ）を用いて説明する。本実施形態においては、予備検出工程及び検出工程において、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の溶射皮膜Ｆで被覆されていない表面に、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａ（図９（ａ）における左側）と、高周波のキュービックセンサ３０ａ（図９（ａ）における右側）とを近接させ、同時に又は交互に予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加するのである。
【００６８】
前記の如く、励磁周波数ｆが高くなると、浸透深さδは小さくなるため、励磁周波数が高周波のキュービックセンサ３０ａによる渦電流の浸透深さδは、図９（ａ）における右側に示す如く、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａよりも浅くなるのである。この際、基材Ｂが非磁性材料で形成されているため、図９（ａ）に示す如く、溶射皮膜Ｆで被覆されている側にまで、十分な渦電流を浸透させることができるのである。
【００６９】
このように、励磁周波数が低周波のキュービックセンサ３０ａと、高周波のキュービックセンサ３０ａとは、渦電流の浸透深さδが異なる。つまり、低周波のキュービックセンサ３０ａで溶射皮膜Ｆまでの浸透深さで計測し、高周波のキュービックセンサ３０ａで基材Ｂまでの浸透深さで計測することができる。
【００７０】
そして、図９（ｂ）に示す如く、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）に発生する２種類の信号の出力差を差分結果として、予備検出工程及び検出工程における予備検出信号ＰＳｏ（検出信号Ｓｏ）として検出するのである。これにより、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面のみの検出結果を得ることができるのである。なお、本実施形態における２種類の信号の差分結果を算出する方法は、前記第二実施形態における方法と同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【００７１】
上記の如く、本実施形態においては、基材Ｂの側から計測することにより、溶射皮膜Ｆの表面粗さや基材Ｂの電磁気的特性のばらつきに影響されることなく、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における溶射皮膜Ｆ内や、溶射皮膜Ｆと基材Ｂとの界面のみにおける電磁気的特性の違いを検出することが可能となるのである。
【００７２】
［検量線の補正方法］
次に、図１０を用いて、検量線の補正方法について説明する。
検量線を補正する際には、密着強度測定工程及び予備検出工程において、所定の基準温度条件下（本実施形態においては２０度）及び基準温度条件と異なる比較温度条件下（本実施形態においては３５度及び５度）での予備検査対象部品Ｗにおける、溶射皮膜Ｆの前記基材Ｂに対する密着強度を測定するとともに、予備検出信号を検出する。
【００７３】
そして、検量線作成工程において、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、基準温度条件下での基準検量線Ｌ０と、比較温度条件下での比較検量線Ｌ１・Ｌ２とを作成する。具体的には図１０（ａ）に示す如く、基準温度における検量線を基準検量線Ｌ０として作成し、基準温度よりも高い温度（本実施形態においては３５度）における比較検量線をＬ１、基準温度よりも低い温度（本実施形態においては５度）における比較検量線をＬ２として作成するのである。
【００７４】
その後、基準温度条件と比較温度条件との温度差、及び、基準検量線Ｌ０と比較検量線Ｌ１・Ｌ２との位置関係に基づいて、検出工程の温度条件に対応して基準検量線Ｌ０を平行移動する補正を行って検量線Ｌｒを作成する。
具体的には図１０（ａ）に示す如く、基準検量線Ｌ０と比較検量線Ｌ１とにおける、温度上昇（１５度）とそれぞれの位置関係から、矢印Ｒｈに示す如く温度変化に伴う検量線の移動量を算出する。同じく、基準検量線Ｌ０と比較検量線Ｌ２とにおける、温度低下（１５度）とそれぞれの位置関係から、矢印Ｒｌに示す如く温度変化に伴う検量線の移動量を算出するのである。そして、検出工程の温度条件が例えば１２度の場合は、基準検量線Ｌ０をマイナス８度（１２度−基準温度条件２０度）分に相当する移動量Ｒだけ下方に平行移動する補正を行い、検量線Ｌｒを作成するのである。
【００７５】
このように、検出工程における温度条件に対応して検量線Ｌを補正することにより、電磁気的特性を用いた計測に対する温度変化の影響を低減させることが可能となる。つまり、検出工程における温度が季節や天候によって変化した場合でも、その場における温度条件に対応した検量線Ｌを作成することが可能となるため、その影響を受けることがないのである。
【００７６】
上記の如く検量線Ｌを作成する場合は、図１０（ｂ）に示すごとく、密着強度が「下限強度」となる予備検査対象部品Ｗにおいて予備検出信号がゼロとなるように調整（ゼロ調整）することが好ましい。このようにゼロ調整することにより、検出信号から算出した密着強度Ｃ１と下限強度との比較が、数値の正負判断のみによりできるため、評価工程における検査対象部品Ｗの成膜品質の評価を容易に行うことが可能となる。
【００７７】
［第四実施形態］
次に、図１１を用いて、第四実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は記述の実施形態と同様に、基材Ｂの表面が溶射皮膜Ｆで被覆された検査対象部品Ｗの成膜品質を評価するものである。
そして、第一実施形態と同様に、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Ｗにおける、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を測定する、密着強度測定工程を備える。
【００７８】
また、第一実施形態と同様に、被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Ｗにおける表面のうち、溶射皮膜Ｆで被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一予備電磁気信号ＰＳｉを印加し、第一予備電磁気信号ＰＳｉによって予備検査対象部品Ｗのそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一予備検出信号ＰＳｏとして検出する、第一予備検出工程を備える。
さらに、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、第一予備検出工程で検出した第一予備検出信号ＰＳｏと、の関係より、第一検量線を作成する、第一検量線作成工程を備える。
そして、検査対象部品Ｗの表面のうち、溶射皮膜Ｆで被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号Ｓｉを印加し、第一電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗのそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号Ｓｏとして検出する、第一検出工程を備える。
【００７９】
また、第二実施形態と同様に、被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Ｗに、周波数の異なる２種類の第二予備電磁気信号ＰＳｉを印加し、それぞれの周波数による第二予備電磁気信号ＰＳｉによって予備検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第二予備検出信号ＰＳｏとして検出する、第二予備検出工程を備える。
さらに、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、第二予備検出工程で検出した第二予備検出信号ＰＳｏと、の関係より、第二検量線を作成する、第二検量線作成工程を備える。
そして、検査対象部品Ｗに、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号Ｓｉを印加し、それぞれの周波数による第二電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号Ｓｏとして検出する、第二検出工程を備える。
【００８０】
また、第三実施形態と同様に、基材Ｂが非磁性材料である場合に、被覆条件がそれぞれ異なる複数の予備検査対象部品Ｗにおける表面のうち溶射皮膜Ｆで被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三予備電磁気信号ＰＳｉを印加し、それぞれの周波数による第三予備電磁気信号ＰＳｉによって予備検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第三予備検出信号ＰＳｏとして検出する、第三予備検出工程を備える。
さらに、被覆条件が対応する予備検査対象部品Ｗにおける、密着強度測定工程で測定した密着強度と、第三予備検出工程で検出した第三予備検出信号ＰＳｏと、の関係より、第三検量線を作成する、第三検量線作成工程を備える。
そして、検査対象部品Ｗの表面のうち溶射皮膜Ｆで被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号Ｓｉを印加し、それぞれの周波数による第三電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号Ｓｏとして検出する、第三検出工程を備える。
【００８１】
加えて、第一検量線と第一検出信号との関係、第二検量線と第二検出信号との関係、及び、第三検量線と第三検出信号との関係、のうち、少なくとも二つの関係より、溶射皮膜Ｆの基材Ｂに対する密着強度を算出して、検査対象部品Ｗにおける成膜品質を評価する、評価工程を備えるのである。
【００８２】
図１１は、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の溶射皮膜Ｆで被覆された表面において、周波数の異なる２種類の第二予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加して、第二予備検出信号ＰＳｏ（第二検出信号Ｓｏ）を検出する、第二予備検出工程（第二検出工程）と、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）の溶射皮膜Ｆで被覆されていない表面において、周波数の異なる２種類の第三予備電磁気信号ＰＳｉ（電磁気信号Ｓｉ）を印加して、第三予備検出信号ＰＳｏ（第三検出信号Ｓｏ）を検出する、第三予備検出工程（第三検出工程）と、を同時に行う様子を示している。
【００８３】
このように、本実施形態においては、前記第一実施形態から第三実施形態に係る品質評価方法を組み合わせて、予備検査対象部品Ｗ（検査対象部品Ｗ）における成膜品質を評価する構成としている。このように、複数種類の品質評価方法を組み合わせることにより、検査対象部品Ｗにおける成膜品質の評価精度を向上させることが可能となるのである。
【００８４】
なお、本実施形態においては、２種類の品質評価方法を組み合わせる構成としたが、３種類の品質評価方法を組み合わせることとしても差し支えない。この場合は、２種類以上の品質評価方法における評価で成膜品質が「良」と判定された検査対象部品Ｗの成膜品質を最終的に「良」と判断するのである。
【００８５】
［第五実施形態］
次に、図１２を用いて、第五実施形態に係る品質評価方法について説明する。
本実施形態に係る溶射皮膜の品質評価方法は記述の実施形態と同様に、基材Ｂの表面が溶射皮膜Ｆで被覆された検査対象部品Ｗの成膜品質を評価するものである。
【００８６】
そして、第一実施形態と同様に、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の検査対象部品Ｗにおける表面のうち、溶射皮膜Ｆで被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号Ｓｉを印加し、第一電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗのそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号Ｓｏとして検出する、第一検出工程を備える。
【００８７】
また、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の検査対象部品Ｗに、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号Ｓｉを印加し、それぞれの周波数による第二電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号Ｓｏとして検出する、第二検出工程を備える。
【００８８】
さらに、基材Ｂが非磁性材料である場合に、溶射皮膜Ｆの被覆条件がそれぞれ異なる複数の検査対象部品Ｗにおける表面のうち溶射皮膜Ｆで被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号Ｓｉを印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号Ｓｉによって検査対象部品Ｗに発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号Ｓｏとして検出する、第三検出工程を備える。
【００８９】
そして、評価工程において、第一検出信号、第二検出信号、及び、第三検出信号の何れか二つの信号のうち一方を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに二つの信号のうち他方を示す第二の座標軸と、から定められる座標平面を用い、二つの信号の値から定まる座標平面上の点の分布に基づき、座標平面における許容誤差領域を予め設定し、二つの信号の値から定まる座標平面上の点が、許容誤差領域内にあるか否かにより、検査対象部品における成膜品質を評価するのである。
【００９０】
評価工程における評価方法について、図１２を用いて説明する。
図１２に示すように、まず、二つの信号の値から定まる座標平面上の点の分布から、多数の良品データの分布に最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向（長軸方向）を求める。第一主成分の方向が求まると、その方向に直交する方向として、第二主成分の方向（短軸方向）が定まる。
【００９１】
このようにして求めた第一主成分及び第二主成分の方向を、それぞれ許容誤差領域を規定する楕円（以下「設定楕円」という。）の長軸及び短軸の方向とする。そして、長軸と短軸との交点が、多数の良品データにおける分布の中心を示す値から定まる。
【００９２】
このように、長軸・短軸の方向及びこれらの交点を求めた後、多数の良品データの分布を、長軸の方向を広がりの方向として交点における値を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有することとして、楕円の焦点及び焦点からの距離を定め、設定楕円を決定する。
すなわち、図１２に示すように、多数の良品データの分布を、長軸の方向を広がりの方向とし、長軸における短軸との交点における値を平均μとした場合、つまり交点で交わる長軸及び短軸から定まる座標平面において交点を原点とした場合（μ＝０の場合）の、標準偏差σ（分散：σ２）とする正規分布Ｎ（μ、σ２）とする（正規分布曲線参照）。
【００９３】
本実施形態においては、設定楕円を決定するに際し、前記正規分布における所定の広がり（限界値）として、μ±３σの範囲を用いる。つまり、設定楕円はその長軸の方向について交点を中心として±３σの広がりを有することとする。
このように、多数の良品データの分布を正規分布とした場合におけるμ±３σの範囲を、長軸の方向の広がりとして用いることにより、設定楕円の長軸の長さが決定する。そして、この長軸の長さと、多数の良品データにおける分布の短軸方向のバラツキに基づき、楕円の焦点を求める。これにより、設定楕円が決定する（３σの楕円）。
また、設定楕円を決定するに際しては、多数の良品データにおける分布のバラツキに基づき、その二つの信号の平均値等から、多数の良品データがほぼ全部含まれるように長軸上の点となる焦点を予め求めた後、前述した正規分布におけるμ±３σの広がりを用い、焦点からの距離を決定することで、設定楕円を決定することとしてもよい。
このように、許容誤差領域を設定するに際し、長軸の方向について正規分布におけるμ±３σの広がりを有する楕円を用いることにより、長軸の方向については理論上約９９．７％の良品データ４２が含まれることとなる。
以上のようにして、設定楕円を決定することで、座標平面上における許容誤差領域を設定する。
【００９４】
ここで、多数の良品データの分布を長軸の方向についての正規分布として設定楕円を決定する場合における、分離値と楕円の広がりとの関係について説明する。
前述したように、設定楕円である境界線上の計測点は、分離値＝１となる。したがって、図１２に示すように、前述した正規分布におけるμ±３σの広がりを有する楕円（３σの楕円）である許容誤差領域の境界線上は、分離値＝１となる。
これに対し、許容誤差領域の境界線の形状である３σの楕円と相似形であって、交点を原点とし、設定楕円を決定する際に用いた場合と同様の正規分布におけるμ±６σの広がりを有する楕円（６σの楕円）上は、分離値＝２となる。同様にして正規分布におけるμ±９σの広がりを有する楕円（９σの楕円）上は、分離値＝３となる。
したがって、図１２に示す座標平面においては、ＮＧデータは、分離値が約３となる位置に分布していることとなる。
【００９５】
以上のようにして許容誤差領域を設定することにより、検査対象部品における成膜品質の評価に際し、検査対象部品Ｗの温度状況や形状誤差等の影響による検出信号のばらつき（計測誤差）を、それぞれのばらつきの傾向性に応じた範囲で許容することができ、検査対象部品Ｗの性状に応じた正確な判定（均等な評価）を行うことが可能となる。
また、本実施形態によれば、検出信号と密着強度との関係によらずに成膜品質を評価できるため、密着強度測定工程を行う必要がなく、評価に係る設備コストや時間コストを低減させることが可能となる。
【符号の説明】
【００９６】
２０ 検査装置
３０ センサ
Ｓｉ 電磁気信号
Ｓｏ 検出信号
Ｂ 基材
Ｆ 溶射皮膜
Ｗ 検査対象部品（予備検査対象部品）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に予備電磁気信号を印加し、該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する予備検出信号を検出する、予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、検量線を作成する、検量線作成工程と、
前記検査対象部品に電磁気信号を印加し、該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する検出信号を検出する、検出工程と、
前記検量線作成工程で作成した検量線と、前記検出工程で検出した検出信号と、の関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備える、
ことを特徴とする、溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項２】
前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、前記予備電磁気信号を印加し、該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、
前記検出工程において、前記検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、前記電磁気信号を印加し、該電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、前記検出信号として検出する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項３】
前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品に、周波数の異なる２種類の前記予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、
前記検出工程において、前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の前記電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記検出信号として検出する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項４】
前記基材は非磁性材料で形成され、
前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の前記予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、
前記検出工程において、前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の前記電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記検出信号として検出する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項５】
前記密着強度測定工程及び前記予備検出工程において、所定の基準温度条件下及び基準温度条件と異なる比較温度条件下での前記予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定するとともに、予備検出信号を検出し、
前記検量線作成工程において、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、基準温度条件下での基準検量線と、比較温度条件下での比較検量線とを作成した後に、基準温度条件と比較温度条件との温度差、及び、基準検量線と比較検量線との位置関係に基づいて、前記検出工程の温度条件に対応して前記基準検量線を平行移動する補正を行って前記検量線を作成する、
ことを特徴とする、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項６】
基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一予備電磁気信号を印加し、該第一予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一予備検出信号として検出する、第一予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第一予備検出工程で検出した第一予備検出信号と、の関係より、第一検量線を作成する、第一検量線作成工程と、
前記検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二予備検出信号として検出する、第二予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第二予備検出工程で検出した第二予備検出信号と、の関係より、第二検量線を作成する、第二検量線作成工程と、
前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、
前記基材が非磁性材料である場合に、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三予備検出信号として検出する、第三予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第三予備検出工程で検出した第三予備検出信号と、の関係より、第三検量線を作成する、第三検量線作成工程と、
前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、
前記第一検量線と前記第一検出信号との関係、前記第二検量線と前記第二検出信号との関係、及び、前記第三検量線と前記第三検出信号との関係、のうち、少なくとも二つの関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備える、
ことを特徴とする、溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項７】
基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、
前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、
前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、
前記基材が非磁性材料である場合に、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、
前記第一検出信号、第二検出信号、及び、第三検出信号の何れか二つの信号のうち一方を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記二つの信号のうち他方を示す第二の座標軸と、から定められる座標平面を用い、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、前記検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備える、
ことを特徴とする、溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項１】
基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に予備電磁気信号を印加し、該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する予備検出信号を検出する、予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、検量線を作成する、検量線作成工程と、
前記検査対象部品に電磁気信号を印加し、該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する検出信号を検出する、検出工程と、
前記検量線作成工程で作成した検量線と、前記検出工程で検出した検出信号と、の関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備える、
ことを特徴とする、溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項２】
前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、前記予備電磁気信号を印加し、該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、
前記検出工程において、前記検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、前記電磁気信号を印加し、該電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、前記検出信号として検出する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項３】
前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品に、周波数の異なる２種類の前記予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、
前記検出工程において、前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の前記電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記検出信号として検出する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項４】
前記基材は非磁性材料で形成され、
前記予備検出工程において、前記予備検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の前記予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記予備検出信号として検出し、
前記検出工程において、前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の前記電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、前記検出信号として検出する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項５】
前記密着強度測定工程及び前記予備検出工程において、所定の基準温度条件下及び基準温度条件と異なる比較温度条件下での前記予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定するとともに、予備検出信号を検出し、
前記検量線作成工程において、前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記予備検出工程で検出した予備検出信号と、の関係より、基準温度条件下での基準検量線と、比較温度条件下での比較検量線とを作成した後に、基準温度条件と比較温度条件との温度差、及び、基準検量線と比較検量線との位置関係に基づいて、前記検出工程の温度条件に対応して前記基準検量線を平行移動する補正を行って前記検量線を作成する、
ことを特徴とする、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項６】
基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる被覆条件で被覆された複数の予備検査対象部品における、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を測定する、密着強度測定工程と、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一予備電磁気信号を印加し、該第一予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一予備検出信号として検出する、第一予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第一予備検出工程で検出した第一予備検出信号と、の関係より、第一検量線を作成する、第一検量線作成工程と、
前記検査対象部品の表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、
基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二予備検出信号として検出する、第二予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第二予備検出工程で検出した第二予備検出信号と、の関係より、第二検量線を作成する、第二検量線作成工程と、
前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、
前記基材が非磁性材料である場合に、基材の表面が溶射皮膜により、それぞれ異なる前記被覆条件で被覆された複数の前記予備検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三予備電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三予備電磁気信号によって前記予備検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三予備検出信号として検出する、第三予備検出工程と、
前記被覆条件が対応する前記予備検査対象部品における、前記密着強度測定工程で測定した密着強度と、前記第三予備検出工程で検出した第三予備検出信号と、の関係より、第三検量線を作成する、第三検量線作成工程と、
前記検査対象部品の表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、
前記第一検量線と前記第一検出信号との関係、前記第二検量線と前記第二検出信号との関係、及び、前記第三検量線と前記第三検出信号との関係、のうち、少なくとも二つの関係より、前記溶射皮膜の前記基材に対する密着強度を算出して、当該検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備える、
ことを特徴とする、溶射皮膜の品質評価方法。
【請求項７】
基材の表面が溶射皮膜で被覆された検査対象部品の成膜品質を評価する、溶射皮膜の品質評価方法であって、
前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち、溶射皮膜で被覆された側と、被覆されていない側と、の両面に、第一電磁気信号を印加し、該第一電磁気信号によって前記検査対象部品のそれぞれの面に発生する信号の出力差を、第一検出信号として検出する、第一検出工程と、
前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品に、周波数の異なる２種類の第二電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第二電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第二検出信号として検出する、第二検出工程と、
前記基材が非磁性材料である場合に、前記溶射皮膜の被覆条件がそれぞれ異なる複数の前記検査対象部品における表面のうち溶射皮膜で被覆されていない側に、周波数の異なる２種類の第三電磁気信号を印加し、それぞれの周波数による該第三電磁気信号によって前記検査対象部品に発生する２種類の信号の出力差を、第三検出信号として検出する、第三検出工程と、
前記第一検出信号、第二検出信号、及び、第三検出信号の何れか二つの信号のうち一方を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記二つの信号のうち他方を示す第二の座標軸と、から定められる座標平面を用い、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記二つの信号の値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、前記検査対象部品における成膜品質を評価する、評価工程と、を備える、
ことを特徴とする、溶射皮膜の品質評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−９５９８３（Ｐ２０１３−９５９８３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４１６９１（Ｐ２０１１−２４１６９１）
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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