表面きず検査

表面割れ（クラック）・打痕へこみ・介在物の流出を、非破壊・全数・インラインで高速検出する。

割れ（クラック）や打痕へこみ、非金属介在物など、製造工程で発生する表面きずは、完成品の機械的強度や疲労寿命、耐腐食性に直結する致命的な欠陥です。IATF16949基準が求める厳格なゼロディフェクト（欠陥ゼロ）体制に対応するために、出荷後の突発破損や重大な製品リコールを完全に防ぐには、従来の抜き取りによる磁粉探傷（MT）や浸透探傷（PT）だけでは限界があります。渦流探傷（ET）なら、生産ラインに組み込んだまま、完全非接触・ミリ秒単位での100%全数インラインきず検査が自動で実現します。

このページは誰向けか

こんな課題をお持ちの方に向けて書いています

  • 金属部品の表面割れ・きずを非破壊・全数・インラインで検出したい
  • 磁粉探傷・浸透探傷の前後処理・廃液コストをなくしたい
  • きず検査と研削焼け・異材検査を同一工程で同時に実施したい
💡 研削クラック対策と同時にナイタルエッチング（酸洗）の自動化・代替をご検討中の方へ：
研削時に併発しやすい「微細クラック」と「研削焼け（熱損傷）」を同一センサーで同時判定するマルチ周波数スクリーニングや、JIS/AMS/ISO国際規格への対応、過酷な薬液管理負荷の削減プランについては、特化ページ『ナイタルエッチングの代替検査 — 渦流探傷による非破壊・全数インライン化』で詳しく技術解説しています。

検出できる表面きずの種類

製造加工プロセス（鍛造・鋳造・圧延・熱処理・研削など）や搬送工程で発生する表面欠陥は多岐にわたります。渦流探傷（ET）は、表面に露出した「電気的・磁気的な連続性を遮断する形状」を捉えることを得意としており、主に以下のような4つのきずをインラインで確実に選別・排除します。

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割れ（クラック）

熱ストレスによる焼割れ、応力集中の研削割れ、材料起因の鍛造割れ・疲労亀裂など。渦電流の流れをドラスティックに遮断する開口割れは、本手法が最も高い感度を発揮するきず形状です。

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へこみきず・打痕

自動搬送ライン内での部材同士の衝突やハンドリングミスによって生じるへこみ、プレス・鍛造工程で発生した打痕など。金属の局部的な幾何学的凹凸を信号変化として正確に検知します。

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非金属介在物・露出巣

素材段階から内部に内在していた非金属介在物（スラグや酸化物など）や、鋳造・鍛造時の内部空洞（鋳巣・ピンホール）が、最終的な加工・削り込みによって表面近傍へ露出した不連続部を捉えます。

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折れ込み・重なりきず

鋼片（ビレット、ブルームなど）の圧延・引き抜き・鍛造ステージにおいて、材料表面の肌荒れやバリがそのまま巻き込まれて圧着された折り込み（シームきず・ラップ欠陥）を、連続的な線状きずの信号変化として高感度に見落としなく捕捉します。

【技術解説】きず形状にともなう「検知感度」の物理的特性

渦流探傷は、金属表層を流れる渦電流の経路を阻害する「表面開口型のシャープなクラックや線状欠陥」に対して最も高い検出パフォーマンスを発揮します。一方で、表面に開口していない完全に閉じきった微細きず、極浅の擦りキズ（スクラッチ）、滑らかな球状の微小介在物などは、信号の乱れが小さくなる物理的特性があります。個々の部材・きず仕様に対する最適パラメータを導くため、正規品と欠陥サンプルを用いた事前検証をお勧めします。

渦流探傷（ET）による表面きず検出の原理

交流電流を印加した検出コイル（プローブ）を試験体である金属表面に近づけると、電磁誘導現象によって金属の極表層へ渦状の誘導電流（渦電流：Eddy Current）が励起されます。健全部を一定パターンで流れるこの渦電流は、表面に亀裂や打痕不連続部が存在すると、それを避けるように流れが急峻に偏向・乱されます。渦流探傷システムは、この電流ルートの変化がもたらすコイルの電気的インピーダンス（応答信号）の微小な乱れを完全デジタル処理で瞬時に抽出し、OK/NGの自動ソートを行います。

STEP 1
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高周波交流カレントによって、ワークのターゲット表面に高密度な渦電流を励起

STEP 2
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表面きず（亀裂や打痕）の部位を通過する際、渦電流の経路が不連続に歪み・乱れる

STEP 3
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コイルインピーダンスの位相・振幅変化を高速に捉え、しきい値判定によりOK/NGを出力

STEP 4
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自動ソート機構と連動し欠陥品をライン外へ。データは完全デジタル記録保証

量産インライン自動選別を可能にする4つのコアメリット

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徹底した前後処理の完全撤廃

薬品浸漬、現像粉、事前の過度な脱脂、乾燥工程が完全不要。効率的なインラインプロセスを実現します。

⏱️

ミリ秒単位の超高速自動判定

1個あたりの探傷処理がミリ秒から秒のサイクルで完了。生産ラインのタクトタイムに完全リアルタイム追従します。

🔄

キズを付けない完全非接触

接触摺動型センサーとは異なり、ワーク超平滑仕上げ面をキズ付けるリスクが皆無。センサー自体の物理摩耗・交換ランニングもありません。（ご要望や技術仕様に応じ、接触型も提案可能）

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トレーサビリティの完全保証

個々の波形データ、合否判定結果をデジタルストレージへ自動蓄積。顧客へのエビデンス提出、品質監査対応の自動化をサポートします。

表面きず検査の技術的適用範囲と留意点

インライン全数品質保証を確実に成立させるため、渦流探傷（ET）における表面きず検査の仕様範囲を整理します。

管理項目渦流探傷における適応能力と実運用の要件
対象となるワーク材質導電率を備えた金属材料全般（炭素鋼、高硬度合金鋼、各種ステンレス、アルミニウム合金、チタン、真鍮・銅等）。※非導電性の樹脂、各種プラスチック、完全なセラミック等への適用は不可。
きずの検出深さ領域製品の「表面」および表層から最大コンマ数ミリ以下の「表面近傍（極浅層）」が主たる対象です。鋼片（ビレット、ブルームなど）の表面キズ検査には極めて有効ですが、電磁気学特性上、試験体内部の深い位置に潜む内部欠陥の検知は物理的に不可能です。内部欠陥の検知には超音波探傷（UT）やX線透過検査が適しています。
得意とするきず形状表面開口クラック（割れ）、線状の折り込みキズ、境界のはっきりした打痕へこみ等、発生した渦電流の流れを阻害して迂回させる幾何学的形状が最も検出しやすい特性があります。
難度の高いきず形状極浅の引っかきキズ（極めて浅い）、球状の微小巣（電流が迂回しやすいため）、または部品の端面（エッジ部）から数ミリ以内のキズ（端部特有のエッジ効果ノイズと干渉するため。ただし、ローマン独自のCスキャン画像処理技術により検出可能な場合あり）。

マルチ周波数による「複合品質探傷」への拡張

ドイツ・ローマン社製システムの最大の優位性は、広帯域マルチ周波数・マルチチャンネル制御を駆使した単一パスにおける「複数品質課題の同時スクリーニング（工程集約）」にあります。

1台の制御ユニット・1つのプローブスペースで工程を統合

電磁気誘導は、流す交流電流の周波数（Hz）を変化させることで、ワーク表層への「標準浸透深さ（検査したい領域深さ）」と「欠陥に対する検出感度」を緻密にコントロールできます。ローマンの「ELOTEST PL650」等は、高周波（きずの局所的乱れを高感度に検知）と低〜中周波（材質変化・熱処理状態の変化を検出）を同時に使用することで、異なる種類の欠陥・変化を1回のスキャンで検出。きず検査と同時に、以下の異なる品質確認を一工程でコンプリートさせます。

🔥 表面きず ＋ 研削焼け（材質戻り・硬化層）
研削工程後のベアリングレース、歯車、カム・クランクシャフトでは、過度な熱応力による微細な研削クラックと、研削焼けの組織変質層が同一箇所に併発するリスクが常時伴います。これらを1回の走査パスで完全に分離検出します。
→ 研削焼けの非破壊インライン全数検査はこちら

🔩 表面きず ＋ 異材選別（鋼種識別・混入ソート）
部材投入ステージや加工工程の中間で、外観や寸法が完全に一致している酷似した「鋼種違い」の混入リスクを水際でブロック。きずソートと異材識別をワンショットで実施し、完全な品質保証に対応します。
→ 異材検査・異材選別（鋼種識別）はこちら

🌡️ 表面きず ＋ 熱処理品質（焼入れ確認・未硬化検知）
熱処理工程後の部品では、急冷に起因する「焼割れ（きず）」の捕捉と、炉温変動や搬送ミスによる「未焼入れ品（生材）」の流出防止を完全にワンストップ化させます。
→ 焼入れ確認・熱処理品質検査はこちら

他の表面検査手法との徹底比較表

金属の表面欠陥を検出する代表的な非破壊検査手法との徹底比較です。量量産ライン内の高速連続化、ランニングコスト、廃液問題、複合検査対応力の差が明確になります。

比較項目渦流探傷（ローマン製品）磁粉探傷検査（MT）浸透探傷検査（PT）人的目視・外観認識カメラ
インライン全数自動化✓ 完全対応（ミリ秒～秒判定・NG自動ソート）✗ 不可（暗所での目視確認、前後の長い液処理必須のため）✗ 不可（浸透・現像の静置に数十分要するため）△ カメラによる限定対応（微細キズの識別限界あり）
完全非破壊検査性✓ 完全対応✗ 不可（磁粉分散液や蛍光液による全面ウェット処理）✗ 不可（浸透液、洗浄液、白色現像剤の塗布）✓ 完全非破壊
検査の前処理・後処理不要（次工程へそのままワークを直行搬送）必要（高圧磁化、液塗布、検査後の念入りな脱磁・洗浄）必要（事前の完全脱脂乾燥、現像、検査後の完全洗浄）不要
対象となる金属材料✓ 導電性金属全般（鉄、合金鋼、ステンレス、アルミ、チタン等）✗ 強磁性体（鉄鋼・炭素鋼系）のみに限定✓ 金属・非金属問わず（表面開口欠陥のみ）✓ 材料制限なし
他品質（焼け・組織）同時検知✓ 唯一無二の完全対応（多周波数合成演算）✗ 不可（物理的なクラックのみ）✗ 不可（開口した傷のみ）✗ 不可（目視できない組織変質は検知外）
廃液・ランニングコスト極めて低い（環境負荷ゼロのクリーン検査）高い（毎月の化学薬品代・産業廃液処理コスト）高い（浸透液・現像剤の大量消費、廃液コスト）低い（人件費、初期カメラ投資のみ）

きず検査でローマン製品が選ばれる理由

世界の主要自動車メーカー、航空宇宙ティアサプライヤーの過酷なファクトリーオートメーション（FA）環境において、ドイツ・ローマン社（Rohmann GmbH）のシステムが選ばれ続けるのには確固たる理由があります。

① 枠組みを超えた超低ノイズ設計と完全デジタル周波数処理
微細な割れ（クラック）によるインピーダンス変化は非常に局所的なため、生産ラインの微振動、チャック治具の偏心、プローブのわずかなブレ（リフトオフ変動）といった機械的ノイズに埋もれてしまいがちです。ローマンの「ELOTEST PL650」は、極限まで磨き上げられたフロントエンド回路と完全デジタル信号処理により、圧倒的な高S/N比（シグナル／ノイズ比）をマーク。ノイズを徹底的に相殺・抑制しながら、0.1mm深さクラスの極小の表面きずだけを明瞭にしきい値判定プレーン上へ浮かび上がらせます。

② きず探傷と材質評価の「一工程完全統合」
「表面きず検査機」として導入した単一の装置・単一のプローブ設置箇所でありながら、マルチ周波数の追加チャンネル設定により研削焼けの材質変化、鋼種違いの異材混入、焼入れの有無・熱処理不良といった、複数の全く異なる品質管理項目を同時にスキャン・判定できます。複数の異なる専用検査ラインや装置を個別に買い揃える必要がなく、製造工程全体の劇的な集約化、省スペース化、および設備投資（CAPEX）の劇的な最小化を成し遂げます。

③ 最大960センサーチャンネルの驚異的な拡張性能
「ELOTEST PL650」は、最大960のセンサーチャンネルを同一の集中コントロールユニットで制御できる驚異的な拡張性を誇ります。これにより、複雑な3D形状を持つ部品の多点同時スキャンを行う「マルチ素子アレイプローブ方式」の構築や、複数の製造・搬送列を1台の探傷器で並行して集中管理する「多列インライン自動検査システム」の設計など、高度な省人化・ファクトリーFA要求に対しても極めて柔軟に対応可能です。

よくある質問（FAQ）

❓ 実生産ラインにおいて、具体的にどのくらい小さな表面きず（クラック深さ）まで検出可能ですか？
物理的な検出限界は、対象となる金属ワークの材質（比抵抗・透磁率の均一性）、きずの形状（開口幅・深さ・傾き）、搬送時のノイズレベル、およびプローブの素子仕様に依存します。一般的な自動車用の高硬度炭素鋼や精密ベアリング鋼のストレート円筒面においては、表面から深さ0.1mm以上の開口クラックであれば、量産インライン環境下でも安定して検知・自動排除可能な高い実績を持っています。正確な検知限界や合否判定レベルを確認するため、当社の無料サンプル検証を強く推奨しております。

❓ アルミニウム合金、チタン合金、オーステナイト系ステンレス（SUS304/SUS316等）といった非磁性金属のきずも検査できますか？
はい、極めて高い精度で対応しています。アルミニウム、チタン、高級ステンレスなどの非磁性金属は、鉄などの強磁性体特有の「金属組織・硬度のバラつきにともなう磁気ノイズ（透磁率ノイズ）」が原理的にほぼ発生しません。電磁気の特性（導電率）が非常にクリアで安定しているため、微細クラックにともなう渦電流の乱れ（きず信号）を高いS/N比で抽出しやすく、強磁性体（鉄鋼）と比較して、きず検出の感度をより高くとりやすい極めて適合性の良い材料特性を持っています。

❓ 段差のコーナー部や、端面（エッジ）ぎりぎりに発生した表面きずでも検出は可能ですか？
対応可能ですが、ワーク形状に合わせた特別なアプローチを考慮する必要があります。プローブが製品の端面や急峻な段差部に近接すると、強烈な電磁気変化（エッジ効果ノイズ）が引き起こされ、きずの信号を完全にマスクして隠してしまう傾向があります。ローマン社製品はマルチ周波数による高度なエッジノイズ相殺演算（位相処理）を搭載しており、ノイズの影響をミニマムに抑え込むことが可能ですが、端面からコンマ数ミリ以下の限界領域における具体的な検出可否は、実際の寸法図面・現物ワークを用いた個別確認が必要となります。

❓ 既存の生産ラインに「きず検査機」としてローマンの装置を導入したあと、後から「研削焼け検査」機能も追加できますか？
「ELOTEST PL650」などのマルチ周波数・マルチチャンネルに対応した上位機種であれば、基本的にはソフトウェア上の追加テスト周波数の割り当てパラメータ変更、およびしきい値判定（ゲート設定）の追加策定を行うだけで、同一の物理センサー・同一のシステム構成のまま「研削焼け検査」や「異材選別機能」を後から拡張アドオンできる可能性が極めて高いです。現在ご運用の探傷設定ファイル、対象ワークをお知らせいただければ、スムーズな機能追加の技術サポートを実施いたします。

❓ 現在、全数検査として「磁粉探傷（MT）」または「浸透探傷（PT）」を行っていますが、これらを渦流探傷にそのまま100%リプレイスできますか？
技術的なメリットは多大ですが、移行にあたってはきず特性の十分な事前評価が重要です。液処理を伴うMTやPTは、人間の目視（暗所・紫外線照射下）によって「全面を網羅的に見る」ことに優れています。一方、渦流探傷（ET）は、プローブとワークを相対的に動かして「電気的にスキャンする」ため、自動化・インライン超高速化・客観的データ化において圧倒的に有利です。ただし、捉える物理特性が異なるため、移行をご検討の際は、まずは正規品と不具合材の現物をお預かりし、従来のMT/PTと同等の欠陥検出感度が得られるかの相互評価データを取得する「無料サンプル検査」をご活用いただくことを強く推奨しております。

❓ 鋼片（ビレット、ブルーム）の「表面キズ」と「内部欠陥」は同時に検査できますか？
渦流探傷（ET）は金属の極表層の電磁気変化を読み取る技術であるため、圧延時などに発生する「表面キズ（クラックや折り込み）」の高速な全数インライン検出には極めて高いパフォーマンスを発揮します。しかし、数ミリより深い位置にある「内部欠陥（内部の鋳巣や深い介在物など）」の検出は物理的に不可能です。そのため、鋼片の完全な品質保証を行うには、表面キズ検査を渦流探傷（ET）で高速化し、内部欠陥を超音波探傷（UT）等で行うといった「適材適所の組み合わせ」をご提案しています。

❓ 自社製品の現物部品（正規品と欠陥のある不良サンプル）を用いて、実際に波形として分離検出できるかテストは可能ですか？
はい、随時ラボにて承っております。御社で実際に加工・処理されたワーク（正規の良品、および検知したい表面割れ・打痕へこみ等の欠陥が生じている現物不良品・試験片）をお預かりし、当社のテストアプリケーション室にてマルチ周波数を用いた最適な探傷条件をシミュレーションし、クリアに自動選別判定ができるかを評価する「無料サンプル検査」を実施しております。詳細な結果を記載したテクニカルレポートも提出いたしますので、材質・寸法・現在の品質課題をお知らせの上、お気軽にご用命ください。

現物ワークをお預かりし、表面きずのインライン検出感度を評価します。

表面割れや打痕へこみ、非金属介在物、または複合的な品質欠陥（きず＋研削焼けなど）がデジタル波形としてどのように分離・自動選別できるかを評価する「無料サンプル検査」を随時実施しています。お預かりしたコンポーネントを元に、ローマン社の専門エンジニアが最適なコイル・プローブ選定と探傷パラメータを正確に導き出します。

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