TWI467173B - Ultrasonic Testing Method of Embryo Sub - epidermis for Flat Steel Plate - Google Patents

Description

汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法

本發明是有關於一種超音波檢測方法，特別是指一種汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法。

汽車用的鋼板對於鋼板表面品質十分要求，才能讓裝配後的汽車在外觀上提升，增加產品的質感，一般汽車的鋼板是使用含碳量極低的碳鋼，在強度上較佳而能符合製造上的要求，但含碳量低也因此使得鋼板的表面容易出現缺陷，現階段是將鋼胚裁切出一試片，並以X光檢測的方式檢測鋼胚次表皮(sub-face area)的缺陷，但X光檢測的解析度較低，所以需要配合夠多量的試片進行檢測，才能統計出較完整的缺陷數量，且X光檢測掃描的速度不快，所以會浪費許多時間在裁切試片、檢測掃描上，因此如何得到較方便、快速的檢測方法，是相關業者持續努力的目標

因此，本發明之目的，即在提供一種操作快速、方便的汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法。

於是，本發明汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法，包含以下步驟：(a)準備一扁鋼胚，該扁鋼胚包括一朝向上方且沿扁鋼胚長軸方向延伸的上表面。(b)從該扁鋼胚裁切出一柱狀的標準試片，該標準試片包括一與該扁鋼胚的上表面重合的基準面、一相反該基準面的底面，及一 連接該基準面與底面，且垂直該基準面、底面的待測面。(c)以超音波檢測該標準試片的待測面自該基準面朝底面的方向一設定距離內的缺陷並統計缺陷數量，其中每1mm的距離即統計得一筆資料。

本發明之功效在於：利用該超音波檢測的方式，針對該標準試片的待測面自該基準面朝底面的方向的一設定距離內進行缺陷的超音波掃描並統計缺陷數量，能快速的檢測出該標準試片在該設定距離內的缺陷，在解析度上能提升及減少使用試片的數量。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1與圖2，為本發明汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法之一較佳實施例，包含以下步驟。

步驟21，準備一扁鋼胚3，該扁鋼胚3包括一朝向上方且沿扁鋼胚3長軸方向延伸的上表面30，且該扁鋼胚3是特別用於產出汽車鋼板或鋼卷的扁鋼胚3。為了方便說明，定義三個彼此垂直的座標軸X、Y、Z，其中該扁鋼胚3的長軸是Y軸方向、上表面30即是X-Y平面，且以下說明的寬度即相當於X軸方向、長度即相當於Y軸方向、高度即相當於是Z軸方向。

參閱圖1與圖2，接著是步驟22，從該扁鋼胚3裁切出一全斷面試片31，其中該全斷面試片31的寬度、高度與 該扁鋼胚3相同，而長度是約50mm。

參閱圖1、3，接著是步驟23，再由該全斷面試片31裁切出一粗胚試片32，其中該粗胚試片32的長度與高度與全斷面試片31相同，而寬度約是全斷面試片31的四分之一。較佳地，該粗胚試片32是由該全斷面試片31在寬度方向向內四分之一寬度後才裁切而成，避免在全斷面試片31中較邊緣的位置有較差的外形與精度，在本實施例中，該粗胚試片32的寬度是150mm、高度是250mm、長度是50mm。

參閱圖1、4，接著是步驟24，再將該粗胚試片32的高度與寬度裁切掉一部分成為一細胚試片33，其中該粗胚試片32與細胚試片33的上表面(即是X-Y平面)皆是維持不變，在本實施例中，該細胚試片33的寬度是100mm、高度是100mm、長度是50mm。

參閱圖1、5，接著是步驟25，最後將該細胚試片33的長度裁切掉一部分成為一如圖6所示的柱狀的標準試片34，並再經過表面的研磨加工，使表面光亮平整。該標準試片34包括一與該扁鋼胚3的上表面30(見圖2)重合的基準面341、一相反該基準面341的底面342，及一連接該基準面341與底面342，且垂直該基準面341、底面342的待測面343。在本實施例中，該標準試片34的寬度是100mm、高度是100mm、長度是20mm。

在上述的每一種試片的上表面皆是與一開始扁鋼胚3的上表面30(見圖2)一致，也就是每一次裁切都一直保留該 扁鋼胚3的上表面30不被裁切掉，最後成為該標準試片34的基準面341。另外，要說明的是每一次裁切後的試片尺寸不以上述的尺寸為限，且依據使用設備的不同，裁切的次數也會跟著改變，不以本實施例所載的為限。

參閱圖1、7，步驟26再來是利用超音波檢測儀(圖未示)以超音波檢測方式，針對該標準試片34的待測面343自該基準面341朝該底面342的方向的一設定距離內進行超音波掃描，而能得到該標準試片34中自該基準面341以下該設定距離厚度內的缺陷並統計數量，其中每掃描1mm的距離即統計得一筆資料，需要說明的是本實施例中該設定距離是5mm，且圖示僅為方便說明並非實際比例，因此本次共會得到5筆統計資料。該本實施例中，超音波檢測儀的設定是使用50MHz之高頻聚集式探頭，掃描靈敏度(Gain)53dB、掃描間距(Scan Pitch)0.03mm、回波強度門檻(Threshold Peak Echo)20%。

而在超音波掃描中缺陷是指介在物或針氣孔，並依據尺寸分成三個區間去統計，第一區間屬小型缺陷是指缺陷尺寸不大於0.06mm，第二區間屬中型缺陷是指缺陷尺寸在0.06mm至0.21mm，第三區間屬大型缺陷是指缺陷尺寸大於0.21mm。

其中介在物的缺陷數量統計資料結果如圖8所示，顯示介在物是以小型缺陷為主，而氣孔的缺陷數量統計資料結果如圖9所示，顯示氣孔在小型缺陷與中型缺陷為主，而介在物缺陷與氣孔缺陷的數量總合統計資料結果如圖10 所示，缺陷在距離基準面341(見圖7)離1mm處最多、離2mm處次多，越遠離該基準面341的缺陷分佈有明顯下降趨勢，此一結果與習知利用階梯試驗之X光檢測的結果相同。

本實施例的方法實際使用上具有良好的再現性，顯示本實施例確實能夠作為汽車鋼板用扁鋼胚3(見圖2)次表皮的檢測方法，而利用超音波檢測的方法相較於X光檢測在掃描的速度上快，解析度也較高，能減少使用的試片數量，所以本實施例在檢測上較為方便及快速。

綜上所述，本發明汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法，在扁鋼胚3的上表面30維持不被切除的狀況下得到一標準試片34，並將超音波檢測應用在針對該標準試片34的基準面341以下一設定距離內進行檢測，相較習知利用X光檢測的方式，在掃描的速度上較快、需要的試片較少，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

21~26‧‧‧步驟

3‧‧‧扁鋼胚

30‧‧‧上表面

31‧‧‧全斷面試片

32‧‧‧粗胚試片

33‧‧‧細胚試片

34‧‧‧標準試片

341‧‧‧基準面

342‧‧‧底面

343‧‧‧待測面

X‧‧‧座標軸

Y‧‧‧座標軸

Z‧‧‧座標軸

圖1是一流程圖，說明本發明汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法的一較佳實施例；圖2是一示意圖，說明該較佳實施例中將一扁鋼胚裁切成一全斷面試片的態樣； 圖3是一示意圖，說明該較佳實施例中將該全斷面試片裁切成一粗胚試片的態樣；圖4是一示意圖，說明該較佳實施例中將該粗胚試片裁切成一細胚試片的態樣；圖5是一示意圖，說明該較佳實施例中將該細胚試片裁切成一標準試片的態樣；圖6是一示意圖，說明該較佳實施例中該標準試片的態樣；圖7是一示意圖，說明該較佳實施例中以超音波檢測該標準試片位置；圖8是一數據圖，說明超音波檢測後該標準試片中介在物缺陷的數量；圖9是一數據圖，說明超音波檢測後該標準試片中氣孔缺陷的數量；及圖10是一數據圖，說明超音波檢測後該標準試片中介在物缺陷，及氣孔缺陷的數量總合。

21~26‧‧‧步驟

Claims (5)

1. 一種汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法，包含以下步驟：(a)準備一扁鋼胚，該扁鋼胚包括一朝向上方且沿扁鋼胚長軸方向延伸的上表面；(b)從該扁鋼胚裁切出一柱狀的標準試片，該標準試片包括一與該扁鋼胚的上表面重合的基準面、一相反該基準面的底面，及一連接該基準面與底面，且垂直該基準面、底面的待測面；(c)以超音波檢測該標準試片的待測面自該基準面朝底面的方向一設定距離內的缺陷並統計缺陷數量，其中，該設定距離是由該基準面朝底面的方向5mm，每1mm的距離即統計得一筆資料。
2. 如請求項1所述的汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法，其中，該步驟(b)還包含一次步驟(b-1)，先將該扁鋼胚裁切出一全斷面試片，才再裁切出該標準試片，而該全斷面試片的寬度與高度與扁鋼胚相同。
3. 如請求項2所述的汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法，其中，該步驟(b)還包含一在次步驟(b-1)後的次步驟(b-2)，再將全斷面試片裁切出一粗胚試片，才再裁切出該標準試片，而該粗胚試片的長度與高度與全斷面試片相同，寬度概為全斷面試片的四分之一。
4. 如請求項3所述的汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法，其中，該步驟(b)還包含一在次步驟(b-2)後的次 步驟(b-3)，再將粗胚試片裁切出一細胚試片，才再裁切出該標準試片，而該細胚試片的高度與寬度較粗胚試片少，細胚試片的長度與粗胚試片的長度相同。
5. 如請求項4所述的汽車鋼板用扁鋼胚次表皮的超音波檢測方法，其中，該步驟(b)還包含一在次步驟(b-3)後的次步驟(b-4)，將該細胚試片的長度裁切掉一部分成為該標準試片。