AE法及びTDR法を用いた木質材料のオンライン品質管理システムの開発

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01860019
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 伏谷 賢美 東京農工大学, 農学部, 教授 (80014950)
• 研究分担者: 神谷 文夫 農林水産省, 森林総合研究所・木材利用部・構造性能研究室, 室長 ; 岡部 敏弘 青森県工業試験場, 研究員 ; 中村 昇 東京大学, 農学部, 助手 (30180384) ; 佐藤 敬一 東京農工大学, 農学部, 助手 (90178723)
• キーワード: 木材 / 木質材料 / 品質管理 / 非破壊検査 / NDT / AE / TDR / ストレスグレ-ディング

研究概要

本研究では、木質構造部材の信頼性を高めるための木質工場内のオンライン品質管理システムの開発を目的として、木質パネルの製材や合板などの原材料や接着製品の保証検査方法の検討を行った。また、木材素材のヤング率やAEによる評価法、木材接着部のAEによる評価法の検討。さらに、AE法による木材素材のグレ-ディング、AE法による合板等の木材接着部の保証検査、TDR法による木材含水率の測定などの試験機を試作し、その実用性について検討した。以下のその結果について述べる。
1.ロ-ラ-型AEセンサ-を利用した3点曲げ自動送りAEグレ-ディングマシンによって破壊強度に大きく影響する節や目切れなどの欠陥の検出とその強度評価が可能であり、目視による節径比の判断より信頼性があることがわかった。また、破壊強度には影響しない割れや初期の腐れなどの欠陥も検出することが可能であった。さらに、ヤング率の測定を併用することにより相当信頼性の高い木材の等級区分ができることがわかった。
2.同様のロ-ラ-型AEセンサ-を利用して、900×1800mm合板用AE試験機を試作し、接着不良などの欠陥の検出が可能だった。また、床材用合板製品のためのAE試験機を試作し、接着不良の検出や接着力の評価に有効であることがわかった。
3.TDR法を利用した、木材の含水率測定のシステムの開発のために、セル(電極部)の材質や形状の検討、試験装置(コンピュ-タ、ジェネレ-タ、ウェ-ブメモリなどのハ-ドウェアとそれらの制御や波形解析プログラム等のソフトウェア)の開発を行った。

研究成果

• [文献書誌] K.Sato,H.Takeuchi,K.Yamaguchi,N.Ando,M.Fushitani: "Lumber Stress Grading utilizing the Acoustic Emission Techniqne" Journal of Acoustic Emission. 9. 209-213 (1990)
• [文献書誌] 卞 煕燮、伏谷 賢美、佐藤 敬一: "バットジョイントを持つ積層材の曲げ強度性能とアコ-ステック・エミッション特性" 日本木材学会誌. 36. 944-951 (1990)
• [文献書誌] 佐藤 敬一、森 潤、伏谷 賢美: "木材接着試験へのアコ-スティック・エミッションの適用ーAEの平行型及び直交型引張せん断接着試験への応用" 東京農工大学農学部演習林報告. 28. 23-29 (1991)
• [文献書誌] M.Ishibashi,K.Sato,M.Fushitani: "Acoustic Emission Inspecting of Poor Bouding in Production Line of Plycood Factory" Progress in Acoustic Emission. V. 174-180 (1990)
• [文献書誌] H.Takeuchi,K.Sato,K.Yamaguchi,N.Ando,M.Fushitani: "Application of Acoustic Emission to Stress Grading of Timber IIIーEvaluation Using MOE and AEー" Progress in Acoustic Emission. V. 160-166 (1990)
• [文献書誌] 佐藤 敬一、山口 勝也、安藤 直人、伏谷 賢美: "合板のAE非破壊試験機の開発ーAEによる合板の接着不良の検出ー" 木材工業. 44. 214-218 (1989)
• [文献書誌] 岡部 敏弘、斎藤 幸司、大友 良光、工藤 幸夫編集: "青森ヒバの不思議" 青森ヒバ研究会, 245 (1990)