目的
表面欠陥検出

浸透液・除去液・現像剤を適用することで、表面に開口した微細なきずの像を拡大して可視化。

浸透探傷試験とは

浸透探傷試験（PT：Penetrant Testing）は、表面のきずを検出する非破壊検査の代表的な方法の一つです。

試験方法には細かい分類がありますが、基本は毛細管現象という物理現象を利用した試験です。浸透液・除去液・現像剤を用いて表面に開口した微細なきずを可視化します。

浸透探傷試験の手順

PTにおいて最も一般的な「溶剤除去性・染色探傷試験・速乾式現像法」の手順を紹介します。
赤色の浸透液と白色の現像剤を用いる方法で、現場では通称「カラーチェック」と呼ばれています。

① 前処理

まず試験体の表面を清掃します。タワシやブラシで塵埃や錆などの固形物を除去し、除去液を用いて油脂や水分を念入りに拭き取ります。その後ドライヤーで試験面を十分に乾燥させます。

前処理は次の「浸透処理」の工程において、きず内部へ浸透液を確実に浸透させるために重要です。

② 浸透処理

刷毛に赤色の浸透液を含ませ、試験対象範囲より少し広めに塗布します。溶接部の試験対象範囲は溶接部とその両側の熱影響部となります。

浸透液を過不足なく塗布することが重要です。浸透時間は諸条件によって異なり、溶接部の場合は通常5分〜15分です。

③ 除去処理

余分な浸透液（余剰浸透液）を乾いたウエスで拭き取り、さらに除去液を少量染み込ませたウエスで拭き取ります。溶接部の場合はビード波目の間の凹凸箇所の拭き取り残しがないよう注意深く拭き取ります。

きず内部に浸透した浸透液だけが残る状態にすることが重要です。また、この時にきず内部に浸透した浸透液まで除去しないよう注意が必要です。

④ 現像処理

試験体の表面に白色の現像剤を吹き付けて塗布します。現像の精度を上げるため、均一に塗布することが重要となります。

基本的な注意事項は、事前にスプレー缶をよく振ること、出始めは試験対象範囲に吹き付けないこと、現像処理中は噴射を止めないことです。

⑤ 観察・判定

きずがあれば、きず内部に浸透している浸透液が現像剤の表面に吸い上げられます（毛細管現象）。

きずは現像剤の白色塗膜の上に赤い「きず指示模様」となって現れますので、これを目視で観察し、判定基準と照らし合わせて判定します。

割れなどは線状、ピンホールは円形状の指示模様となるため、きずの種類は特定できますが、きず指示模様は実際のきずの大きさより拡大されるため、きずの実寸法は得られません。また、きずの深さは推定できません。

【実際の試験状況例】

▲配管溶接部の浸透探傷試験（浸透処理）

▲配管溶接部の浸透探傷試験（現像処理）

浸透探傷試験の特徴

表面のきずを探傷する場合、基本的には浸透探傷試験（PT）か、磁粉探傷試験（MT）かの二択になります。

どちらもきず検出能力の高い検査方法ですが、原理の違いによりそれぞれに長所と弱点（制限事項）があります。両者を比較しての違いがそれぞれの特徴であるとも言えます。

PTはMTに比べて幅広い材質に適用できる

MTは磁気を利用する試験方法であるため、適用可能な材質は鉄などの強磁性体（磁石がくっつく材質）に制限されます。

対してPTは、磁性のないアルミニウム、チタン合金、オーステナイト系ステンレス鋼、セラミックやプラスチックなどにも適用できます。

〈開発の歴史的背景〉

そもそもPTは、非鉄金属や非金属材料の増加を背景に、MTの代替えとなる検査として開発されました。

※正確にはMTが開発されるより前にPTの原型となった「油浸法」がありましたが、きずの検出感度が低いなど多くの課題があり廃れていきました。一度は廃れた「油浸法」の原理に着目し、近代的に進化させて高い検出能力を実現したのが現在のPTとなります。

〈PTを適⽤できる材質〉

鉄鋼、⾮鉄⾦属、⾮⾦属のいずれにも幅広く適⽤可能です。

〈PTを適⽤できない材質〉

浸透液を吸収してしまう多孔質材料・吸湿性材料や、⽯油系溶剤により劣化・変質
してしまう材料には適⽤できません。

また、表⾯が塗装やメッキなどでコーティングされているものについては、事前に
コーティングを剥がす処理が必要となります。

開⼝しているきずであれば、きずの⽅向に関わらず検出可能

MTは表⾯に開⼝したきずだけでなく表⾯直下のごく浅い位置にあるきずも検出す
ることができますが、磁⼒線の向きと平⾏なきずは検出しにくいため、⽅向を変え
て2回試験を⾏わなければならない場合があります。

⼀⽅、PTで検出できるのは表⾯に開⼝したきずのみですが、1回の試験であらゆ
る⽅向のきずを検出することができます。

⽐較的⼿軽に実施できるが、⼯程が多く時間を要する

PTとMTの⽐較において、PTは特別な装置や電源を必要としないため、現場での
検査が容易です。しかし検査の⼿順がMTよりも多く、時間を要します。

またPTは溶剤除去（拭き取り）作業など⼈の⼿に頼る⼯程があるため、⼯場の製
造ラインに組み込んで⾃動化することは困難です。

浸透探傷試験の種類

主な浸透探傷試験⽅法の分類と組み合わせ

PTは「観察⽅法」「余剰浸透液の除去⽅法」「現像⽅法」の違いにより、いくつ
かの⽅法に分類されます。探傷剤も各⽅法に適したものを組み合わせて使⽤しま
す。

下の図は主な「観察⽅法」「余剰浸透液の除去⽅法」「現像⽅法」と、その組み合
わせを表したものです。

⼿順書等に記載される試験⽅法は「余剰浸透液の除去⽅法」→「観察⽅法」→「現
像⽅法」の順番に記載されます。
記載例：⽔洗性蛍光浸透探傷試験（湿式現像法）

しかし試験⽅法を選択する際は、最初に「観察⽅法」を決め、後続処理を絞り込ん
でいくという順番になります。

以下は試験⽅法の選択の順番で説明します。

観察⽅法の分類

PTでは試験結果を⽬視で観察しますが、きずを⽬視できるようにするために⽤い
る浸透液の種類として「染⾊」か「蛍光」かの選択肢があります。

染色浸透探傷試験

赤色染料を添加した浸透液と、白色現像剤を組み合わせて用い、自然光または白色光のもとで観察します。
現像剤塗膜の白色バックグラウンドと赤色のコントラストにより、指示模様を容易に識別することができます。

明るい環境であればいつでもどこでも試験ができるため、現場での検査に広く用いられています。

蛍光浸透探傷試験

蛍光物質を添加した浸透液を用い、暗所でブラックライト（紫外線）を照射して観察します。きず指示模様はブラックライトにより黄緑色に発色します。

蛍光浸透液と組み合わせて使用する現像剤は白色現像剤に比べて少し透明感があります。透明感のある現像剤とブラックライトの相乗効果により、ごく微細なきずも検出やすく、特に航空機部品や重要保安部品などの精密検査に適しています。

染色タイプは、きず内部の浸透液が現像剤塗膜の上まで吸い上げられなければ、きず指示模様として視認することができません。

蛍光タイプは、きず内部の浸透液が現像剤塗膜の上まで達していなくても、ある程度吸い上げられていればブラックライトに反応します。

※染色、蛍光ともに油性か水性かの選択肢があり、どちらを使用するかは次のステップの除去方法を選択する際や、試験体の材質等に応じて考慮します。

余剰浸透液の除去方法の分類

除去処理では、きず内部に浸透した浸透液を除去することなく、試験体表面の余分な浸透液のみを除去しなければなりません。その手段は「溶剤除去性」「水洗性」「後乳化性」の3種類に分類されます。

現像方法の分類

除去処理後、きず内部に残っている浸透液を視認可能な「きず指示模様」として現すための現像方法は「速乾式」「湿式」「乾式」「無現像法」の4種類に分類されます。

「速乾式」「湿式」「乾式」はいずれも白色微粉末による毛細管現象を利用してきず内部の浸透液を吸い上げる方法ですが、「無現像法」は白色微粉末を使用せず、加熱などによってきず内部の浸透液をにじみ出させる方法です。

PTの方法としては「溶剤除去性・染色浸透探傷試験・速乾式現像法」が最も一般的ですが、弊社では他の様々な試験法も用いて製品の品質確保に協力しています。

▲溶剤除去性染色浸透探傷試験

▲水洗性染色浸透探傷試験

最適な試験方法を模索・検討している方、従来の方法よりも効率的あるいは効果的な方法をお求めの方は、ぜひ大検へご相談ください。
浸透探傷試験の最高位資格『PTレベル3』保持者が理論と経験に基づきご提案するとともに、わかりやすく丁寧にご説明いたします。