ガラスの表面欠陥検査

ガラス素材の表面欠陥検査とは？

ガラス素材の表面欠陥検査とは、ガラスの表面に発生する傷、気泡、汚れ、欠け、異物の付着などの欠陥を検出し、品質を保証するための検査です。建築用ガラス、車両用ガラス、電子ディスプレイ用ガラスなど、多くの産業分野で製品の機能性と安全性を確保するために重要です。

ガラスは、その透明性、強度、耐熱性などから、様々な製品に利用される素材です。しかし、製造工程や取り扱いによって、ガラス表面には様々な欠陥が生じる可能性があります。これらの欠陥は、製品の品質や機能、さらには安全性を損なう可能性があるため、高精度な表面欠陥検査が不可欠です。

ガラス素材の表面欠陥検査の具体的な検査対象物

ガラスの表面欠陥検査が行われる代表的な検査対象物は以下の通りです。

• 建築用ガラス…窓ガラス、強化ガラス、断熱ガラス
• 車両用ガラス…自動車のフロントガラス、サイドガラス
• 電子ディスプレイ用ガラス…スマートフォンやタブレットの画面用ガラス
• 光学ガラス…カメラレンズや顕微鏡用レンズ
• 医療用ガラス…アンプル、バイアルなど

ガラスの表面欠陥検査における欠陥の種類と原因

欠陥の種類

ガラス表面の欠陥には以下のような種類があり、それぞれに原因があります。

• 傷…線状の傷、引っ掻き傷、擦り傷など
• 異物…ゴミ、塵、埃、金属片など
• 欠け…角や縁の部分が欠けている状態
• 気泡…ガラス内部に閉じ込められた気泡
• ひび割れ…ガラス表面に生じた亀裂
• クラック…ガラス内部に生じた微細な亀裂
• コーティングムラ…コーティングの厚さや濃度が不均一な状態

欠陥を生む原因

• 製造工程…原料の不純物、製造装置の汚れ、温度管理の不備、成形時の歪み、冷却時の急激な温度変化、摩擦や工具との接触、ガラス溶解過程での気体の巻き込みなど
• 保管環境…温度、湿度、振動など
• 取り扱い…不適切な取り扱い、切断作業時による衝撃や落下、材料の不純物や製造環境の汚染

ガラスの表面欠陥検査が必要な理由

• 安全性の確保…欠陥が原因で破損するリスクを低減。破損による怪我を防止するため
• 製品性能・機能性の維持…光学特性や強度、透明度の低下の防止など、ガラスの機能性を損なう欠陥を排除するため
• 規格準拠…業界標準や法規制を満たすため
• コスト削減…欠陥品の流出による損失を削減するため
• ブランドイメージ向上…高品質な製品を提供することで、企業のブランドイメージを向上させるため

ガラスの表面欠陥検査の検査基準、検査しないリスク

検査基準

検査基準は製品用途ごとに異なりますが、以下の要素が含まれます。

• 欠陥のサイズと位置が許容範囲内であるかどうか
• 光学特性として、透過率や反射率の均一性
• JIS規格、ISO standards、社内基準、顧客 requirements など

検査しないリスク

検査を省略することで、欠陥部位からの破壊が起こる可能性があり、安全性に関わる事故の発生が考えられます。また、品質に対するクレーム、それによる顧客満足度の低下、製品リコールなどによるブランド価値の損失といったリスクも考えられます。

ガラスの表面欠陥検査の検査例

• 目視検査…検査員が目視で欠陥を確認
• 光学式検査・画像処理検査…高解像度カメラを用いて撮影した画像から傷や気泡などの欠陥をコンピュータで解析し自動検出
• レーザー検査（レーザー散乱検査）…レーザー光を用いて、表面の凹凸や形状を精密に測定、微細な欠陥の検出
• 超音波検査…超音波を用いて、ガラス内部の欠陥を検出
• 干渉縞検査…表面平坦性の評価