超音波加工は、様々な分野で利用される重要な技術です。本記事では、超音波スキャンの用語解説とその使い方について、初心者にもわかりやすく解説します。

超音波加工とは

超音波加工は、音波の一種である超音波を利用して、物質の加工や検査を行う技術です。超音波は、人間の耳には聞こえない20kHz以上の周波数を持つ音波で、主に医療、製造、材料検査などの分野で広く使用されています。超音波加工の基本的な原理は、超音波を物体に照射し、その反射や透過を利用して内部の構造や状態を把握することです。

超音波スキャンの基本原理

超音波スキャンは、超音波を発生させるトランスデューサーと、反射した超音波を受信するためのセンサーから構成されています。超音波が物体に当たると、その物体の内部構造に応じて反射や屈折が起こります。受信した超音波信号は、デジタル信号に変換され、コンピュータによって解析されます。このプロセスによって、物体の内部の状態や欠陥を可視化することができます。

超音波加工の主な用途

超音波加工は、さまざまな分野で利用されていますが、主な用途として以下のようなものがあります。

医療分野

超音波は、医療分野で特に重要な役割を果たしています。エコー検査や超音波診断装置を使用して、内臓の状態や胎児の成長を確認することができます。これにより、非侵襲的に体内の情報を得ることができ、早期の病気発見や診断に役立っています。

製造業

製造業では、超音波を利用して材料の検査や加工を行います。特に、金属やプラスチックの溶接において、超音波溶接が広く使われています。この技術は、接合部の強度を高め、品質を向上させるために重要です。

材料検査

超音波は、材料の内部欠陥を検出するための重要な手段です。非破壊検査として、金属やコンクリートの内部に存在する亀裂や空洞を検出することができます。これにより、構造物の安全性を確保し、故障を未然に防ぐことが可能です。

超音波スキャンの用語解説

超音波スキャンに関連する用語をいくつか解説します。

トランスデューサー

トランスデューサーは、電気信号を超音波に変換する装置です。超音波を発生させる役割を担い、物体に照射します。

反射波

物体に当たった超音波が反射して戻ってくる波を反射波と呼びます。反射波の特性を解析することで、物体の内部構造を知ることができます。

エコー

エコーは、反射波が戻ってくることを指します。エコーの強さや時間差から、物体の内部の状態を判断します。

非破壊検査

非破壊検査は、物体を壊さずに内部の状態を調べる手法です。超音波スキャンは、この非破壊検査の一つの方法として広く利用されています。

超音波スキャンの実施手順

超音波スキャンを実施する際の基本的な手順を以下に示します。

準備

まず、スキャンを行う対象物