ガラス脈理(ガラスの品質不良について)

脈理を始めとするガラスの品質不良について

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ガラスは、その透明性や硬さ、化学的安定性などの特性から、日常生活から産業分野まで欠かせない物質です。しかし、ガラス製品の製造過程や取り扱いにおいて、さまざまな品質不良が発生することがあります。これらの品質不良は、ガラスの性能や外観、そして安全性に影響を及ぼす可能性があります。

本ページでは、脈理を始めとするガラスの代表的な品質不良の事例画像をご紹介いたします。事例画像は、カトウ光研が提案する「ガラス脈理検査装置FG series」を用いて可視化した画像になります。

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ガラスの脈理とは?

脈理の画像パターン1
脈理の画像パターン2

ガラスは見た目には均一な素材のように感じられるかもしれませんが、微細なレベルで見るとその構造は非常に複雑です。この複雑な構造の中で、特定の部分の屈折率が他の部分と異なる場合があり、この現象を「脈理」と呼びます。

脈理の原因

脈理は、ガラスの製造過程での温度や組成の変動、またはガラスの組成が異なる部分が混入することによって生じます。具体的には、ガラスが冷却される際の温度変動や、原料の混合の不均一性などが原因となることが多いです。

脈理の特徴

脈理は、ガラスの中に線状や層状の模様として現れます。これは屈折率が異なる部分が連続して存在するため、光がその部分を通過する際に異なる角度で屈折することが原因です。その結果、ガラスの表面には何もないように見えても、内部には微細な模様が形成されています。

ガラス脈理検査装置FGシリーズの画像

ガラス脈理検査装置FG series
”高解像な検査で不良を見逃さない、品質管理の新たなスタンダードを提案”
高解像度なガラス脈理検査を可能にする「ガラス脈理検査装置FG series」は、品質管理の新たなスタンダードを作り出します。独自開発の画像処理技術で、高い可視化レベルで品質の不良・欠陥を確認できます。

研磨痕・吸着痕・ウォーターマーク

研磨痕の画像パターン1

研磨痕(Case01)

研磨痕の画像パターン2

研磨痕(Case02)

研磨痕

研磨痕は、ガラスの表面を研磨する際に生じる微細な傷や痕跡を指します。多くは研磨の過程で使用される研磨材や工具、技術の問題によって発生しています。研磨痕は、ガラスの光学的な性能や外観に影響を及ぼす可能性があります。

吸着痕

吸着痕は、ガラスの表面に異物や汚れが吸着して残った痕跡を指します。これは製造過程や取り扱い時にガラスの表面に異物が付着し、その後取り除かれた際に残る痕跡として現れます。吸着痕は、ガラスの透明性や外観に影響を及ぼすことがあります。

ウォーターマーク(乾燥痕)

ウォーターマークは、ガラスの表面に水滴や湿気が付着し、その後乾燥することで残る痕跡を指します。原因の多くは、ガラスの洗浄や取り扱い時に水滴が残ったまま乾燥することで発生します。ウォーターマークは、ガラスの外観に影響を及ぼすことがあり、特に日光などの光が当たると目立つことがあります。

オレンジピール

オレンジピール

オレンジピールは、ガラスや他の材料の表面に見られる特定の欠陥のことを指します。この名前は、その特徴的な外観がオレンジの皮のような凹凸に似ていることから名付けられました。

オレンジピールは、製造過程での温度変動、材料の混合の不均一性、または研磨時の技術的な問題など、さまざまな要因によって発生することがあります。特にガラスの研磨面に生じることが多く、丸みを帯びた無数の凹凸として現れます。

気泡(気泡群)

気泡群の画像

気泡群

気泡群画像処理済みの画像

気泡群(SS Viewerで画像処理したもの)

シュリーレン専用画像処理ソフトウェアSS Viewer

気泡とは

気泡は、ガラスや他の材料の中に見られる小さな空気の泡を指します。これはガラスが固まる過程で、中に巻き込まれた空気が抜けずに形成されるものです。ガラスの製造過程、特に溶解したガラス素材に不純物が含まれている場合や、成形時にガスなどが発生することで気泡が生じることがあります。また、炉内でのガラス原料の溶解過程で一連の化学反応が起こることで、大量のガスが放出され気泡として残ることがあります。

気泡は、ガラスの光学的な性能や外観に影響を及ぼす可能性があります。特に、レンズやプリズムのような透明な製品では、外観の不良や光学的な特性の低下を引き起こす可能性があります。

成長縞・回転双晶

成長縞

成長縞は、結晶が成長する過程で形成される層状の構造を指します。この現象は、結晶成長の過程での環境条件の変動や材料の供給速度の変化などによって生じることがあります。

具体的には、成長面にほぼ平行に濃淡の縞が見出されることが特徴として挙げられます。成長縞は、結晶の光学的な性質や物理的な性質に影響を及ぼす可能性があり、透明性や光学的な特性に関わる場合が多くあります。

回転双晶

回転双晶は、結晶内部に存在する2つの結晶領域が特定の軸を中心に回転した関係にある双晶のことを指します。現象自体は、結晶成長の過程で核生成の段階や成長条件の変動によって生じることがあります。

回転双晶は、結晶の内部で異なる方向性を持つ2つの結晶領域が存在することを示しています。これらの領域は、特定の軸を中心に一定の角度で回転しており、この回転の角度や軸の方向によって、回転双晶の種類や特性が異なる場合があります。

回転双晶があると、結晶の物理的、光学的な性質に影響を及ぼす可能性があります。特に光学的な性能や電気的な性質に関わる場合が多く、材料の強度や耐久性にも影響を及ぼすことが考えられます。

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