부분적으로 경화된 공작물의 연화 존 영역의 폭을정량적으로 결정하기 위한 방법 document_id A220623042131

자동 변속기들에서 종종 사용되는 부품들은 기어 톱니가 연속적으로 서로 맞물리는 소위 유성 변속기들이다. 다수의 다르게 설계된 유성 변속기들에도 불구하고, 이들 모든 형태의 변속기들은 유성 치차로서 설계된 적어도 하나의 기어가 중심적으로 배치된 태양 치차와 외주에 배치된 링 기어 치차와 서로 맞물리는 것이 일반적이다. 통상적으로, 소위 유성 치차 볼트들은 양 측면상에서 연장하는 유성 치차들의 중심을 통해 이어진다. 상기 형태의 유성 치차 볼트들을 제조하기 위하여, 중실 또는 중공 원통형 금속 로드들은 소정 길이로 절단된다. 재료의 견고성을 향상시키기 위하여, 절결된 원통형 편들은 경화 공정에 따른다. 독립 원통형 공작물들의 전방 단부의 연속 공정에 의해, 각 전방 단부들은 경화 공정에 따르지 않는다. 공작물의 전방 단부에서 상기 영역을 제외하고 전체 원통형 공작물을 효율적으로 가열하는 것이 가능한 상기 공지된 유도 경화 공정이 공작물을 경화하기 위해 사용된다. 경화 공정에 의도적으로 따르지 않는 공작물의 전방 단부 영역은 공작물의 각 사이즈에 따라 수 밀리미터, 적합하게는 1.5㎜ 내지 2.5㎜ 사이의 각각의 폭의 축방향 연장부를 갖는다. 상술한 방법에서 부분적으로 경화된 원통형 공작물들의 전방 단부는 통상 재료 제거 공정에 의해 처리된다. 공작물이 완전히 경화된다면 마무리 단계를 실행하는 것이 훨씬 더 어렵고 제거 공구가 훨씬 더 많이 마모된다는 것이 쉽게 이해된다. 이러한 이유 때문에, 부분적으로 경화된 상술한 조건 하에서 부분적 경화시에 특히 흥미롭고, 원통형 공작물들은 부분적으로 경화된 공작물들의 전방 단부가 경화되지 않고 남아있는 소위 "연화 존 영역(soft zone area)"에 존재하는 것을 보장하기 위하여 반제품으로써 존재한다. 지금까지, 부분적으로 경화된 반제품들의 품질을 제어하기 위하여, 전방 연화 존 영역들의 가시 검사와 같은 공지된 제어 방법으로서 비경화 제품으로부터 공작물의 경화된 영역을 구별하기 위하여 주시 감시를 요구한다. 적합한 시각에서 그리고 적합한 광 조건들 하에서, 약간의 다른 방법으로 광은 경화된 공작물의 표면 영역에서보다 연화 존 영역의 표면상에서 반사되어 각각 분산된다. 확실하게는, 이러한 제어 방법은 값 비싸고 시간 소모적이다. 더욱이 제어 스태프(staff)는 지치게 되는 경향이 있고, 따라서 제어 신뢰성은 소정 방식으로는 보장되지 않는다. 스태프의 이용을 회피하기 위하여, 하나의 공지된 광학 제어 측정 방법은 연화 존 영역이 경화된 영역과 다른 이유로 인해 색상 차이들을 검출하는 것이 공지되어 있다. 광학적 방법에 부가하여, 전자기 방법은 예를 들어 DE 36 20 491 C2에 개시된 다주파 와전류 방법으로 공지되어 있다. 와전류 원리는 유도된 와전류에서 불규칙으로부터 미세 구조의 차이 뿐만아니라 표면 흠결을 검출한다. 프로브들을 스캔하거나 에워싸서 이들 와전류를 유도하고, 동시에 이들 와전류에 의해 발생된 전자기장을 측정한다. 상기 공보에 개시된 다주파 와전류에 의해 얻어진 측정 신호들의 평가는 다수의 측정 주파수들을 사용하는 임피던스 평면에서 타원형 평가에 의거하고, 시험되는 공작물의 단일 품질 조사를 허용한다. 제안된 평가 방법에 대해, 연화 존 영역의 절대값 사이즈를 나타내는 것이 불가능하다. 고주파수 바르크하우젠(barkhausen) 진동이 동적 역 자화 공정에 의해 시험될 공작물로 유도되는 소위 자기 바르크하우젠 소음 방법이 또한 공지되어 있다. 고주파수 바르크하우젠 진동은 자기 유도 리시버에 의해 검출될 수 있다. 바르크하우젠 소음의 강도는 두개의 공작물 영역들에서의 차이를 식별하고 측정하는 것이 가능하도록 경화된 존 영역에서 보다 연화 존 영역에서 훨씬 더 강하다. 그러나, 외부 영향의 방해에 크게 민감함 및 여자 요크의 필요성이 단점이고, 제한된 범위에서만 상기 형태 방법을 산업적 사용으로 허용한다. DE 43 10 894 A1에는 전도성 공작물들의 표면의 비파괴 시험을 위한 방법과 테스팅 프로브가 개시되어 있다. 이러한 공보에 개시된 테스팅 프로브는 전도성 공작물의 미세 구조의 경도, 두께 및 상태에 관한 정보를 얻을 수 있다. 공작물에서 작용하는 자기 변경 자장의 상호 작용으로 인해 측정가능한 전압은 다주파 변경 자장 센서의 테스팅 코일에 유도된다. 다주파 와전류 센서에 부가하여, 정보는 자기 변경 자장의 침투 깊이 영역에서 시험된 표면의 적어도 하나의 재료 특성에 관해서 얻어진다. 특히, 시험될 전도성 공작물을 따른 경도 프로파일의 경로를 결정하기 위한 종래 기술의 방법은 공작물 상에서 각 표면층들의 두께를 결정하기 위해 작용한다.