ひずみゲージ貼り方の正しいコツと失敗しない実践手順

ひずみゲージ貼り方コツ

「溶剤を多く使うほど精度が上がると思っていませんか？実は逆で、粘度が高い接着で測定誤差が最大0.8％減ります。」

3ポイント要約

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貼り付け前の下処理こそ最重要

研磨と脱脂の微差が測定値に直結します。0.1mmの油膜でも誤差0.5％以上に。

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接着剤の選択次第で寿命が2倍

瞬間接着剤より常温硬化タイプが安定。コストは1.8倍でも計測寿命は倍。

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貼り圧管理で再測定を防ぐ

100gf違うだけでゲージ抵抗値がずれます。専用ローラーで一定圧を維持。

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貼り付け精度は下処理で8割決まります。意外にも、金属面の研磨方向がゲージ感度に影響します。鉄材なら、研磨方向を貼り線と並行にすることで、微細な凹凸が電気的ノイズを約0.3％減らします。これは研磨方向を縦横逆にした場合の比較試験（東京計測研究所）で得られた数値です。

脱脂では、アルコールではなくアセトンを使うことで乾燥スピードが約3倍速くなり、ゲージ裏面の接着層が均一になります。つまり乾燥ムラが出ないということですね。

この工程を省略すると、測定誤差が0.5％以上発生し、再貼り直しの手間が出ます。作業効率の差は約30分、つまり小ロット加工なら半日遅れになるリスクです。結論は丁寧な下処理が原則です。

よくある誤解は「とにかく強く固まる瞬間接着剤が良い」というものです。しかし、実際は常温硬化型エポキシが最も安定します。たとえば東レのCN-100型（約2万円／100g）は初期硬化が遅いものの、熱膨張によるゲージ変形率を0.2％以下に抑制します。

瞬間接着剤は乾燥が早いぶん、微細な泡が入りやすく、結果的に抵抗値が0.6Ωズレることがあるそうです。つまり、急ぎ作業ほど誤差が出るということですね。

作業時間が倍になっても、再計測を防げることを考えればコスト的には得です。接着剤選定が寿命を左右します。

貼り圧の管理は意外と経験頼みになりがちです。けれど、定圧ローラー（100gf〜150gf程度）で均一に加圧すると、ゲージの抵抗均一性が向上します。日本電計の測定例では、手貼りと定圧貼りで最大0.8％の誤差差を確認。つまり貼り圧は誤差要因の隠れた主犯ということです。

圧力をかけすぎると内部膜に若干の伸びが生じ、抵抗値が上昇します。圧力不足の場合も剥離のリスクが出ます。つまり圧力が条件です。

圧力チェックの補助として、貼り圧確認ローラー（Nitta製）が有効。約3万円と高価ですが、貼り直し回数が半分になるため、結果的にコスパは良好です。

作業温度が高すぎると、接着剤の粘度が下がり、ゲージ位置がわずかにずれます。たとえば室温25℃と35℃の違いで、ゲージ中心が0.05mm動くという報告もあります。これはハガキの厚み程度の誤差で、見逃しやすいですね。

逆に冬場の低温貼りでは硬化不良が起こりやすく、剥離率が1.2倍まで上昇します。温度管理は貼り方の基本です。

温度リスクを抑えたいなら、作業室に簡易ヒーター（約10,000円前後）を設置するだけで十分です。つまり安定した温度が条件です。

金属加工現場では、貼り付け後も機械振動が常に発生します。一般的には「貼付後は静置」で済ませますが、実際は微振動下（0.3mm幅／秒程度）で硬化すると応力分布が均一になります。国立材料研究センターの試験では、微振動硬化下のゲージが耐久寿命1.4倍という結果に。

つまり、完全に固定しないほうが結果が良いという逆転の発見です。意外ですね。

この方法は設備稼働中の貼り作業でも有効。磁器貼付型ゲージなら動作中硬化が実現可能です。これが基本です。