英国のレスター州に起源を持つGE Druck（ジーイー・ドラック）様は、現在、Baker Hughes（ベーカー・ヒューズ）様の製品ブランド Druckとして、高品質で高精度のピアゾ抵抗圧力センサ、検査・キャリブレーターを製造する世界的な圧力測定企業です。
同社の精密な圧力センサーは、多岐にわたる分野で使用されていますが、航空宇宙産業で要求されるような厳格な公差を満たす、極めて高い信頼性と精度が求められます。
特に、航空宇宙機器に組み込まれる圧力センサーのケーシングは、電子ビーム溶接によって接合されており、この工程でミクロンレベルの正確さが必須となるため、同社は、高精度センサーの接合部測定に 非接触測定システム を導入しています。

Druckの主な製品とは

Druck様の製品群には、0.015 psi 以下から 15,000 psi までの圧力を測定する比較的低コストのOEMデバイスや非常に高精度の振動シリコン気圧センサなどがあります。また、ヘリコプターや超音速戦闘機の航空機ピトースタティック計器を校正するために使われるエアデータテストセット（ADTS、ピトー静圧テスター）も製造しています。
航空データから航空機の燃料システム、さらには航空管制からエンジンの監視に至るまで、同社は、世界の航空宇宙産業の過酷な地上・飛行テストや飛行中の圧力測定アプリケーションにおいて、大変重要な役割を果たしています。
民事や軍事セクターの固定翼、回転翼航空機用にメーカーや航空会社によって広く使用される圧力センサやテスト機器なども製造していますが、この分野ではCAA/FAA および最新の RVSM 規格への適合や承認が必要です。

3D render of OEM device

ヴィジョン・エンジニアリング製品の適用

ミクロン単位の電子ビーム溶接

航空宇宙用に使用されるセンサは非常に繊細なため、ミクロン単位の精度が必要になります。そのため、外部ケーシングの溶接に電子ビーム溶接工程が使われます。毎秒10 万マイル以上で高速電子の流れを加速させ合併させることにより、２つの部品を結合するこの溶接方法は、直径 0.2mm の領域に正確にビームを送ることにより、従来の溶接に比べ 5,000 倍の強度を生み出します。

センサプレートの溶接部分の検査

センサプレートの溶接部の溶込みは 5µm ほどの浅さです。この極めて小さな溶接部分にクラック、スピッツ、ミスアライメントやアンダーカッティングがないことを検査します。わずかな誤差についても客観的な判断を下すために、同社では、電子ビーム溶接に関わる品質基準である英国規格 BS EN ISO 13919-1 を満たすことを掲げました。

厳格な公差測定による品質の維持

センサプレートの溶接部分が基準を満たさない不一致が生じた場合、追加コストが発生します。一方、センサの種類によって溶込みと寸法は異なります。そのため、許容可能な溶接の寸法誤差（公差）をX、Y、Zを使って正確に測定することが求められます。Druck様では、このような要件を満たすソリューションを幾つも比較検討した結果、測定に特化した企業である Optimax Imaging and Measurement Limited が推奨するHawk非接触測定システムをご採用いただきました。

当社製品を使った測定

Hawk非接触測定システムは、３ 次元での正確な測定、反復性、再現性を実現しています。分類する目的で溶接部分の測定が必要な場合、センサ本体を高精度 150mm x 150mm 測定ステージの上に配置し、倍率オプションを使うことで、 X、Y、Z で溶接部分を測定することができます。また、マイクロプロセッサが測定値を記録すると、それらは BS EN ISO 13919-1 に従って、誤差の許容レベルと結果を示す分析表に入力されます。

Hawk非接触測定システムの評価

同社の部門担当者様 Stephen Broadbridge 氏は、電子ビーム溶接の規格や工程を実行することの重要性を以下のように説明しています。
当社部門が製造した典型的なセンサ本体は航空宇宙用途に利用され、当社とお客様の求める厳しい公差を満たさないセンサは、結果として材料と技術者の時

  • 間を無駄にしたことになります。
  • 解決先を探していたところ、センサ本体の繊細な性質と厳しい公差から、非接触測定システムを優先的に検討していました。
  • Hawkならば、光学画像で簡単に溶接の輪郭を探すことができ、技術者はすべての軸を正確に測定できることが判明しました。
Hawk measuring system in operation

よくある質問（FAQ）

Q1. Druckの製品はどのような産業で使われていますか？

A. 同社の精密圧力センサーは、航空宇宙産業をはじめ、多様な産業分野で高精度な圧力測定を必要とするアプリケーションに利用されています。

Q2. 非接触測定の主な利点は何ですか？

A. 非接触測定は、測定対象物に物理的な影響を与えることなく、デリケートな部品や複雑な形状の部品の正確な寸法を測定できるという利点があります。これにより、製品の損傷リスクを低減し、測定効率を向上させます。

Q3. Druckの品質基準はどれくらい厳しいですか？

A. 英国規格を含む厳格な品質基準を遵守しており、特に航空宇宙産業向けの製品ではミクロンレベルの精度を追求しています。これは、製品が最も要求の厳しい環境下でも確実に機能するようにするためです。

まとめ

Druck様は、当社のHawk非接触測定システムを戦略的に導入することで、高精度圧力センサーの製造において比類のない品質と信頼性を実現しています。これらの先進的な測定技術は、特に航空宇宙産業のような厳格な公差と品質が求められる分野において、卓越した製品を提供し続ける上で不可欠な基盤となっています。このように、最終製品の安定した性能と高い顧客満足度を確保したことで、GE傘下を離れても、現在に至るまで長く信頼される製品ブランドとなっています。