部品の信頼性が支える
航空機の安全

旅行や出張などで航空機を利用される方も多いと思います。その航空機、いったいどのぐらいの部品で構成されているか、ご存じですか？　中大型旅客機で、実に約300万部品とも言われています。想像もつかない部品点数ですが、「もっとも安全な乗り物」と言われる航空機では部品それぞれに最高レベルの信頼性が求められます。それだけに、各部品の製造工程では、入念な品質チェックが欠かせません。

中でも重要な役割を担う部品の一つが、ジェットエンジンの燃焼器で作られた高温高圧の燃焼ガスが通過する「タービンブレード」です。設計通りの形状に製造されていないと、エネルギー変換効率が悪くなるばかりか、時には思わぬ故障を引き起こす原因にもなりえます。また、約1000℃もの高温にさらされるブレードの肉厚は、翼面全体の最適強度と冷却のバランスを考慮して設計され、誤差の範囲が厳しく決められています。もちろん割れ目や異物などの構造欠陥は、ブレードの寿命を縮めるリスクとなります。形状や肉厚が正確か、構造欠陥がないか、厳しくチェックする必要があり、製造プロセスの中で全品検査されています。

こうした検査は一般的に物体の内部構造までX線で可視化し、その画像データを元にCT機能で寸法を三次元形状として定量化できるX線/CT（コンピュータ断層撮影）技術を利用して行います。しかし、タービンブレードは単結晶合金など材質が高密度なため、一般的な検査システムでは高精度な検査が困難でした。そこで活躍しているのが、高出力のX線を発生させるX線源を搭載したニコンの検査用CT装置「XT H 450」です。

非破壊非接触で
ものづくりの品質をチェック

XT H 450の特徴の一つが、マイクロフォーカスX線源を搭載しているので、拡大しても詳細な画像を取得できることです。しかも世界唯一の高出力なX線源（450kV）のため、高密度な金属でも高精度に検査できます。こうした特徴によって、タービンブレードの内部構造を詳細に解析できるのです。

品質を見守る目として、
さらに広がる活躍の場

多彩な分野の未来も見つめる
X線検査技術

X線検査装置システム開発は、ソリューション提案できることにやりがいを感じています。もちろん、解決するまでには時間がかかり、明確な解が存在しない中で、分かるまで実験を続ける苦労はあります。でも「タマネギの皮をむくように」とよく言っているのですが、大きな一つの問題をいくつかの小さな問題に分けて、小さな成功を積み重ねられるように心掛けています。

自動車産業への参入にあたっては、まず自動車レースの最高峰であるフォーミュラ1（F1）参加チームにアプローチし、現在もF1カーの開発に生かされています。最高峰であり技術の粋を追求するF1で得られた経験は、今後の製品開発の礎となると確信しています。

この技術が貢献するのは、ものづくりだけではありません。考古学や歴史学、美術など、学問の分野にも広がっています。たとえば、地質学分野。鉱物の内部を調べてバーチャルモデルを再構成できることが高く評価されています。また、土壌科学では、植物の根の成長検査に活用されています。いずれもさまざまな産業との接点となりうるので、将来のビジネスにつながっていく可能性は大いにあるでしょう。

• ※Nikon X-Tek Systems Ltd.：X線検査装置に関する製品の開発、製造および三次元計測に関する製品の製造を担当

公開日：2019年1月7日