EDMワイヤカット機:切断速度が35%向上、精度±0.003mm

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高精度ワイヤカット放電加工機ソリューション|グローバルな製造メーカー向けに泰州市創源が開発

高精度ワイヤカット放電加工機ソリューション|グローバルな製造メーカー向けに泰州市創源が開発

台州創源機床有限公司は、2003年より放電加工用ワイヤカットマシンの開発・製造・販売を一貫して行っている中国江蘇省泰州市の企業です。当社のワイヤカット放電加工機は、金型メーカー、航空宇宙産業向けサプライヤー、医療機器メーカー、自動車部品メーカーの工具室などに導入されており、日々、焼入れ済み工具鋼、超硬合金、特殊合金などの高硬度材を加工しています。一般的なユーザーでは、1日16~22時間の連続運転が行われており、位置決め精度±0.005 mm、繰返し精度0.003 mm、多段加工による表面粗さRa 0.8 μmといった厳しい要求仕様を満たす必要があります。当社のワイヤ放電加工機は、真鍮線使用時で最大300 mm²/分の加工速度を実現し、±30度までのテーパー加工が可能で、二次的な研削・研磨工程を最大40%削減できるため、お客様の生産性向上に大きく貢献します。また、設計から製造までの一貫体制により、出荷前に全機種で幾何学的精度検査、72時間連続通電試験、およびワイヤ中心同心度検証を実施しています。
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ケーススタディ

自動車用ダイ製造メーカーが、焼入鋼の加工速度を35%向上

トルコの二次下請け自動車用ダイ製造メーカーは、最大600 mmの厚さがある焼入ステンピングダイの加工速度の遅さに悩んでいました。既存の機械ではテーパー誤差が発生し、手動での繰り返し調整が必要だったため、納期遅延が生じていました。当社は、自動ワイヤー通し機能とクローズドループサーボ制御を備えたCNCワイヤーカット放電加工機を導入しました。現場では、高電流による荒加工と低エネルギーによる仕上げ加工を組み合わせた多パスカットをプログラム。表面粗さRa 0.8 μmを達成しました。結果として、加工時間は35%短縮、ワイヤー消耗量は18%削減、寸法不良率は4.2%から0.9%へと大幅に改善しました。現在、顧客は週6日・1日3シフトで稼働しており、2台目の納入も注文済みです。

医療機器向け金型サプライヤーがステンレス製部品で±0.003 mmの再現性を実現

ドイツの医療機器メーカーが、自動組立工程に対応するため、316Lステンレス鋼製のサージカルガイド部品をバリのない状態で高精度に切断する必要がありました。従来の手作業によるバリ取りはコスト増と品質リスクを招いていました。当社のワイヤカット放電加工機は、極細ワイヤ対応仕様および作業領域の温度を制御する誘電液システムを採用し、安定した加工環境を実現しました。導入後、顧客は連続500個の部品において±0.003 mmという優れた再現性を確認し、手作業によるバリ取りを完全に廃止。さらに、組立工程での再加工率を31%削減しました。生産マネージャーは、「この機械は20時間連続運転でも熱変形がほとんど発生せず、公差を維持できることを実証しました」と評価しています。

航空宇宙部品メーカー、納期を14日から6日に短縮

米国の航空宇宙関連サブコンTRACTORが、複雑な形状と厳しい角度公差を要するニッケル系超合金製ブラケットの加工を行っていました。従来の加工工程では、複数回の治具設定と外部委託作業が必要で、納期が14日に及んでいました。当社は、ロータリーテーブルおよび自動テーパ制御機能を備えたワイヤカット放電加工機を導入し、±30度までの傾斜形状を1回の設定で加工可能にしました。その結果、納期は6日に短縮され、不良率は6%から1.5%へと大幅に低下。さらに、この工場は年間12,000個の部品を対象とした長期契約を獲得しました。顧客の経営者は、当該機械の優れた安定性と、当社の迅速かつ的確な技術サポートを高く評価しています。

関連製品

適切なワイヤー放電加工機を選定するには、ワイヤー電極と導電性のワークピースとの間に絶縁油中で制御された放電火花を発生させ、材料を除去するワイヤー放電加工(EDM)の原理を理解することが不可欠です。従来の切削加工とは異なり、このプロセスでは機械的力が一切加わらないため、高硬度鋼、超硬合金、チタンなど、フライス盤や旋盤による加工では割れたり変形したりしやすい材質や、精微な形状の部品にも最適です。現代の受託加工工場では、ワイヤー放電加工機は通常、1日16~22時間稼働し、金型インサート、パンチダイ、押出成形用ダイ、高精度治具などを加工します。作業フローはCAD/CAMによるプログラミングから始まり、3Dモデルを工具パスに変換して加工条件を設定します。粗加工には高電流で高速加工を行い、仕上げ加工には複数回の低エネルギー加工を実施して表面粗さを改善します。オペレーターはワークピースを装着し、基点を設定した後、ワイヤーを自動で通線し、絶縁油の導電率および温度を監視します。絶縁油システムの安定性は極めて重要であり、わずか2℃の温度変動でも寸法が数マイクロメートルずれることがあります。当社、泰州市創源機床有限公司(設立:2003年)は、剛性の高い鋳鉄製フレーム、高精度リニアガイド、閉ループサーボ制御を採用したワイヤー放電加工機を製造しています。当社の製造工程には、鋳物の時効処理、コラムおよびテーブルの高精度機械加工、恒温環境での組立、レーザー干渉計による幾何学的精度検証、出荷前の72時間連続加工試験が含まれます。ワークピース対応サイズは300×400mmから800×1000mmまで、テーパー角度は±30度、表面粗さはRa 0.8μmまで対応する複数の機種を展開しています。当社製品は世界20カ国以上で導入されており、ベトナムでは工具・金型専門工場が当社のワイヤー放電加工機を活用し、家電向けプラスチック射出成形金型を製造し、数千個のキャビティにおいて0.004mmの再現性を達成しています。ブラジルでは農業機械メーカーが当社機を用いて高硬度ギアおよびリンク機構を加工し、仕上げ工程を40%削減しました。ドイツでは精密プレス部品メーカーが、当社の細径ワイヤー加工機能を活かして、0.2mmの微細形状を持つマイクロ部品を量産しています。すべての納入案件には、据付調整、オペレーター向けトレーニング、および遠隔診断サービスが含まれます。また、迅速な部品供給を実現するためのスペアパーツ在庫を維持しており、各国の要件に応じた多言語マニュアルおよび技術サポートも提供しています。

よくあるご質問

ワイヤカット放電加工機で効果的に加工できる材料は何ですか?

EDMワイヤカット機は、硬化工具鋼、ステンレス鋼、カーバイド、チタン、銅、真鍮、ニッケル系超合金など、電気的に導電性のある材料であれば何でも加工できます。特に60 HRCのダイス鋼など、従来の切削加工が困難な材料に対して優れた性能を発揮し、熱による歪みを生じさせずに高精度なエッジを実現します。セラミックスやプラスチックなどの非導電性材料は、導電性コーティングを施さない限り加工できません。
真鍮線は、一般的な鋼材の切断にコストパフォーマンスが高く、最大300 mm²/分の加工速度で安定した結果を得られます。一方、亜鉛被覆線や拡散焼鈍処理済み被覆線などの被覆線は、洗浄性と導電性を向上させ、厚板や高硬度材での加工速度を高め、ワイヤーの断線を抑制します。カーバイド材や高さ300 mmを超える高さのある部品では、被覆線は単価がやや高いものの、部品単価全体では低減できる場合が多くあります。
日常点検では、絶縁油の液量および導電率、ワイヤのアライメント、フィルターの状態を確認します。週次作業には、ワークタンクの清掃とガイドの摩耗チェックが含まれます。年次点検では、専門業者がレーザー干渉計を用いて幾何学的精度を検証し、電源装置を点検する必要があります。また、絶縁油の温度を±1℃以内で安定的に制御すること、およびフィルターを適切なタイミングで交換することが、長期間にわたり±0.005 mmの精度を維持する上で最も重要な2つの要因です。
標準的な設置には、水平調整、電源接続、誘電体液の充填、試し切りを含めて2~3日かかります。オペレーター向けのトレーニングは通常3~5日間で、プログラミング、セットアップ、加工条件の選択、日常点検などの内容をカバーします。ほとんどのお客様は、導入後1週間以内に自立した生産を開始できます。納入後の迅速なトラブルシューティングには、リモートサポートおよび動画によるガイドが利用可能です。
はい。当社の機械は、自動ワイヤスレッディング機能、プログラム制御可能な治具インターフェース、およびオプションのロボットによる自動ローディングに対応しており、無人運転が可能です。夜間や休日も稼働させる「ライトアウト生産」を実施している工場では、通常、ワイヤカット放電加工機をセルコントローラーに接続し、加工ジョブのスケジューリングやワイヤの状態監視を行っています。この連携により、主軸の稼働率は60%から85%以上まで向上します。

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お客様の声

クラウス・ラインハルト氏 生産マネージャー プレシジョン・ダイ・ショップ(ドイツ)
信頼性の高い性能と迅速なサポート

当社では2022年にEDMワイヤーカット機を導入し、累計運転時間は18,000時間を超えています。加工精度は依然として±0.004 mm以内を維持しており、予期せぬダウンタイムは1%未満です。ガイドアセンブリの交換部品が必要になった際には、注文からわずか3日で到着しました。この機械は、当社の金型製造における基盤的な設備となりました。

ダニエル・オカフォール氏 オーナー アドバンスト・トゥーリング・リミテッド(英国)
多品種少量生産に最適なコストパフォーマンス

当社では、毎日 hardened 部品の小ロット加工を行っています。EDMワイヤーカット機の導入により、セットアップ時間が25%短縮され、不良品率も4%低下しました。トレーニングは分かりやすく、技術チームはすべての質問に迅速かつ的確に応えてくれました。すでに2つの提携工場にも本機を推薦しています。

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連続した高精度加工に向け、剛性の高い機械構造を設計

連続した高精度加工に向け、剛性の高い機械構造を設計

信頼性の高いワイヤカット放電加工機の基盤は、機械的安定性にあります。当社の機械では、十分なリブ構造を備えた鋳物を採用し、精密加工に先立ち自然時効処理および振動応力除去処理を施しています。X・Y・Z各軸は予圧付直線ガイド上を走行し、ACサーボモーターで駆動されるため、位置決め精度±0.005 mm、繰返し精度±0.003 mmを実現しています。この構造により、長時間無人運転中の熱的・機械的変形が抑制されます。実際、高さ500 mmの金型インサートを加工する金型工場では、20時間連続運転でも公差を維持できます。これは、わずかな熱膨張を機械が補正し、放電加工液の温度を安定的に保つためです。また、剛性の高い設計により、最大1,500 kgの重いワークピースを支持してもたわみが生じず、エッジ品質の劣化を防ぎます。航空宇宙産業および医療機器製造分野のお客様にとって、この安定性は再加工や検査にかかるコスト削減に直接寄与します。
高度なパルス電源装置により、加工速度と表面粗さを最適化

高度なパルス電源装置により、加工速度と表面粗さを最適化

パルス電源は、放電加工ワイヤカット機における材料除去効率および最終仕上げ面の粗さを決定する重要な要素です。当社の発電装置は、荒削り速度と仕上げ品質を両立させるよう制御された放電エネルギーを供給します。オペレーターは、真鍮ワイヤーで最大300 mm²/分の高電流荒削り加工を実行した後、Ra 0.8 μmの高精度仕上げ面を得るための低エネルギー仕上げ加工に切り替えることができます。アダプティブ制御機能は、1秒間に数千回の頻度で放電ギャップ状態を監視し、電圧および電流をリアルタイムで調整することで、特に高さが大きくあるいは板厚が変化する部品加工時におけるワイヤー切断を防止します。この機能は、例えば金型製造業界において極めて重要です。ワイヤーが切れた場合、数万ドル相当のワークピースが廃棄されてしまう可能性があるからです。トルコの金型メーカーでは、当社システムへ切り替えた結果、ワイヤー切断発生率を62%削減しました。また、当社電源はマイクロマシニングに対応する0.1 mm径の極細ワイヤーにも対応しており、医療機器や電子部品の顧客が、エッジがクリーンな微小形状を高精度に加工することを可能にします。
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