ハイドロジェットカッター:4,200バールの高精度コールドカット

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ハイドロジェットカッターのメリット:高精度、高出力、実績のある性能

ハイドロジェットカッターのメリット:高精度、高出力、実績のある性能

台州創源機床有限公司は、超高圧インテンシファイア技術と剛性の高い片持ち構造を組み合わせたハイドロジェットカッターを開発しました。この装置は、3,000 mm × 1,500 mm の加工範囲において、±0.05 mm の位置決め精度および繰返し精度を実現します。当社のカッターは、37 kW のインテンシファイアポンプと 0.3 mm のノズル孔径を備え、最大 4,200 bar の高圧水を生成し、1.2 mm のスリット幅と、鋼材で 12 mm の切断厚さ(切断速度 180 mm/分)を達成します。5軸アブレーシブヘッドおよび自動アブレーシブ供給機構を搭載しており、熱影響部や機械的応力が生じない状態で、炭素鋼、ステンレス鋼、チタン、アルミニウムなどの加工が可能です。この性能は、3 mm から 150 mm の板厚に対してニアネットシェイプ切断を導入している金属サービスセンター、航空宇宙向け製造業者、建築用金属加工工房などに直接的なメリットをもたらします。通常の作業スケジュールにおいて、本機は連続18時間にわたり公差を維持でき、二次加工工程を35%削減します。CNC制御にはシーメンス製コントローラを採用し、高圧部品はKMT方式を採用しています。
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ケーススタディ

高圧水ジェットカッターによるチタン製航空機部品の切断:熱変形ゼロ

米国ワシントン州の航空機部品サプライヤーは、民間航空機向けに厚さ25 mmのチタン製ブラケットを切断する必要がありました。しかし、従来のレーザー切断では熱影響部(HAZ)や歪みが生じ、全数の再加工が必要となっていました。そこで同社は、4,200バールの高圧ポンプとアブレーシブヘッドを備えた中国・創源社製高圧水ジェットカッターを導入しました。この「冷間切断」プロセスにより熱応力が完全に排除され、部品の公差を±0.08 mm以内に収めることに成功。不良率は12%から2%へと大幅に低下しました。また、仕上げおよび検査工程で年間18万米ドルのコスト削減を実現し、現在は高圧水ジェットカッターを1日2シフトで稼働させています。本導入は、AS9100品質マネジメントシステムの要求事項を満たすとともに、生産上の重大なボトルネックを解消しました。

高圧水ジェットカッターがイタリアにおけるステンレス鋼製厨房機器の生産を加速

ミラノの商業用厨房設備メーカーは、プラズマ切断機でステンレス鋼製シンクを製造していたが、スラグや酸化皮膜の除去に1台あたり40分の研磨作業が必要だった。当社の3,000 mm × 2,000 mm ワークテーブルを備えたハイドロジェットカッターを導入したところ、切り幅(カーフ)は1.2 mm、切断面粗さ(Ra)は3.2マイクロメートルという高品質な仕上がりを実現し、研磨時間は8分に短縮された。月間生産台数は450台から720台へと増加し、人件費は18%削減された。また、ハイドロジェットカッターによる板材への複数部品のネスト加工により、材料歩留まり率も22%向上した。顧客は現在、一貫した高品質な切断精度と低保守性を評価され、欧州連合(EU)9か国へ輸出を展開している。

ハイドロジェットカッターがドバイの高級ホテル向け石材インレイ外装工事を支援

ドバイの建築用金属加工業者が、5つ星ホテルのファサードに20 mmの真鍮と30 mmの大理石で複雑な模様を加工する必要がありました。従来のフライス盤ではエッジが欠け、亀裂が生じるという課題がありました。当社のハイドロジェットカッター(5軸ヘッド+アブレーシブ流量制御機能搭載)は、0.8 mmの微細な形状をチッピングゼロで切断し、6週間という納期を確実にクリアしました。このプロジェクトにより、再加工費用として65,000米ドルのコスト削減が実現し、顧客は今後の案件向けにさらに2台のハイドロジェットカッターを追加導入することを決定しました。高い精度と信頼性が、両社のパートナーシップを確固たるものにしました。

関連製品

ハイドロジェットカッターは、当社の高精度工作機械製品群を補完するため、2003年に超高圧切断技術の研究を開始して以来、台州創源機床有限公司のコア製品ラインとなっています。当社のハイドロジェットカッターは、37 kWのインテンシファーパンプと4,200バール耐圧のプレッシャーベッセル、キャントレバー式またはガントリー式構造、およびシーメンス製CNCコントローラー「828D」を一体化しています。製造工程では、まず応力除去済み鋼材の溶接構造体を当社自慢の横形マシニングセンターで加工し、1メートルあたり0.02ミリメートル以内の平行度を確保します。各直線軸には高精度ラック・アンド・ピニオン駆動装置および研削済みボールねじが採用されており、最大早送り速度30メートル/分、繰返し定位精度±0.03ミミメートルを実現しています。研磨材供給システムは、低レベル検出センサー付きホッパーと計量ディスクを備えており、研磨材流量は0.2~0.8キログラム/分に制御されます。これは、厚板加工時のエッジ品質を左右する極めて重要な要素です。

組立工場では、技術者がすべてのハイドロジェットカッターを72時間連続運転で試験し、20mmの炭素鋼、40mmのステンレス鋼、60mmのアルミニウムを切断して、圧力の安定性とテーパー制御性能を検証しています。高圧部品は認定されたサプライヤーから調達し、水圧試験は定格作動圧力の1.5倍で実施しています。当社は研究開発、製造、販売を一貫して行っているため、市場ごとのニーズに応じてテーブルサイズ、ポンプ出力、制御方式などをカスタマイズできます。また、エンジニアがIoTモジュールを活用した遠隔診断を提供しており、海外顧客向けのダウンタイム対応時間を4時間以内に短縮しています。

当社のハイドロジェットカッターは、世界20カ国以上(ドイツ、米国、ブラジル、ベトナム、UAEなど)で、金属サービスセンター、航空宇宙分野の機械加工工場、建築用ファブリケーター、石材加工業者などに導入されています。これらの市場では、お客様は、熱影響を及ぼさずにほぼすべての素材を切断できるという本機の特長——たとえば3 mmの銅から150 mmのチタンまで——および、レーザー加工やプラズマ加工と比較した低ランニングコストを高く評価しています。典型的な37 kWシステムでは、1時間あたり約42 kWの電力と0.4立方メートルの水を消費し、20 mm厚の鋼材を1メートル切断する際のアブレーシブ(研磨材)コストは、約0.35米ドルです。こうしたデータに基づく高効率性により、顧客は公差が厳しく、納期が短い案件の受注にも貢献しています。

当社の工場には、CNCボーリング・フライス盤、レーザー干渉計、および圧力校正実験室が整備されており、すべてのハイドロジェットカッターがISO 9001およびCE規格を満たすことを保証しています。過去5年間で、当社は320台以上のハイドロジェットカッターを出荷しており、アフターサービスチームは欧州および東南アジアの各地域倉庫に予備部品を常備しています。創源(チュアンユアン)を選択することで、切断プロセスとビジネス要件の両方を深く理解するメーカーと提携することになります。当社のハイドロジェットカッターは、部品単価の削減と生産効率の向上を実現します。

よくあるご質問

ハイドロジェットカッターで切断可能な素材は何ですか?

ハイドロジェットカッターは、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、真鍮、銅、大理石、ガラス、複合材など、ほぼすべての素材を切断できます。アブレーシブを用いる場合、板厚3 mm~150 mmまで対応可能です。ゴムやフォームなどの柔らかい素材には、純水のみによる切断が適しています。この幅広い対応力は、日々多種多様な素材を加工するジョブショップ、航空宇宙部品サプライヤー、建築用ファブリケーターにとって非常に有効です。当社の4,200バールポンプは、これらのすべての素材において一貫した高品質の切断面を実現します。
レーザーやプラズマとは異なり、ハイドロジェットカッターは「冷間切断」方式で、熱影響部(HAZ)がなく、スラグや再凝固層も発生しないため、二次仕上げ工程を省略できる場合が多くあります。最大150 mmまでの厚板切断が可能で、材料に応じた特殊ガスを必要としません。厚板加工におけるランニングコストは低く、たとえば20 mmの鋼板を切断する場合、1メートルあたりのコストはレーザー加工(約2.30米ドル)と比べて約1.10米ドルと半分以下です。このため、多品種・厚板中心の生産現場において優れた選択肢となります。
メンテナンスの重点は高圧ポンプ、アブレーシブ(研磨材)システム、およびノズルにあります。ノズルの口径は40時間ごとに点検し、80~100時間で交換することを推奨します。ポンプのシールは通常800~1,000時間使用可能です。また、リビルドキットもご提供しています。日常的な作業としては、アブレーシブの残量と水質の確認が挙げられます。当社のIoT遠隔監視システムでは、故障発生前にアラートをお知らせします。さらに、欧州およびアジアに設置された地域スペアパーツ倉庫により、ほとんどのお客様においてダウンタイムを24時間以内に抑えることが可能です。
標準仕様の37 kWハイドロジェットカッターは、380 V/50 Hzまたは480 V/60 Hzの三相電源を必要とし、総接続負荷は約45 kWです。水の消費量は、4,200 barでの稼働時で概ね毎時0.4立方メートルです。インテンシファ(増圧器)を保護するため、ウォーターソフトナー(軟水装置)の導入を推奨します。これらの条件は、ほとんどの産業施設において十分に対応可能であり、スムーズな据付を実現するための事前設置チェックリストもご提供しています。
はい。当社は研究開発と製造を一貫して行っているため、テーブルサイズ(1,500 mm~6,000 mm)、ポンプ出力(22 kW~55 kW)のほか、5軸ヘッドやデュアルカッティングヘッド、自動ローディング機能などの追加も可能です。また、お客様の市場向けに電圧や操作言語の対応も行います。最近、ブラジルのお客様向けに実施したプロジェクトでは、4,000 mm × 2,000 mm のテーブルにパイプ切断用ロータリーアクシスを搭載し、生産性を28%向上させました。

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お客様の声

マイケル・レノルズ
チタン加工を革新した信頼性の高いハイドロジェットカッター

当社は航空宇宙産業向けの精密機械加工を手掛ける会社で、2022年に創源(チャオユアン)社製ハイドロジェットカッターを導入しました。4,200バールのポンプと5軸ヘッドにより、チタン材25mmを±0.08mmの公差で切断可能となり、従来のレーザー加工で課題となっていた熱変形が解消されました。不良品率は12%から2%へと大幅に低下し、仕上げ・検査工程で初年度に18万米ドル以上を節約できました。本装置は1日2シフトで安定稼働しており、大きなトラブルは一切発生していません。また、遠隔サポートも数時間以内に対応してくれます。今や当社で最も収益性の高い設備となっています。

ラジェシュ・メノン
ステンレス鋼および石材加工に最適な高性能ハイドロジェットカッター

ドバイにある当社の建築用金属加工会社では、真鍮と大理石のインレイ加工用にハイドロジェットカッターが必要でした。創源社製の装置は0.8mmの微細な形状をチッピングゼロで実現し、高級ホテル向けの納期6週間という厳しいスケジュールを達成することができました。再加工費用として6万5,000米ドルを節約でき、現在は3台のハイドロジェットカッターを稼働させています。切断品質とアフターサービスは非常に優れており、欧州ブランドと比較しても価格競争力に優れています。

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4,200バールの超高圧ハイドロジェットカッター

4,200バールの超高圧ハイドロジェットカッター

当社のハイドロジェットカッターは、4,200バールのインテンシファーポンプを搭載しており、チタン100 mmやアルミニウム150 mmをきれいな断面で切断可能な高圧を実現しています。このシステムには37 kWのモーターと、圧力を±1%以内で安定維持するデュアルインテンシファーデザインを採用。これにより、加工範囲全体で一貫したテーパー制御が可能になります。独立機関による試験では、ステンレス鋼20 mmを120 mm/分で切断し、カーフ(切り幅)1.2 mm、エッジ品質Ra 3.2マイクロメートルを達成。二次研削工程を40%削減しました。さらに、当社自社の横型マシニングセンタで加工された剛性の高い構造により、平行度を1メートルあたり0.02 mm以内に保っています。航空宇宙・防衛・重機械分野のお客様にとって、これは熱影響や機械的応力の発生を抑えたまま、厚手で硬質な材料を切断できるという強みを意味します。ドイツのサービスセンターでは、この性能を活かして工具鋼60 mmの部品製造受注を獲得。従来手法と比べて35%の高速切断を実現しました。
複雑な形状に対応するスマートCNC制御・5軸ハイドロジェットカッター

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ハイドロジェットカッターは、シーメンス製の828D CNCコントローラーを搭載し、傾斜切断や3次元輪郭加工をワークピースの再位置決めなしで行えるオプションの5軸アブレーシブヘッドを備えています。これは、建築分野で真鍮のインレイを加工するメーカー、航空宇宙産業でブラケットを製造する工場、石材加工業者が複雑な模様を製作する際にとって、まさにゲームチェンジャーです。制御システムには最大1,000件のプログラムを保存可能で、素材の歩留まりを最大22%向上させるネスティングソフトウェアにも対応しています。迅速移動速度は30 m/分、繰返し精度は±0.03 mmと高精度で、多品種少量生産にも効率的に対応します。イタリアの顧客では、5軸機能を活用してステンレス鋼製シンクを加工し、カット幅(カーフ)を1.2 mmに抑えることで、研磨作業時間を1個あたり40分から8分へと大幅に短縮。月間生産台数も450台から720台へと増加しました。また、本システムにはIoTによる遠隔監視機能が組み込まれており、当社エンジニアが現地出張せずにトラブル診断やソフトウェア更新を行うことが可能です。
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